本发明专利技术提供即使经过高温贮藏后低温下的负荷特性也良好，可靠性优异的非水电解液电池。本发明专利技术的非水电解液电池的特征在于，正极含有具有橄榄石型结构的化合物作为正极活性物质；(1)负极具有含有不与Li合金化的金属基材层和接合于前述金属基材层的Al金属层的层叠体，且前述Al金属层的至少表面侧形成有Li－Al合金，或(2)负极具有能够与Li合金化的元素与Li的合金作为负极活性物质，且非水电解液含有分子内具有特定结构的基团的磷酸化合物或硼酸化合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解液电池
本专利技术涉及贮藏特性良好的非水电解液电池。
技术介绍
非水电解液二次电池利用高容量、高电压等特性而被用于各种用途。而且，随着其应用领域的扩大，对于非水电解液二次电池要求各种特性的提高。尤其是近年来，随着电动汽车的实用化等，车载用非水电解质电池的需求不断增长，主要应用于电动汽车发动机的驱动电源中，另一方面，除此以外的应用也在推进。例如，目前正在进行用于在车辆遭遇事故等时将之通报给各相关方面的紧急通报系统的开发，正在研究非水电解液二次电池作为其电源的应用。这样的系统实际工作的机会有限，但在紧急时刻必须确实地工作。因此，对于作为电源的电池，要求即使长期贮藏也能够良好地维持其特性的可靠性。此外，鉴于轮胎在车辆行驶中爆胎而酿成重大事故的案例时有发生，为了确保车辆行驶中的安全性，安装有轮胎气压监测系统〔TirePressureMonitoringSystem(TPMS)〕的车辆逐渐普及。作为前述系统的电源，利用的是非水电解液电池(一次电池)，但由于系统设置于成为高温高湿环境的轮胎内，因而对于作为其电源的电池，也要求能够维持长期特性的可靠性。作为实现那样的非水电解液电池的特性提高的技术之一，研究了非水电解液的改良，提出为了使电解液阻燃化来提高电池的安全性、为了提高电池的耐久性、耐电压性能而在非水电解液中添加特定结构的磷酸酯化合物等(专利文献1、2)。另一方面，非水电解液一次电池的负极活性物质使用金属锂、Li－Al(锂－铝)合金等锂合金，而非水电解液二次电池中也可以使用锂合金作为负极活性物质，因此，还提出通过使用能够吸藏、放出锂的金属和没有吸藏、放出锂的能力的不同种金属的包覆材构成负极，从而实现电池特性的稳定化(专利文献3～5)。进而，专利文献6中还提出，通过以Li2Mn2O4、LiFePO4或LiWO3为正极活性物质、负极使用铝或铝合金而构成非水电解质二次电池，制成具有优异的保存特性的电池。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2001－319685号公报专利文献2:日本特开2015－72864号公报专利文献3:日本特开平8－293302号公报专利文献4:日本特开平10－106628号公报专利文献5:国际公开第2016/39323号专利文献6:日本特开2004－363016号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题一般，将前述那样的系统搭载于车辆的情况下，电池暴露于高温环境下的可能性高，对于电池要求优异的耐热性，另一方面，有时车辆也会在寒冷地带使用，需要即使在长时间置于高温环境下后，特性劣化也少，能够在低温环境下发挥良好的负荷特性的电池。然而，仅就前述专利文献1～6中记载的技术而言，在使用锂合金作为负极活性物质的二次电池等非水电解液电池中，难以兼顾优异的高温贮藏特性和低温特性。本专利技术是鉴于上述情况做出的，其目的在于，提供即使经过高温贮藏后低温下的负荷特性也良好、可靠性优异的非水电解液电池。用于解决课题的方法能够实现前述目的的本专利技术的非水电解液电池的特征在于，具有电极体和非水电解液，所述电极体由正极和负极隔着隔膜重叠而成，前述正极以具有橄榄石结构的化合物作为正极活性物质，前述负极具有层叠体，所述层叠体含有不与Li合金化的金属基材层和接合于前述金属基材层的Al金属层，前述Al金属层的至少表面侧形成有Li－Al合金。此外，本专利技术的非水电解液电池的另一方式的特征在于，具有负极、正极和非水电解液，前述负极具有能够与Li合金化的元素与Li的合金作为负极活性物质，前述正极含有具有橄榄石结构的化合物作为正极活性物质，前述非水电解液含有分子内具有由下述通式(1)所表示的基团的磷酸化合物或硼酸化合物。[化1]前述通式(1)中，X为Si、Ge或Sn，R1、R2和R3各自独立地表示碳数1～10的烷基、碳数2～10的烯基或碳数6～10的芳基，氢原子的一部分或全部可被氟取代。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供即使经过高温贮藏后低温下的负荷特性也良好、可靠性优异的非水电解液电池。附图说明图1为示意性表示能够在本专利技术的非水电解液电池中使用的负极(负极前体)的一个例子的截面图。图2为示意性表示本专利技术的非水电解液电池的一个例子的平面图。图3为图2的I－I线截面图。图4为示意性表示本专利技术的非水电解液电池的其他例子的部分纵截面图。图5为图4的立体图。具体实施方式非水电解液电池涉及的正极例如可以使用在集电体的一面或两面具有正极合剂层的结构的电极，该正极合剂层例如含有正极活性物质、导电助剂和粘合剂等。正极活性物质使用具有橄榄石结构的化合物。通常，正极活性物质在高温环境下与非水电解液反应，反应生成物堆积在正极上，同时产生气体。如果在非水电解液二次电池中使用通常所使用的钴酸锂，则在高温下，钴酸锂的表面与非水电解液反应，含有Co的反应生成物在表面堆积，同时产生气体，但含有Co的反应生成物进一步分解，Co溶出于非水电解液中。而且，钴酸锂的表面与非水电解液再次反应，产生含有Co的反应生成物和气体。即，如果正极活性物质中含有大量钴酸锂，则每当电池暴露于高温时，Co都会继续溶出，也会继续产生气体。另一方面，具有橄榄石结构的化合物原本结构就稳定，因此即使电池暴露于高温，也能够抑制金属的溶出和气体的产生。因此，如果正极活性物质使用具有橄榄石结构的化合物，则即使在1个月这样的长期贮藏时也能够抑制气体的产生，能够抑制电池的体积变化。作为正极活性物质使用的具有橄榄石结构的化合物是由LiM1PO4(M1：Co、Ni、Mn、Fe等)等通式所表示的化合物。具有橄榄石结构的化合物可以含有Al、Y等前述M1以外的1种以上的元素作为添加元素。此外，正极合剂层含有的具有橄榄石结构的化合物可以仅为前述那样的不含添加元素的化合物、前述含有添加元素的化合物中的1种，也可以为2种以上。需说明的是，具有橄榄石结构的化合物中的前述M1为Fe的情况下，即，具有橄榄石结构的化合物为磷酸铁锂的情况下，优选使用由以下的通式(2)所表示的物质。LixFe1－yM2yPO4(2)前述通式(2)中，0.8≦x≦1.2、0≦y≦0.5，M2为选自由Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Mg、Al、Ca、Nb、Mo、Zr和Hf组成的组中的至少1种元素。具有橄榄石结构的化合物粒子的平均粒径优选为5μm以上，更优选为8μm以上，特别优选为10μm以上。通过设为前述粒径，即使降低正极合剂层中粘合剂的含量，也能够维持优异的粘合性，能够进一步提高充放电特性。另一方面，如果具有橄榄石结构的化合物的粒子的平均粒径过大，则正极合剂层的导电性降低，充放电特性降低，因此，平均粒径优选为20μm以下，更优选为17μm以下，特别优选为15μm以下。具有橄榄石结构的化合物的粒子可以由一次粒子构成，但为粒径10～100nm左右的一次粒子凝集而成的二次粒子、将前述一次粒子造粒而得的造粒体的情况下，与相同粒径的一次粒子相比，能够进一步提高充放电特性，故而优选。这种情况下的平均粒径基于二次粒子、造粒体的粒径算出即可。本说明书中的前述平均粒径是使用激光散射粒度分布计(例如堀场制作所制“LA－920”)测得的数均粒径。需说明的是，为了提高导电性低的具有橄榄石结构的化合物粒子的导电性，在粒子表面设置碳被覆层是优选的，由此，正极合剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非水电解液电池，其特征在于，具有电极体和非水电解液，所述电极体由正极和负极隔着隔膜重叠而成，所述正极以具有橄榄石结构的化合物作为正极活性物质，所述负极具有层叠体，所述层叠体包含不与Li合金化的金属基材层和接合于所述金属基材层的Al金属层，所述Al金属层的至少表面侧形成有Li－Al合金。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.07 JP 2016-043100;2016.12.22 JP 2016-248961.一种非水电解液电池，其特征在于，具有电极体和非水电解液，所述电极体由正极和负极隔着隔膜重叠而成，所述正极以具有橄榄石结构的化合物作为正极活性物质，所述负极具有层叠体，所述层叠体包含不与Li合金化的金属基材层和接合于所述金属基材层的Al金属层，所述Al金属层的至少表面侧形成有Li－Al合金。2.根据权利要求1所述的非水电解液电池，所述层叠体中，所述Al金属层接合于所述金属基材层的两面。3.根据权利要求1或2所述的非水电解液电池，所述正极含有磷酸铁锂作为所述具有橄榄石结构的化合物。4.根据权利要求3所述的非水电解液电池，所述正极含有的正极活性物质总量中，磷酸铁锂的含量为50质量％以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的非水电解液电池，所述金属基材层的厚度为10～...
【专利技术属性】
技术研发人员：关谷智仁，山田将之，政冈妥则，畠山敦，守上英寿，
申请(专利权)人：麦克赛尔控股株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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