非水电解质二次电池制造技术

作为本发明专利技术的一例实施方案的非水电解质二次电池，是具备含有非水溶剂的非水电解质的非水电解质二次电池，非水溶剂含有氟代碳酸亚乙酯、二氟代碳酸亚丁酯和选自氟代链状碳酸酯和氟代链状羧酸酯的至少一者。再者，它们的总计含量相对于非水溶剂的总体积必须要多于50体积％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非水电解质二次电池。
技术介绍
作为非水电解质二次电池的电解质溶剂，已经提出了使用氟代碳酸亚乙酯等氟系溶剂(参照专利文献1～6等)。氟系溶剂的使用，对于电池电压高的情况特别有效，有助于改善循环特性等。例如、在专利文献1中公开了使用氟代碳酸亚乙酯和碳酸氟乙酯甲酯作为电解质溶剂的非水电解质二次电池。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-78820号公报专利文献2：日本特开2013-30284号公报专利文献3：国际公开第2013/100081号专利文献4：日本特开平10-233345号公报专利文献5：日本特开2006-338892号公报专利文献6：日本特开2012-104335号公报
技术实现思路
但是，上述专利文献所公开的的非水电解质二次电池都存在金属成分从构成正极的活性物质中溶出的问题。本专利技术的一方案，提供了能够在不破坏放电速率特性的情况下使充电保存时的气体发生和正极中的金属溶出都得到抑制的非水电解质二次电池用正极活性物质。本专利技术的一方案所涉及的非水电解质二次电池，是具备含有非水溶剂的非水电解质的非水电解质二次电池，非水溶剂含有氟代碳酸亚乙酯、二氟代碳酸亚丁酯和选自氟代链状碳酸酯和氟代链状羧酸酯中的至少一者，它们的总计含量相对于非水溶剂的总体积多于50体积％。本专利技术的一方案所涉及的非水电解质二次电池，能够在不破坏放电速率特性的情况下使充电保存时的气体发生和正极中的金属溶出都得到抑制。具体实施方式(本专利技术的基础认识)前述专利文献所公开的的非水电解质二次电池，存在从构成正极的活性物质中溶出金属成分的问题。上述课题，可以认为是由于在负极产生的碱对氟代碳酸亚乙酯发起亲核进攻，使其变为耐氧化性低的碳酸亚乙烯基酯，从而引发的。可以认为，碳酸亚乙烯基酯在正极被氧化分解，此时引起金属溶出。本专利技术人对该课题进行了深入研究，结果发现了，通过使用非常限定组合的氟系溶剂，能够使金属溶出特异性地得到抑制，从而完成本专利技术。本专利技术的一方案所涉及的非水电解质二次电池是具备含有非水溶剂的非水电解质的非水电解质二次电池，非水溶剂含有氟代碳酸亚乙酯、二氟代碳酸亚丁酯、和选自氟代链状碳酸酯和氟代链状羧酸酯中的至少一者，它们的总计含量相对于非水溶剂的总体积多于50体积％。通过这样，能够在不破坏放电速率特性的情况下使充电保存时的气体发生和正极中金属的溶出得到抑制。下面将对本专利技术的实施方案予以具体说明。作为本专利技术的一例实施方案的非水电解质二次电池，其具有正极、负极和含有非水溶剂的非水电解质。此外，优选在正极和负极之间设置隔板。非水电解质二次电池具有例如以下结构：在外壳体中装有由正极和负极夹着隔板卷绕而成的电极体、和非水电解质。对充电终止电压没有特殊限定，但优选是4.4V以上，更优选是4.5V以上，特别优选是4.5～5.0V。后述的非水溶剂的组成对于电池电压为4.4V以上的高电压用途是特别优选的。〔正极〕正极由例如金属箔等正极集电体、和在正极集电体上形成的正极活性物质层构成。作为正极集电体，可以使用铝等在正极的电位范围内稳定的金属的箔、或将铝等在正极的电位范围内稳定的金属配置在表层上而得的膜等。正极活性物质层，优选除了含有正极活性物质以外，还含有导电剂和粘结剂。作为所述正极活性物质，可以例示出含有Co、Mn、Ni等过渡金属元素的含锂过渡金属氧化物。作为含锂过渡金属氧化物，可以列举出例如LixCoO2、LixNiO2、LixMnO2、LixCoyNi1-yO2、LixCoyM1-yOz、LixNi1-yMyOz、LixMn2O4、LixMn2-yMyO4、LiMPO4、Li2MPO4F(M表示选自Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、B中的至少1种)。其中，0＜x≦1.2(x是活性物质刚制作出时的值，通过充放电会有所增减)，0＜y≦0.9，2.0≦z≦2.3。它们既可以单独使用，也可以2种以上组合使用。在所述含锂过渡金属氧化物的表面上还可以覆盖氧化铝(Al2O3)等氧化物、磷酸化合物、硼酸化合物等无机化合物的微粒。所述导电剂用于提高正极活性物质层的导电性。作为导电剂，可以列例出炭黑、乙炔黑、科琴炭黑、石墨等碳材料。它们既可以单独使用，也可以2种以上组合使用。所述粘结剂，是为了保持正极活性物质和导电剂之间的良好的接触状态，且提高正极活性物质等相对于正极集电体表面的粘结性而使用的。作为粘结剂，可以例示出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)、或它们的改性物等。粘结剂也可以与羧甲基纤维素(CMC)、聚氧乙烯(PEO)等增粘剂一起并用。它们既可以单独使用，也可以2种以上组合使用。〔负极〕负极，具有例如金属箔等负极集电体和在负极集电体上形成的负极活性物质层。作为负极集电体，可以使用铜等在负极的电位范围内稳定的金属的箔、将铜等在负极的电位范围内稳定的金属配置在表层上而得的膜等。负极活性物质层，优选除了含有能够吸藏和释放锂离子的负极活性物质以外、还含有粘结剂。作为粘结剂，可以与正极的情况同样地使用PTFE等，但优选使用苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)或其改性物等。粘结剂也可以与CMC等增粘剂一起使用。作为所述负极活性物质，可以使用天然石墨、人造石墨、锂、硅、碳、锡、锗、铝、铅、铟、镓、锂合金、预先就吸藏有锂的碳和硅、以及它们的合金和混合物等。〔非水电解质〕非水电解质含有非水溶剂和溶解在非水溶剂中的电解质盐。非水溶剂含有氟代碳酸亚乙酯(下文中称作“FEC”)、二氟代碳酸亚丁酯(下文中称作“DFBC”)和选自氟代链状碳酸酯和氟代链状羧酸酯中的至少一者。它们的总计含量相对于非水溶剂的总体积需要多于50体积％，优选是60体积％以上，更优选是70体积％以上，特别优选是80体积％以上。通过这样，能够在不破坏放电速率特性的情况下，使充电保存时的气体发生和正极中金属的溶出得到抑制。再者，作为非水电解质，并不局限于液体电解质(非水电解液)，也可以是使用凝胶状聚合物等的固体电解质。对于含有FEC的电解液而言，FEC受到在负极产生的碱的亲核进攻，容易产生耐氧化性低的碳酸亚乙烯基酯(VC)。而且可以认为，当产生的VC在正极中被氧化分解时引起金属溶出，但是仅在使用同时含有FEC和DFBC和选自氟代链状碳酸酯和氟代链状羧酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池，具有含有非水溶剂的非水电解质，所述非水溶剂含有：氟代碳酸亚乙酯、二氟代碳酸亚丁酯、和氟代链状碳酸酯和氟代链状羧酸酯中的至少一者，它们的总计含量相对于所述非水溶剂的总体积多于50体积％。

【技术特征摘要】
2013.10.29 JP 2013-2246781.一种非水电解质二次电池，具有含有非水溶剂的非水电解质，
所述非水溶剂含有：
氟代碳酸亚乙酯、
二氟代碳酸亚丁酯、和
氟代链状碳酸酯和氟代链状羧酸酯中的至少一者，
它们的总计含量相对于所述非水溶剂的总体积多于50体积％。
2.如权利要求1所述的非水电解质二次电池，相对于所述非水溶剂的
总体积，所述氟代碳酸亚乙酯的含量是2～40体积％，所述二氟代碳酸亚
丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：千贺贵信，竹内崇，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP