[发明专利]非水电解液二次电池及其制造方法

说明书

一种非水电解液二次电池，其具备：正极、负极、配置在上述正极与上述负极之间的隔离体、以及包含具有离子传导性的支持电解质的电解液，上述正极含有下述(a)成分和(b)成分、且包含满足下述(α)条件的组合物，上述负极包含选自金属锂和能够嵌入·脱嵌锂离子的材料中的至少一种。因此，重量能量密度优异，并且可以减小电解液量依存性。(a)导电性聚合物。(b)聚阴离子酸的一部分被锂置换而成的锂盐。(α)相对于上述(a)成分的、参与充放电反应的元素的含量，上述(b)成分的锂元素含量以摩尔比计处于0.1～1.0的范围。

技术领域

本发明涉及非水电解液二次电池及其制造方法，详细而言涉及重量能量密度优异并且电解液量依存性小的非水电解液二次电池及其制造方法。

背景技术

近年来，随着便携式PC、手机、便携信息终端(PDA)等中的电子技术的进步、发展，作为这些电子设备的蓄电装置，广泛使用可以反复充放电的二次电池等。

二次电池之中，如下锂离子二次电池得到广泛普及：作为电极活性物质，正极使用锰酸锂、钴酸锂这样的含锂过渡金属氧化物，负极使用能够嵌入·脱嵌锂离子的碳材料。

但是，上述锂离子二次电池是通过电化学反应得到电能的蓄电装置，将上述含锂过渡金属氧化物用于正极这样的锂离子电池由于上述电化学反应速度小而存在功率密度低这样的重大问题。另外，上述含锂过渡金属氧化物的比重大，因此每单位重量的容量密度还存在改善的余地。

因此，为了提高功率密度，还已知将具有掺杂剂的聚苯胺这样的导电性聚合物用于正极活性物质的非水电解液二次电池(专利文献1)。然而，通常对于具有导电性聚合物作为正极活性物质的二次电池，其为在充电时阴离子掺杂到正极的聚合物中、在放电时该阴离子从正极的聚合物中脱掺杂的阴离子移动型，因此在充放电中电解液中的离子浓度发生变化，是所谓的摇椅型的二次电池。因此，将导电性聚合物用于正极活性物质的非水电解液二次电池，基本上必须大量的电解液，从而存在无法有助于电池的小型化这样的问题。

为了解决这种问题，还提出有如下二次电池：尝试在正极中使用聚乙烯基磺酸这样的聚合物阴离子作为掺杂剂的导电性聚合物，制成阳离子移动型，电解液中的离子浓度实质上未发生变化(参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平3-129679号公报

专利文献2：日本特开平1-132052号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，上述专利文献2中的二次电池的正极材料中预先不包含锂。因此，若即使正极中包含聚合物阴离子作为掺杂剂而在正极引起的反应为阳离子移动型，由于在首次充电时正极中不包含本应从正极向电解液中供给的锂，因此招致电解液中的锂离子浓度降低。由此，使用上述那样的正极的二次电池需要用于获得电池容量的大量电解液，结果产生每电池体积的能量密度降低这样的问题。即，参与充放电反应的电解液量多时电池容量增大，但在上述电解液量少时，电池容量减小。

本发明是鉴于这样的情况而完成的，提供重量能量密度优异，并且电解液量依存性小的非水电解液二次电池及其制造方法。

用于解决问题的方案

本发明的第一主旨在于一种非水电解液二次电池，其具备：正极、负极、配置在上述正极与上述负极之间的隔离体、以及包含具有离子传导性的支持电解质的电解液，上述正极含有下述(a)成分和(b)成分、且包含满足下述(α)条件的组合物，上述负极包含选自金属锂和能够嵌入·脱嵌锂离子的材料中的至少一种。

(a)导电性聚合物。

(b)聚阴离子酸的一部分被锂置换而成的锂盐。