[發明專利]非水電解質二次電池

無效

• 申請號: 201210360954.4
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN103035912A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 柳田英雄;瀧本一樹
• 申請（專利權）人: 富士重工業株式會社
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/525;H01M4/505
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 宋亮;姜盛花

技術領域

本發明涉及一種非水電解質二次電池，特別地，涉及作為正極活性物質含有聚陰離子類的正極材料及鋰鎳復合氧化物的二次電池。

背景技術

近年來，鋰離子二次電池等非水電解質二次電池被用作電氣設備等的電源，進而也逐漸用作電動車（EV、HEV等）的電源。并且，希望鋰離子二次電池等非水電解質二次電池實現進一步的特性提高，例如能量密度提高（高容量化）、輸出密度提高（高輸出化）或循環特性提高（循環壽命提高）、較高的安全性等。

目前，小型電氣設備等使用的鋰離子二次電池，大多將LiCoO₂等鋰復合氧化物作為正極活性物質使用，從而實現高容量、高壽命的蓄電設備。但是，上述正極活性物質存在下述問題，即，在異常發生時的高溫高電位等狀態下，會與電解液劇烈反應，伴隨氧釋放而發熱，在最壞的情況下，會導致著火等。

近年來，作為高溫高電位狀態下也具有優良的熱穩定性的正極活性物質，研究聚陰離子類的正極材料。其中，研究橄欖型Fe（LiFePO₄）或具有類似結晶構造的橄欖型Mn（LiMnPO₄）等，其一部分已實用化而用于電動工具等。另外，最近，作為熱穩定性優良的類正極活性物質，鈉超離子導電型的磷酸釩鋰，即Li₃V₂（PO₄）₃受到關注（例如，專利文獻1）

但是，聚陰離子類正極材料，因其電子導電性低，而必須在表面包覆導電性碳等。但是，又存在因在活性物質表面包覆導電性碳而使比表面積增大，從而由于制作環境的水分吸附而使電池特性下降的問題。

作為解決上述問題的方法，在專利文獻2中公示了一種非水電解液二次電池，其特征在于，具有：正極，其以由通式Li_xFe_1-yM_yPO₄（其中，M是從由Co、Ni、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、V、Ti、Mg、Ca、Sr構成的群中選出的大于或等于一種物質。另外，滿足0.9<x<1.2、2.0≦y<0.3）表示的化合物作為正極活性物質；負極，其含有鋰金屬、鋰合金、或可以脫嵌鋰離子的材料；以及非水電解液，非水電解液中含有氟代碳酸乙烯酯。即，其公示了一種抑制在正極使用包覆有導電性碳的聚陰離子類的活性物質的情況下的由水分引起的電池惡化的技術。

專利文獻1：日本國特表2001－500665號公報

專利文獻2：日本國特開2009－48981號公報

發明內容

如前所述，如果在正極使用包覆有導電性碳的聚陰離子類的活性物質，則比表面積增大，從而由于制作環境的水分吸附而使電池特性惡化。專利文獻2，通過使非水電解液含有氟代碳酸乙烯酯（FEC），吸附電池內部的水分，抑制因與電解液中的LiPF₆等的反應而產生氟化氫，從而抑制電池惡化。但是，因為對于因氟代碳酸乙烯酯與水分的反應而產生的氟化氫未采取對策，所以存在因所產生的微量的氟化氫而使電池特性惡化的問題。

因此，本發明的目的在于提供一種非水電解質二次電池，其在正極含有包覆有導電性碳的聚陰離子類的活性物質，在電解液中含有氟代碳酸乙烯酯，在該非水電解質二次電池中，可以抑制由氟代碳酸乙烯酯與水分的反應而產生的氟化氫引起的電池特性惡化。