[发明专利]非水电解质二次电池和车辆

说明书

非水电解质二次电池，包含：电极体，包含正极和负极；电池壳，容纳电极体和非水电解质溶液；外部连接端子，与正极和负极中的一个电极电连接；和中断导电路径的断流设备，当电池壳的内部压力超过预定值时，电极和外部连接端子通过导电路径彼此电连接。正极包含正极集电体和包含正极混合物的正极混合物层。当实际容量与额定容量的比为95％或更高时，每1mg正极混合物所含氟的量为0.15‑0.20μmol。

1.发明领域

本发明涉及非水电解质二次电池和车辆。

2.相关领域描述

日本专利申请No.2014-86384(JP 2014-86384 A)描述了断流设备(CID)可以在过充电的初始阶段通过优化正极混合物层中孔的尺寸和量而精确地运行；因此，即使当电池温度相当高时，CID也可在比现有技术更早的阶段运行。

当包含CID的非水电解质二次电池过充电时，非水电解质溶液等中所含的产气剂反应以产生气体(例如氢气)。结果，非水电解质二次电池的内部压力增加。当非水电解质二次电池的内部压力超过预定值时，运行CID以中断充电电流。所以，可以防止非水电解质二次电池进一步过充电。以此方式，通过保证过充电期间产生的气体的量，可以改进非水电解质二次电池过充电期间的可靠性。所以，研究了保证过充电期间产生的气体的量的各种方法。

发明摘要

然而，发现当非水电解质二次电池在使用的初始阶段过充电时可以保证产生的气体的量；然而，即使在这种情况下，当非水电解质二次电池在使用的最后阶段(在随时间劣化之后)过充电时也不能保证产生的气体的量。本发明的目的是防止非水电解质二次电池即使在随时间劣化以后过充电时进一步过充电。

根据本发明一个方面，提供了一种非水电解质二次电池，包含：包含正极和负极的电极体；容纳电极体和非水电解质溶液的电池壳；与正极和负极中的一个电极电连接的外部连接端子；和当电池壳的内部压力超过预定值时中断导电路径的断流设备，通过该导电路径，电极和外部连接端子彼此电连接。正极包含正极集电体和提供在正极集电体表面上并包含正极混合物的正极混合物层。当实际容量与额定容量的比为95％或更高时，每1mg正极混合物包含的氟的量为0.15-0.20μmol。

即使当具有上述构型的非水电解质二次电池在随时间劣化以后过充电时，也能保证产生的气体的量。结果，可防止非水电解质二次电池进一步过充电。

上述“预定值”可以是断流设备的工作压力。“正极混合物”可以是正极混合物层的固体组分。正极混合物包含正极活性材料并可进一步包含粘合剂和导电材料。

术语“当实际容量与额定容量的比为95％或更高时”可以是非水电解质二次电池在使用的初始阶段，例如可包括其中非水电解质二次电池在装运以后1年内使用的情况。“额定容量”指的是非水电解质二次电池的设计电池容量，由生产商指定。当设计电池容量包含最大值和最小值时，“额定容量”可以是最大值与最小值之间的平均值。“实际容量”指的是非水电解质二次电池的实际测量的电池容量，使用本领域熟知的方法作为测量非水电解质二次电池的电池容量的方法测量。在下文中，当实际容量与额定容量的比为95％或更高时，每1mg正极混合物包含的氟的量称为“氟含量每1mg正极混合物”。

非水电解质溶液可包含环己基苯与联苯中的至少一种。结果，当非水电解质二次电池过充电时，产生气体，且因此可防止非水电解质二次电池进一步过充电。

正极混合物可包含含有镍、钴和锰的锂复合氧化物。结果，可进一步改进非水电解质二次电池的热安全性。

在非水电解质二次电池中，额定容量可以为非水电解质二次电池的设计电池容量。

在非水电解质二次电池中，实际容量可以为非水电解质二次电池的实际测量的电池容量。

在非水电解质二次电池中，非水电解质溶液中包含的混合溶剂中的含氟有机溶剂的浓度可以为5-10体积％。