[发明专利]锂二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及高温下的储存特性优异、同时充放电循环特性也良好的锂二次电池。

背景技术

近年来，随着便携电话、笔记本型个人电脑等便携式电子设备的发展、电动汽车的实用化等，需要用作它们的电源的二次电池、电容器的进一步高性能化、高稳定性。尤其是锂二次电池作为能量密度高的电池而备受瞩目，作为前述设备类的合适的电源，正在推进各种改良。

在这样的锂二次电池中，以提高电池特性等为目的，目前正在进行各种改良。例如在专利文献1中，公开了通过在非水系电解液中含有磷酸酯系的特定化合物而气体产生量少、高温下的保存特性优异的锂二次电池。

此外，在专利文献2中，公开了通过在电解液中添加含有不饱和烃基的膦酸酯化合物而改善了高温下的膨胀特性的锂二次电池。

此外，钴酸锂（LiCoO₂）容易制造并且容易操作，因而，被广泛地用作锂二次电池适合的正极活性物质。可是，LiCoO₂以作为稀有金属的钴（Co）为原料来制造，因此可以预想到，今后资源不足会日益严重。此外，钴本身的价格也高、价格变动也大，因此，期待开发廉价且供给稳定的正极材料。

因此，正在开发取代LiCoO₂的正极活性物质，例如在专利文献3中，公开了下述正极活性物质：含有镍（Ni）、锰（Mn）、钴（Co）、其他取代元素M，规定各元素的含有比例，从而使正极活性物质粒子的表面中M相对于Mn、Ni、Co的原子比率a比前述正极活性物质粒子整体中前述M相对于Mn、Ni、Co的平均原子比率大。这些正极活性物质与LiCoO₂相比为高容量，尤其是含有Ni的正极活性物质，以锂金属基准计在3～4.2V附近的容量高，是对电池的更高容量化有利的材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2008-262908号公报

专利文献2:日本特开2004-039642号公报

专利文献3:日本特开2006-202647号公报

发明内容

发明所要解决的课题

可是，如果将锂二次电池在充电状态下进行储存，则有时正负极活性物质与电解液反应而产生气体，从而使电池的内压上升。关于内压上升，在85℃等高温下的储存、以含有Ni的正极活性物质为正极的情况下，表现得尤其显著，在以铝层压膜形成电池的外装体的情况下、在以棱柱结构的金属罐形成上述外装体的情况下，外装体有时会由于内压上升而膨胀、变形。此外，在上述产生气体的副反应中锂资源也被消耗，因而，产生气体后电池容量会显著降低。进一步，正极活性物质中的Ni在高温下不稳定，因此，除了产生气体以外，还产生副反应生成物，这产生使电池的内阻上升等不良影响，被认为是电池容量降低的原因。

进一步，由于容量提高，可以考虑在提高了上限电压的区域、例如4.3V以上的区域进行使用，但如果为高电压区域，则存在电解液的分解、正极活性物质（尤其是Ni系活性物质）的不稳定化等问题，对循环特性产生大的影响。

本发明鉴于上述问题，提供高温下的储存特性优异、同时充放电循环特性也良好、并且在高电压下也可以使用的锂二次电池。

用于解决课题的方法

本发明的锂二次电池为含有正极、负极、非水电解液和隔板的锂二次电池，其特征在于，所述正极含有集电体和在所述集电体上形成的正极合剂层，所述正极合剂层含有正极活性物质、导电助剂和粘合剂，所述正极活性物质含有包含镍的含锂复合氧化物，所述正极活性物质整体所含有的全部镍量相对于全部锂量的摩尔比率为0.05～1.0，所述非水电解液含有下述通式（1）所表示的膦酰基乙酸酯类化合物0.5～5.0质量%。

[化1]

前述通式（1）中，R¹、R²和R³各自独立地表示可被卤原子取代的碳原子数1～12的烷基、烯基或炔基，n表示0～6的整数。

发明效果

根据本发明，能够提供高温下的储存特性优异、同时充放电循环特性也良好、并且在高电压下也可以使用的锂二次电池。

附图说明

图1A是表示本发明的锂二次电池的一例的俯视图，图1B是图1A的截面图。

图2是表示本发明的锂二次电池的一例的立体图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明，但它们不过是发明的实施方式的一例，本发明不限定于这些内容。