本发明专利技术的非水电解质二次电池具备正极（1）、负极（2）、配置于正极（1）和负极（2）之间的隔板（3）和非水电解质（15）。正极（1）包含正极活性物质，该正极活性物质包含具有层状晶体结构的含锂过渡金属氧化物。负极（2）包含负极活性物质和添加剂，该负极活性物质包含Ti系氧化物，该添加剂包含在比所述负极活性物质高的电位下与锂反应的氟化碳。本发明专利技术的非水电解质二次电池中，通过负极（2）的电位变化，电池电压达到放电终止电压。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的非水电解质二次电池具备正极（1）、负极（2）、配置于正极（1）和负极（2）之间的隔板（3）和非水电解质（15）。正极（1）包含正极活性物质，该正极活性物质包含具有层状晶体结构的含锂过渡金属氧化物。负极（2）包含负极活性物质和添加剂，该负极活性物质包含Ti系氧化物，该添加剂包含在比所述负极活性物质高的电位下与锂反应的氟化碳。本专利技术的非水电解质二次电池中，通过负极（2）的电位变化，电池电压达到放电终止电压。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
近年，各种非水电解质二次电池正被开发。作为非水电解质二次电池的代表性电池，有锂离子二次电池。作为锂离子二次电池的负极活性物质，以往主要采用碳材料，其已被实用化。对负极活性物质采用碳材料的锂离子二次电池具有电动势高，为高能量密度的优点，作为移动通信设备和便携电子设备的主电源被利用。另外，新开发出能够作为负极活性物质使用的锂钛复合氧化物材料，受到关注。例如，作为负极活性物质采用Li4Ti5O12的锂离子二次电池已被实用化。Li4Ti5O12是具有尖晶石型晶体结构的材料，能够反复吸藏或释放Li。因此，Li4Ti5O12可以作为锂离子二次电池的活性物质被使用。Li4Ti5O12以锂的标准氧化还原电位(Li/Li+)为基准，在约1.5V的电位下进行Li的吸藏或释放。因此，认为在将Li4Ti5O12作为负极活性物质用于锂离子二次电池的情况下，即使由于快速充电等产生反应过电压，锂金属在负极也难以析出，可实现安全性高的锂离子二次电池。另外，该锂离子二次电池具有与充放电相伴的晶格的膨胀收缩非常小、晶体结构稳定因此循环特性好的优点，被期待可以利用于家庭用电力贮藏装置、以电动机(motor)作为动力源的自动双轮车、电动汽车、混合动力电动汽车等。另一方面，作为锂离子二次电池的正极活性物质，一般采用具有层状或尖晶石型晶体结构的氧化物材料。特别地，具有层状晶体结构的材料在高容量方面优异。作为代表例，可列举 LiCo02、LiNi576Col76O2 和 LiNiiy3Mrv3Cov3O2 等。因此，由包含具有层状晶体结构的氧化物材料作为正极活性物质的正极、和包含Li4Ti5O12作为负极活性物质的负极的组合构成的锂离子二次电池的开发正在推进。例如，专利文献I中提出了一种非水二次电池，使用由通式LiaTi3_a04 (式中a表示O < a < 3的数)表示的钛酸锂化合物作为负极活性物质，使用由通式LiCobNigO2 (O≤b≤1)和/或LiAlcCodNi1^dO2 (O≤c≤1、0≤d≤1、0≤c+d ≤ 1)表示的化合物作为正极活性物质。一般地，使用Li4Ti5O12作为负极活性物质的负极的初始充放电时的不可逆容量，比使用具有层状晶体结构的氧化物材料作为正极活性物质的正极小。因此，在放电末期负极单极电位变化之前正极单极电位变化，由此电池电压达到放电终止电压(以下，将其称为「正极限制」。相反地，将正极单极电位变化之前负极单极电位变化由此达到电池的终止电压称为「负极限制」。另外，将通过正极单极电位和负极单极电位双方变化来达到电池的终止电压称为「两极限制」。)。因此，在专利文献I的电池中，正极的初始充放电时的不可逆容量比负极的初始充放电时的不可逆容量大，成为正极限制。一般地，使用具有层状晶体结构的氧化物材料作为正极活性物质的正极，在单极电位变化大的放电末期区域反复进行锂的插入脱离时，晶体结构变化变大，单极的循环劣化速度变高。Li4Ti5O12由锂的插入脱离带来的晶体结构变化非常小。因此，含有Li4Ti5O12的负极，即使在单极电位变化大的区域反复进行锂的插入脱离，单极的循环劣化速度也极低。如同上述说明，专利文献I中提出的以往的电池是正极限制。因此，在该以往的电池中，在放电末期正极的电位变化大，正极单极的循环劣化速度变高，所以作为电池的循环劣化变得显著。因此，作为抑制由上述原因引起的电池的循环劣化的技术，提出了向负极添加含有锰的氧化物等的金属氧化物(专利文献2)。在先技术文献专利文献1:日本特开2001-143702号公报专利文献2:日本专利第4625744号
技术实现思路
但是，在如专利文献2所述的电池那样的、向负极添加金属氧化物的结构中，有时难以通过被添加的金属氧化物有效地抑制电池的循环劣化，存在进一步改善的余地。因此，本专利技术的目的在于提供电池的循环劣化被有效抑制的、循环特性优异的非水电解质二次电池。本专利技术提供一种非水电解质二次电池，具备:包含正极活性物质的正极，该正极活性物质包含具有层状晶体结构的含锂过渡金属氧化物；包含负极活性物质和添加剂的负极，该负极活性物质包含Ti系氧化物，该添加剂包含在比上述负极活性物质高的电位下与锂反应的氟化碳；配置于上述正极和上述负极之间的隔板；和非水电解质，通过上述负极的电位变化，电池电压达到放电终止电压。本专利技术的非水电解质二次电池，在负极中，包含在比负极活性物质高的电位下与锂反应的氟化碳的添加剂，在初次充电时先于负极活性物质被电化学还原。其结果，该非水电解质二次电池由于负极的不可逆容量变大，在放电末期成为负极限制。因此，根据本专利技术的非水电解质二次电池，通过在放电末期正极的大的电位变化被抑制，来抑制正极的循环劣化，所以作为电池的循环特性提高。另外，氟化碳与锂的反应电位与包含Ti系氧化物的负极活性物质相比充分高，进而与锂离子的反应容量非常大。因此，本专利技术能够在将添加剂的量抑制为较少的同时实现负极限制，所以不会招致由添加剂的添加导致的负极容量的大幅减少，可以有效抑制电池的循环劣化。如以上所述，根据本专利技术，可以提供有效抑制电池的循环劣化，循环特性优异的非水电解质二次电池。【专利附图】【附图说明】图1的图1A是表示作为本专利技术的非水电解质二次电池的一实施方式的锂离子二次电池的立体图，图1B是沿图1A的1-1线的截面图，图1C是放大表不图1A和图1B所示的电极群13的截面图。图2是表示实施例1?4、比较例I和2中制作的正极I的尺寸的图。图3是表示实施例1?4、比较例I和2中制作的负极2的尺寸的图。图4是表示实施例5和比较例3?7中制作的负极2的尺寸的图。图5是表示实施例1的负极活性物质和正极活性物质的对于金属Li的初始充放电曲线。图6是表示实施例1和2、比较例I中制作的电池的循环特性的图。图7是表示实施例3和4、比较例2中制作的电池的循环特性的图。【具体实施方式】如“
技术介绍
” 一栏中记载的那样，根据专利文献2记载的电池，能够改善循环特性。但是，本【专利技术者】们发现该以往的电池具有如下的课题。在专利文献2记载的电池中，有时由金属氧化物带来的有效的电池循环劣化的抑制较困难，为充分改善循环特性，需要使金属氧化物的添加量增加。其结果，有负极中的负极活性物质的含有比例降低，招致负极容量降低的可能性。因此，本【专利技术者】们对于该课题反复研究后，提供了以下的本专利技术的。本专利技术的第I方式提供一种非水电解质二次电池，具备:包含正极活性物质的正极，该正极活性物质包含具有层状晶体结构的含锂过渡金属氧化物；包含负极活性物质和添加剂的负极，该负极活性物质包含Ti系氧化物，该添加剂包含在比上述负极活性物质高的电位下与锂反应的氟化碳；配置于上述正极本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非水电解质二次电池，具备：包含正极活性物质的正极，该正极活性物质包含具有层状晶体结构的含锂过渡金属氧化物；包含负极活性物质和添加剂的负极，该负极活性物质包含Ti系氧化物，该添加剂包含在比所述负极活性物质高的电位下与锂反应的氟化碳；配置于所述正极和所述负极之间的隔板；和非水电解质，通过所述负极的电位变化，电池电压达到放电终止电压。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：辻智辉，白根隆行，美浓辰治，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：
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