[发明专利]锂离子二次电池用非水电解液和锂离子二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池用非水电解液和锂离子二次电池。

背景技术

目前，作为锂离子二次电池的正极材料（正极活性物质），已使用了LiCoO₂、LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂等层状化合物或者LiMn₂O₄等尖晶石化合物。近年来，以LiFePO₄为代表的橄榄石型结构的化合物受到关注。已知具有橄榄石结构的正极材料在高温下的热稳定性高，安全性高。

然而，使用LiFePO₄的锂离子二次电池具有其充放电电压低至3.5V左右且能量密度低的缺点。因此，作为能够实现高充放电电压的磷酸类正极材料，提出有LiCoPO₄、LiNiPO₄等。然而，现状是即使是使用了这些正极材料的锂离子二次电池也不能得到充分的容量。在磷酸类正极材料中，作为能够实现4V级充放电电压的化合物，已知有具有LiVOPO₄或Li₃V₂(PO₄)₃的结构的磷酸钒、或LiMnPO₄。

在现有的正极材料中，通常存在由于气体产生而使锂离子二次电池膨胀的技术问题。另外，关于在使用了上述磷酸盐化合物的锂离子二次电池中产生气体情况还是未知的，但是实际上存在着气体产生、锂离子二次电池膨胀、损坏形状稳定性的技术问题。特别是在使用金属层压包装体的情况下，其形状变化明显。

例如，在下述专利文献1～3中记载有磷酸钒，但是没有记载气体产生的问题。下述专利文献2中记载了在电解液中添加钒盐，但是对于气体产生的技术问题既没有公开也没有给出技术启示。

下述专利文献3记载了抑制电池的气体产生，但是作为使用上述正极材料的情况下的气体产生的应对方法不充分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-303527号公报

专利文献2：日本特开昭61-88466号公报

专利文献3：日本特开平5-6778号公报

发明内容

本发明鉴于上述现有技术中存在的气体产生的技术问题而做出，其目的在于提供一种能够抑制锂离子二次电池的气体产生的锂离子二次电池用非水电解液以及锂离子二次电池。

在上述本发明所涉及的锂离子二次电池用非水电解液中，含有换算成钒离子为0.1～20ppm的钒，并且含有环状碳酸酯和链状碳酸酯。

通过使用上述本发明所涉及的锂离子二次电池用非水电解液，可以抑制锂离子二次电池的气体产生。

本发明所涉及的锂离子二次电池具备：正极，所述正极具有通过过渡金属的氧化还原反应来吸收和释放锂的正极活性物质；负极，所述负极能够吸收和释放锂；和电解液，所述电解液含有换算成钒离子为0.1～20ppm的钒，并且含有环状碳酸酯和链状碳酸酯。

在本发明所涉及的锂离子二次电池中，使用添加钒并且钒浓度为0.1～20ppm的电解液，并且使用磷酸钒（Li_a(M)_b(PO₄)_cF_d（M=VO或V，0.9≦a≦3.3，0.9≦b≦2.2，0.9≦c≦3.3，0≦d≦2.0））作为正极活性物质。由此，可以显著地抑制锂离子二次电池的气体产生。

根据本发明，可以提供能够抑制气体产生的锂离子二次电池用非水电解液以及锂离子二次电池。

附图说明

图1是本实施方式所涉及的锂离子二次电池的截面示意图。

符号的说明

10……正极，20……负极，12……正极集电体，14……正极活性物质层，18……隔离物，22……负极集电体，24……负极活性物质层，30……发电要素，50……外壳，60、62……导线，100……锂离子二次电池

具体实施方式

以下，参照附图对本发明优选的实施方式进行说明。另外，本发明并不限定于以下的实施方式。另外，在以下记载的构成要素中包括本领域技术人员可以容易地预想到的要素和实质上相同的要素。而且，以下记载的构成要素可以适当组合。

以下，对本发明的一个实施方式所涉及的锂离子二次电池用非水电解液的制造方法进行说明。