非水电解质二次电池制造技术

作为本公开的一方式的非水电解质二次电池具备正极、负极和非水电解质，正极包含锂过渡金属复合氧化物，所述锂过渡金属复合氧化物具有层状结构、且至少含有Ni和Mo，锂过渡金属复合氧化物中，Ni的含有率相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数为80摩尔％～95摩尔％，Mo的含有率相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数低于3摩尔％，负极具有：包含负极活性物质的负极复合材料层、和形成于负极复合材料层的表面的含有Mo的覆膜，负极中的Mo的含有率相对于正极中的锂过渡金属复合氧化物的总质量为0.5ppm～120ppm。0.5ppm～120ppm。0.5ppm～120ppm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质二次电池


[0001]本公开涉及非水电解质二次电池，特别是涉及包含含有Ni的锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质的非水电解质二次电池。

技术介绍

[0002]近年来，Ni含量多的锂过渡金属复合氧化物作为高能量密度的正极活性物质备受关注。例如，专利文献1中公开了一种正极活性物质，其由通式Li
x
Ni1‑
y
‑
z
‑
v
‑
w
Co
y
Al
z
M
1v
M
2w
O2所示的锂过渡金属复合氧化物形成，式中元素M1为选自Mn、Ti、Y、Nb、Mo、W中的至少1种，元素M2至少为Mg、Ca。另外，专利文献2中公开了一种复合氧化物，其为含有Ni、Mn、Co的锂过渡金属复合氧化物，其中，含有选自Mo、W、Nb、Ta、Re中的至少1种。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2006
‑
310181号公报
[0006]专利文献2：日本特开2009
‑
289726号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]然而，锂过渡金属复合氧化物中，Ni的含量如果为80摩尔％以上，则复合氧化物的结构不稳定，在复合氧化物的颗粒表面容易引起与电解质的副反应。因此，大量生成电解质的分解物，在负极表面形成分解产物的覆膜，由此认为，电池的充放电循环特性降低。需要说明的是，专利文献1、2中公开的技术关于循环特性尚有改良的余地。
[0009]本公开的目的在于，在使用Ni含量多的锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质的非水电解质二次电池中，抑制伴有充放电的容量降低。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]作为本公开的一方式的非水电解质二次电池的特征在于，其具备正极、负极和非水电解质，正极包含锂过渡金属复合氧化物，所述锂过渡金属复合氧化物具有层状结构、且至少含有Ni和Mo，锂过渡金属复合氧化物中，Ni的含有率相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数为80摩尔％～95摩尔％，Mo的含有率相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数低于3摩尔％，负极具有：包含负极活性物质的负极复合材料层、和形成于负极复合材料层的表面的含有Mo的覆膜，负极中的Mo的含有率相对于正极中的锂过渡金属复合氧化物的总质量为0.5ppm～120ppm。
[0012]专利技术的效果
[0013]根据本公开的一方式，在使用Ni含量多的锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质的非水电解质二次电池中，可以抑制伴有充放电的容量降低。本公开的非水电解质二次电池的充放电循环特性优异。
附图说明
[0014]图1为作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的剖视图。
具体实施方式
[0015]如上所述，Ni含量多的锂过渡金属复合氧化物的锂过渡金属复合氧化物颗粒表面的活性高，颗粒表面的结构不稳定，因此，认为由于与电解液的反应等导致以颗粒表面为起点的层状结构的劣化容易进展，由其引起电池的充放电循环特性降低。本专利技术人等发现：通过使用含有规定量的Mo的锂过渡金属复合氧化物，在正极中通过抑制与电解液的反应等引起的锂过渡金属复合氧化物表面的结构劣化层的生成、侵蚀，且进而在负极表面形成含有源自正极的Mo的优质覆膜，从而充放电循环特性得到改善。
[0016]需要说明的是，在使用现有的锂过渡金属复合氧化物的情况下，由于电解质的分解产物，容易在负极表面形成含有大量Li的覆膜，设想该覆膜成为降低充放电循环特性的因素之一。可以认为在本公开的非水电解质二次电池中，抑制了该覆膜的形成，取而代之，在负极表面形成含有Mo的优质覆膜，充放电循环特性大幅改善。
[0017]本说明书中，“数值(A)～数值(B)”的记载是指数值(A)以上且数值(B)以下。
[0018]以下，对本公开的非水电解质二次电池用正极活性物质、和使用了该正极活性物质的非水电解质二次电池的实施方式的一例详细进行说明。以下，示例卷绕型的电极体14收纳于有底圆筒形状的外壳罐16而得到的圆筒形电池，但外壳体不限定于圆筒形的外壳罐，例如可以为方型的外壳罐，也可以为由包含金属层和树脂层的层压片所构成的外壳体。另外，电极体也可以为多个正极与多个负极隔着分隔件交替层叠而成的层叠型的电极体。
[0019]图1为作为实施方式的一例的非水电解质二次电池10的剖视图。如图1中示例，非水电解质二次电池10具备：卷绕型的电极体14、非水电解质和用于收纳电极体14和电解质的外壳罐16。电极体14具有正极11、负极12和分隔件13，具有正极11与负极12隔着分隔件13以漩涡状卷绕而得到的卷绕结构。外壳罐16为轴向一侧开口的有底圆筒形状的金属制容器，且外壳罐16的开口由封口体17阻塞。以下，为了便于说明，将电池的封口体17侧作为上方、外壳罐16的底部侧作为下方。
[0020]非水电解质包含非水溶剂、和溶解于非水溶剂的电解质盐。非水溶剂中使用例如酯类、醚类、腈类、酰胺类和它们的2种以上的混合溶剂等。非水溶剂也可以含有将这些溶剂的氢的至少一部分用氟等卤素原子置换而得到的卤素置换体。电解质盐中使用例如LiPF6等锂盐。需要说明的是，电解质不限定于液体电解质，也可以为使用了凝胶状聚合物等的固体电解质。
[0021]构成电极体14的正极11、负极12和分隔件13均为带状的长尺寸体，通过以漩涡状卷绕，从而沿电极体14的径向交替层叠。负极12以比正极11还大一圈的尺寸形成以防止锂的析出。即，负极12以比正极11沿长度方向和宽度方向(短边方向)还长地形成。2张分隔件13以至少比正极11还大一圈的尺寸形成，例如以夹持正极11的方式进行配置。电极体14具有通过焊接等连接于正极11的正极引线20和通过焊接等连接于负极12的负极引线21。
[0022]在电极体14的上下分别配置有绝缘板18、19。图1所示的例子中，正极引线20通过绝缘板18的贯通孔而向封口体17侧延伸，负极引线21通过绝缘板19的外侧而向外壳罐16的底部侧延伸。正极引线20由焊接等连接于封口体17的内部端子板23的下表面，与内部端子
板23电连接的封口体17的顶板即盖27成为正极端子。负极引线21由焊接等连接于外壳罐16的底部内表面，外壳罐16成为负极端子。
[0023]在外壳罐16与封口体17之间设有垫片28，确保电池内部的密闭性。外壳罐16上形成有侧面部的一部分向内侧突出的、用于支撑封口体17的沟槽部22。沟槽部22优选沿外壳罐16的圆周方向以环状形成，由其上表面支撑封口体17。封口体17由沟槽部22和对封口体17压紧连接的外壳罐16的开口端部被固定于外壳罐16的上部。
[0024]封口体17具有从电极体14侧依次层叠有内部端子板23、下阀体24、绝缘构件25、上阀体26和盖27的结构。构成封口体17的各构件例如具有圆板形状或环形状，除绝缘构件25之外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非水电解质二次电池，其具备正极、负极和非水电解质，所述正极包含锂过渡金属复合氧化物，所述锂过渡金属复合氧化物具有层状结构、且至少含有Ni和Mo，所述锂过渡金属复合氧化物中，Ni的含有率相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数为80摩尔％～95摩尔％，Mo的含有率相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数低于3摩尔％，所述负极具有：包含负极活性物质的负极复合材料层、和形成于所述负极复合材料层的表面的含有Mo的覆膜，所述负极中的Mo的含有率相对于所述正极中的所述锂过渡金属复合氧化物的总质量为0.5ppm～120ppm。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，所述覆膜还含有Ni。3.根据权利要求2所述的非水电解质二次电池，其中，所述负极中的Mo的含有率与N...

【专利技术属性】
技术研发人员：青木良宪，小笠原毅，藤谷尚也，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：