[发明专利]非水电解液二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解液二次电池，特别涉及具备具有正极合剂层的正极板和具有含有负极活性物质的负极合剂层的负极板、设计容量为5Ah以上的非水电解液二次电池。

背景技术

锂离子二次电池所代表的非水电解液二次电池因为高电压、高能量密度，且在贮存性能和低温工作性能方面优异，所以在民用便携式电器中广泛使用。另外，不仅限于便携式小型电源，就电动汽车用电源和家用夜间电力贮存装置、进而，日光和风力等自然能源的有效利用、电力使用的均衡、不间断电源装置（UPS）及施工机械中使用的工业用电源也展开了开发。换言之，相对于便携式电源容量为几Ah的数量级，电动汽车用电源要求10Ah左右的容量，工业机器的驱动用、通信备用用、利用日光或风力的发电装置的蓄电用电源要求几10Ah～100Ah以上的容量，正在谋求电池的大容量化。

另一方面，在电池特性中重要的特性之一为高倍率放电特性，即大电流下的放电特性。通常，以大电流放电的情况下，因为与以小电流进行放电的情况相比电压下降变大，所以大电流放电时的容量与小电流放电时的容量相比变小。像这样的高倍率放电特性，根据电池的使用用途，需要的程度也不相同。例如，在备用电源中，尽管移动电话的无线基地站的用途中需要的程度小，但在不间断电源装置的用途中为重要的性能之一。

另外，一般地，因包含于非水电解液二次电池的电解液中的有机物为可燃性，所以在如短路时的发热这样的异常的高温环境下有时电解液燃烧，存在安全性的问题。另外，在电池温度上升时，特别是充电状态时，因为正极使用的化合物释放氧而分解，所以促进了燃烧。将因燃烧导致电池温度上升，进而加速燃烧反应的状态称为“热失控状态”。在该热失控状态下，可观察到来自电池的连续地冒烟。进一步变成剧烈状态时，电池着火，存在因剧烈的内压上升导致的电池容器破裂的担忧。另一方面，如上所述，将电池大容量化时，发热量变大，相对于此，电池的表面积没有相对变大。因为来自电池的放热与表面积成比例，所以电池容量变大时，发热时的放热速度变慢，必然导致电池内的蓄热变大。作为结果，因为电池的温度上升速度随着大容量化而增大，所以大容量的电池出现了便携式的小型电源没有出现的这样的安全性方面的问题。换言之，即使便携式的小型电池通过过充电或钉刺试验可确认安全性，在对以完全相同的材料制作的大容量的电池进行相同的试验的情况下，存在发生乃至如起火或破裂这样的性质不同的严重的安全方面的问题。

为了确保电池的安全性，提出了各种安全化技术。例如，为了抑制非水电解液的燃烧，在大量的文献中公开了向非水电解液中添加阻燃剂（赋予不燃性的物质）的技术（参照例如日本国特开2006-286571号公报）。另外，本申请人公开了在正负极的合剂中混合固体阻燃剂的技术（参照日本国特开2009-016106号公报）。

发明内容

发明所要解决的课题

特开2006-286571号公报的技术为使含有阻燃剂的非水电解液难燃化（不燃化）的技术，其可以通过所含有的阻燃剂的量将难燃性（不燃性）赋予非水电解液。一般地，向非水电解液中添加阻燃剂后，非水电解液中的离子传导变得不充分，使输出功率或高倍率放电特性降低。另一方面，特开2009-016106号公报的技术中尽管通过向正负极的合剂中混合阻燃剂而提高了安全性，但存在引起高倍率放电特性降低的可能性。因此，如上所述，存在随着电池的大容量化，安全性降低的倾向。为了抑制该倾向，产生了增加阻燃剂的混合量的需要。作为结果，产生了高倍率放电特性越来越低这样的问题。因此，如果能够确保安全性并抑制高倍率放电特性的降低，可以期待非水电解液电池的用途扩大乃至普及。

本发明人就向正负极的合剂中混合阻燃剂时，高倍率放电特性降低的机理反复进行了锐意研究。其结果发现，由于将本来具有绝缘性的阻燃剂混合入正负极合剂中损害了正极的电子传导性，以及正负极的电子传导性降低是高倍率放电特性降低的主要原因。

本发明鉴于上述情况，以提供可确保安全性，同时提高高倍率放电特性的非水电解液二次电池作为课题。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的特征在于，在具备具有正极合剂层的正极板和具有含有负极活性物质的负极合剂层的负极板、设计容量为5Ah以上的非水电解液二次电池中，所述正极合剂层含有正极活性物质、阻燃剂、导电剂、粘合剂，并使之分散混合而形成，所述导电剂的质量相对于所述阻燃剂的质量的比为1.3以上。