[发明专利]非水电解质二次电池用正极和非水电解质二次电池

说明书

非水电解质二次电池用正极具备正极集电体、和形成在正极集电体的表面的正极合剂层。正极合剂层至少含有：包含锂过渡金属复合氧化物的正极活性物质、和碳纤维，锂过渡金属复合氧化物具有层状岩盐结构，实质上不含有Co，且至少含有Ni、Al和Ca。

技术领域

本公开涉及非水电解质二次电池用正极和非水电解质二次电池。

背景技术

一直以来，作为锂离子电池等二次电池用的正极活性物质，已广泛使用锂过渡金属复合氧化物，面向高容量的二次电池，含有大量锂的锂过剩型正极活性物质备受关注。另外，对于二次电池要求即使重复充放电也维持电池容量。例如，专利文献1中公开了一种锂离子二次电池，其通过在正极中包含锂过剩型正极活性物质和碳纤维，从而改善了充放电循环特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利6595506号公报

发明内容

专利文献1中，公开了一种含有Ni、Mn和Co的正极活性物质，但正极活性物质中所含的锂过渡金属复合氧化物中，为了得到高的电池容量，考虑了增多Ni的含有率的设计，且为了减少制造成本，考虑了减少Co的含有率的设计。然而，实质上不含有Co的含大量Ni的锂过渡金属复合氧化物中，由于充放电而在正极活性物质中产生裂纹，电池电阻变高，放充电循环特性有时也变差。专利文献1的技术中，未考虑电池电阻与充放电循环特性的兼顾，尚有改善的余地。

作为本公开的一方式的非水电解质二次电池用正极具备正极集电体和形成在正极集电体的表面的正极合剂层。正极合剂层至少含有：包含锂过渡金属复合氧化物的正极活性物质、和碳纤维，锂过渡金属复合氧化物具有层状岩盐结构，实质上不含有Co，且至少含有Ni、Al和Ca。

作为本公开的一方式的非水电解质二次电池具备上述非水电解质二次电池用正极、负极和非水电解质。

根据本公开的一方式的非水电解质二次电池用正极活性物质，可以减小二次电池的电阻，且抑制伴有充放电的电池容量的降低。

附图说明

图1为作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的纵向剖视图。

具体实施方式

二次电池的正极中作为正极活性物质包含的锂过渡金属复合氧化物由于充放电而有时产生裂纹。锂过渡金属复合氧化物中如果产生裂纹，则在锂过渡金属复合氧化物的内部无法形成导电通路，产生无法利于充放电的部分，电池容量有时会降低。另外，锂过渡金属复合氧化物中如果产生裂纹，则与导电剂接触的面积减少，因此，电池电阻有时会上升。该情况下，锂过渡金属复合氧化物如果为包含Co的锂过渡金属复合氧化物，则Co的电子传导性也高，因此，可以减小裂纹所导致的电阻上升的影响。然而，在为了得到高的电池容量而增多Ni的含有率、且为了减少制造成本而减少Co的含有率的情况下，必须抑制充放电循环特性的降低和电池电阻的上升。本发明人等对上述课题深入进行了研究，结果发现：在不含Co的含大量Ni的正极活性物质中添加Ca，且使正极合剂层中包含碳纤维，从而利用协同效应，可以特异地抑制充放电循环特性的降低和电池电阻的上升。特别是包含锂过剩型正极活性物质的正极中，不稳定的氧容易存在于表面附近，充放电循环特性容易降低，因此，本公开的效果显著。

以下，对本公开的非水电解质二次电池的实施方式的一例详细地进行说明。以下，示例将卷绕型的电极体收纳于圆筒形的电池外壳而成的圆筒形电池，但电极体不限定于卷绕型，也可以为多个正极与多个负极隔着分隔件交替地1张1张地层叠而成的层叠型。另外，电池外壳不限定于圆筒形，例如可以为方型、硬币形等，也可以为由包含金属层和树脂层的层压片构成的电池外壳。