[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池。

背景技术

以锂离子电池为代表的非水电解质二次电池被用于便携设备等的电源、电动工具、电动汽车、电动车、电动辅助自行车等的动力用电源、备用电源等多个领域。而且，伴随着搭载了非水电解质二次电池的设备的利用扩大，这些设备的利用者强烈要求非水电解质二次电池的特性进一步提高。

那么，作为非水电解质二次电池的正极活性物质，一直以来常使用钴酸锂。但是，使用了钴酸锂的正极长时间暴露于高电位时，引起钴向电解液中的的溶出，可能成为电池的特性降低的原因。因此，近年来，廉价且认为是充放电循环特性、保存特性优异的包含镍的含锂复合氧化物受到关注，并进行了研究开发。例如，专利文献1、2公开了包含镍、钴、锰、还包含微量的前述3种以外的元素的、使用所谓三元系锂复合氧化物的非水电解质二次电池。根据这些文献，认为通过将该氧化物用于正极活性物质，充放电循环特性、保存特性提高。

一方面进行正极活性物质的改良，另一方面着眼于制作正极合剂时一起混合的导电剂，研究了正极合剂中的导电剂的分散状态、电解液对正极合剂的浸渗状态、改良由于导电剂造成的电解液分解、提高电池特性。例如，文献3～5记载了使用BET比表面积比较小的炭黑、乙炔黑作为导电剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-202647号公报

专利文献2：日本特开2012-28313号公报

专利文献3：日本特开2004-207034号公报

专利文献4：日本特开2006-185792号公报

专利文献5：日本特开2012-221684号公报

发明内容

发明要解决的问题

作为非水电解质二次电池的特性，可列举出电池容量、充放电循环特性、保存特性等。电池领域技术人员通过调节上述的电极材料、或者电解质、分隔件等的物性，有时使用新的材料，由此使这些特性为欲得到的最适合的电池特性。但是，欲得到高容量而以高密度向电极投入活性物质时，活性物质颗粒破坏、极板的导电性恶化，因此电池的负荷特性、充放电循环特性降低、或者由于不期望的反应导致保存特性降低。另外，电极板硬、变得难以弯曲，制作卷绕电极体变得困难。为了改良负荷特性，减小电极活性物质、导电剂的粒径来提高电池反应速度，另一方面，为了改良保存特性，相反地增大电极活性物质、导电剂的粒径，从而抑制与电解质的不期望的反应等，技术人员为满足乍看无法同时实现的多个电池特性煞费苦心，但其实现是极其困难的。

因此，本发明的发明人等从由种种实验所得见解出发，发现同时实现相反的电池特性的方案，从而完成本发明。即，本发明的目的在于提供能同时实现优异的充放电循环特性和高温保存特性的非水电解质二次电池。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，本发明的非水电解质二次电池的特征在于，其具备：包含正极合剂的正极、负极、非水电解质、使正极与负极绝缘的分隔件，正极合剂含有：正极活性物质，其粒径为10μm以下、且以Li_a(Ni_bCo_cMn_d)_1-x-yZr_xM_yO₂(其中，a＝1.10±0.05、0.3≤b≤0.5、0.3≤c≤0.5、b+c+d＝1、0.001≤x≤0.01、0≤y≤0.1、M为选自Ti、Nb、Mo、Zn、Al、Sn、Mg、Ca、Sr、W中的元素。)的组成式表示的物质作为主体；和作为导电剂的乙炔黑，其用BET法求出的比表面积为25m²/g以上且50m²/g以下，正极活性物质的填充密度为3.5g/cm³以下。

需要说明的是，本发明中的粒径是指二次颗粒的粒径。

另外，上述非水电解质二次电池中，正极活性物质的填充密度更优选为3.0g/cm³以上。

另外，上述非水电解质二次电池优选使用正极和负极均为平板状、且多张平板状的正极与多张前述平板状的负极介由分隔件交替层叠而成的层叠电极体。

发明的效果