[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

非水电解质二次电池中，正极的正极复合材料层中包含：至少含有镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)、钨(W)的锂过渡金属氧化物。负极的负极复合材料层中包含钛酸锂、及5族6族氧化物，所述5族6族氧化物是含有选自5族元素和6族元素中的至少1种的氧化物。

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池。

背景技术

近些年，作为非水电解质二次电池的负极活性物质，在高电位下也具有优异的稳定性的钛酸锂受到注目。例如，专利文献1中公开了负极活性物质使用了钛酸锂的非水电解质二次电池。然而，使用了钛酸锂的电池与使用了碳系的负极活性物质的情况相比，例如存在于高温下对电池进行充放电循环时、在高温下保存时气体的产生量较多之类的课题。

专利文献1中记载了：作为负极的主要活性物质使用相对于锂电位在1.2V以上的电位下嵌入·脱嵌锂离子的活性物质，作为副活性物质使用在低于1.2V的电位下至少可嵌入锂离子的活性物质。此外，专利文献1中记载了：由于锂簇或锂离子存在/吸附在副活性物质或者其表面，因此可抑制气体的产生。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2007/064043号公报

发明内容

然而，有时要求非水电解质二次电池具有高输入输出特性。本发明的目的在于对于负极活性物质使用了钛酸锂的非水电解质二次电池，抑制气体的产生，且提高输入输出特性。需要说明的是，专利文献1的技术中，无法充分地兼顾气体产生的抑制及输入输出特性的提高。

作为本发明的一个方式的非水电解质二次电池的特征在于，该非水电解质二次电池具备具有正极复合材料层的正极、具有负极复合材料层的负极、及非水电解质，正极复合材料层中包含：至少含有镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)、钨(W)的锂过渡金属氧化物，负极复合材料层包含：钛酸锂、及含有选自5族元素和6族元素中的至少1种的氧化物(以下有时称为5族6族氧化物)。

作为本发明的一个方式的非水电解质二次电池是负极活性物质使用了钛酸锂的电池，其在对电池进行高温充放电循环时或者在高温下保存时等的情况下的气体产生量少、且具有高的输入输出特性。

附图说明

图1是作为实施方式的一个例子的非水电解质二次电池的截面图。

具体实施方式

如上所述，钛酸锂(以下有时称为“LTO”)作为负极活性物质具有优异的特征，但表面含有大量羟基，特别是BET比表面积为2.0m²/g以上时与该羟基进行氢键合的水分子增加，吸附大量水分。因此，使用LTO作为负极活性物质时，带入至电池内部的水分量增加，在高温下对电池进行充放电循环时等的情况下气体的产生量增多。可认为：通过LTO带入的水分例如与非水电解质中的氟反应而生成氢氟酸(HF)，该HF使正极活性物质的金属溶出，产生气体。

另外，使用了LTO的非水电解质二次电池中，降低内部电阻并提高输入输出特性是重要的。特别是对于电动工具、电动汽车、混合动力汽车等动力用电源中使用的电池要求高的输入输出特性。此外，需要耐受由马达、发动机产生的热，要求在高温下的充放电循环、高温下的保存之类的、在高温环境下的输入输出特性的维持和气体产生的抑制。然而，已知在正极活性物质中添加钨(W)时，使电池的输入输出特性提高，但可知具备负极活性物质使用了LTO的LTO负极的电池的情况，在高温条件下W溶出反而使输入输出特性恶化。另外，可知：在LTO负极中添加含有5族元素或6族元素的氧化物时，负极表面的碱化得以抑制且上述气体产生量会减少，但在负极表面形成阻碍锂离子移动的覆膜而使输入输出特性恶化。