[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种非水电解质二次电池，特别涉及该非水电解质二次电池的保存特性的改良。 

背景技术

近年来，可以获得高电压、且具有高能量密度的非水电解质二次电池特别是锂离子二次电池的研究正方兴未艾。在非水电解质二次电池中，正极活性物质一般使用LiCoO₂等过渡金属氧化物。另外，负极活性物质一般使用碳素材料。隔膜一般使用由聚乙烯或聚丙烯等制成的多孔质片材。 

非水电解质一般含有非水溶剂和溶解于该非水溶剂中的锂盐。非水溶剂可以使用环状碳酸酯、链状碳酸酯以及环状羧酸酯等。锂盐可以使用六氟磷酸锂(LiPF₆)、四氟硼酸锂(LiBF₄)等。 

从进一步提高非水电解质二次电池的电池特性的角度考虑，正在对正极活性物质、负极活性物质、隔膜以及非水电解质等进行各种改良。 

例如，专利文献1提出了在电极的活性物质层上附载含有无机氧化物和粘结剂的多孔膜的方案。由此，可以抑制电池制作时活性物质从电极上的脱落、以及脱落的活性物质在电极上的再附着。因此，可以抑制电池的内部短路的发生。 

专利文献2也提出了在电极的活性物质层上附载含有无机氧化物和粘结剂的多孔膜的方案。多孔膜吸附着在非水电解质中生成的游离酸。由此，在游离酸的作用下，抑制了正极活性物质的溶解，从而使锂离子二次电池的循环特性和保存特性得以提高。 

另外，专利文献3提出了一种使用由含有芳族聚酰胺之类的耐热性的含氮芳香族聚合物和陶瓷粉末的层、以及多孔质片材层叠而成的隔膜的方案。由此，可以兼顾关闭(shutdown)性和耐热性，因而使 电池的安全性得以提高。 

但是，采用上述的含有无机氧化物的多孔膜或含有芳族聚酰胺的隔膜等，在抑制正极活性物质(即过渡金属氧化物)的溶解方面存在极限。尤其在高温保存下，金属阳离子从正极的溶出激烈地发生。溶出的金属阳离子在负极上析出，从而使负极的阻抗上升。另外，溶出的金属阳离子可能导致隔膜的孔堵塞。因此，保存后的电池的速率特性降低。 

专利文献1：日本特开平7-220759号公报 

专利文献2：日本特开平10-214640号公报 

专利文献3：日本特开2000-30686号公报 

发明内容

本发明鉴于以上的情况，其目的在于提供一种高温保存后的电池的速率特性的降低受到抑制、且具有优良的保存特性的非水电解质二次电池。 

本发明涉及一种非水电解质二次电池，其具有：含有能够嵌入和脱嵌锂离子的过渡金属氧化物的正极，能够嵌入和脱嵌锂离子的负极，介于正极和负极之间的多孔膜，以及非水电解质；其中，非水电解质含有非水溶剂和溶解于该非水溶剂中的锂盐，非水溶剂含有5～15体积％的碳酸亚乙酯。 

本发明的非水电解质二次电池既可以包含介于正极和负极之间的隔膜，也可以不包含介于正极和负极之间的隔膜。在此，隔膜例如使用树脂制多孔质片材。 

多孔膜含有选自无机氧化物和聚酰胺之中的至少1种。 

在多孔膜含有无机氧化物的情况下，多孔膜优选附载在正极和负极之中的至少一方上，更优选附载在正极上。 

在多孔膜含有聚酰胺的情况下，多孔膜优选附载在隔膜上。 

非水溶剂优选含有环丁砜。 

非水溶剂优选含有氟代碳酸亚乙酯。 

锂盐优选至少含有双(五氟乙磺酰)亚胺锂。 

正极所含有的过渡金属氧化物优选用通式Li_xNi_1-yM_yO_z表示，式中，M含有Co和Al，且满足0≤x≤1.2，0.1≤y≤0.3，2≤z≤2.3。 

根据本发明，可以提供一种具有优良的保存特性的非水电解质二次电池，特别是可以抑制高温保存后的电池的速率特性的降低。 

附图说明

图1是表示无机氧化物中含有的氧原子和EC中含有的羰基所具有的氧原子捕捉金属阳离子的状态的示意图。 

图2是本发明的一实施方式的圆筒形非水电解质二次电池的纵向剖视图。 

具体实施方式

本发明的非水电解质二次电池的特征之一在于：具有介于正极和负极之间的多孔膜，而且非水电解质含有非水溶剂和溶解于该非水溶剂中的锂盐，非水溶剂含有5～15体积％的碳酸亚乙酯(EC)。