[發明專利]非水電解質二次電池及非水電解質二次電池用正極

有效

• 申請號: 201110009072.9
• 申請日: 2011-01-06
• 公開（公告）號: CN102117908A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 小笠原毅;高橋健太郎;井町直希
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M10/05
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及非水電解質二次電池及非水電解質二次電池用正極，尤其涉及連續充電后的特性得到改善的非水電解質二次電池及非水電解質二次電池用正極。

背景技術

近年來，移動電話、筆記本電腦、個人數字助理(PDA，Personal?Digital?Assistant)等移動信息終端的小型和輕量化正急速發展，要求作為其驅動電源的電池更高容量化。通過鋰離子伴隨充放電在正、負極之間移動來進行充放電的鋰離子電池，由于具有高能量密度、高容量，因此被廣泛用作上述那樣的移動信息終端的驅動電源。

這里，上述移動信息終端隨著動畫再生功能、游戲功能之類的功能的充實，存在消耗電力更高的趨勢，強烈期望進一步高容量化。為了將上述非水電解質二次電池高容量化，除了提高活性物質的容量的對策、增加每單位體積的活性物質的填充量等對策以外，還有提高電池的充電電壓的對策。然而，提高電池的充電電壓的情況下，存在電解液容易分解的問題，特別是在高溫下保存或連續充電的情況下，會產生如下問題：電解液分解而產生氣體，從而電池膨脹或者電池的內部壓力變大。考慮到這些問題，提出了以下所示的方案。

提出了使用下述物質的電池：Li_1-xM_1-yL_yO₂所示的鋰復合氧化物中，L使用選自稀土類元素、IIIb族元素及IVb族元素所組成的組中的元素，并用偶聯劑對其進行處理，使未與鋰復合氧化物鍵合而殘留的鍵合基團失活。并記載了由此在一定程度的高溫環境下反復間歇循環的情況下能夠實現循環特性提高(參照下述專利文獻1)。

另外，為了達到與上述專利文獻1中記載的目的相同的目的，提出了下述電池：Li_1-xM_1-yL_yO₂所示的鋰復合氧化物中，L使用選自稀土類元素、IIIb族元素及IVb族元素所組成的組中的元素，且活性物質表層部含有選自Al、Mn、Ti、Mg、Zr、Nb、Mo、W及Y所組成的組中的至少1種元素Le，用偶聯劑對前述活性物質進行了表面處理(參照下述專利文獻2)。

進而，提出了正極合劑等中含有鋁系偶聯劑的電池，并記載了由此能夠提高正極的密合性而實現循環特性提高(參照下述專利文獻3)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-242303號公報

專利文獻2：日本特開2007-18874號公報

專利文獻3：日本特開平9-199112號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，上述專利文獻1及專利文獻3記載的技術中，正因為正極中含有偶聯劑，因此在正極活性物質的表面未形成穩定的皮膜。另外，上述專利文獻2記載的技術中，正極中含有偶聯劑，且正極活性物質的表面粘著有含Al等元素的化合物，但由于粘著該化合物后在高溫(例如、650℃)下進行熱處理，因此Al等元素擴散至正極活性物質內，即使存在于表面，也是以氧化物的形式存在，因此正極活性物質的表面仍然未形成穩定的皮膜。由于這些原因，上述現有技術中，具有尤其無法實現高溫下的保存特性的提高、連續充電時的特性提高的課題。

因此，本發明的主要目的在于提供一種非水電解質二次電池及非水電解質二次電池用正極，該非水電解質二次電池即使在高溫下保存、連續充電，容量下降也少，氣體產生也少。

用于解決問題的方案

為了達到上述目的，本發明為一種非水電解質二次電池用正極，其具有含正極活性物質的正極活性物質層，上述正極活性物質中具備含有鎳和/或鈷的含鋰過渡金屬氧化物的顆粒，其特征在于，選自由氫氧化鉺、羥基氧化鉺、氫氧化鐿、羥基氧化鐿、氫氧化鋱、羥基氧化鋱、氫氧化鏑、羥基氧化鏑、氫氧化鈥、羥基氧化鈥、氫氧化銩、羥基氧化銩、氫氧化镥、羥基氧化镥、水酸化釹、羥基氧化釹、氫氧化釤、羥基氧化釤、氫氧化鐠、氫氧化銪、羥基氧化銪、氫氧化釓、羥基氧化釓、氫氧化鑭、羥基氧化鑭、氫氧化釔、羥基氧化釔、氫氧化鈧、羥基氧化鈧組成的稀土化合物組中的至少1種稀土化合物以分散的狀態粘著在上述含鋰過渡金屬氧化物的顆粒的表面，且上述正極活性物質層內含有通式(1)所示的偶聯劑。