[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池。

背景技术

非水电解质二次电池的领域中，对于高容量化、长寿命化、高安全化等各种特性要求进一步的改善。专利文献1提出了如下方案，通过用锂化合物覆盖含锂的过渡金属氧化物颗粒的表面，从而防止初级颗粒彼此解离、抑制电池内部的电阻上升、容量的降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-318815号

发明内容

发明要解决的问题

然而，上述提案在以电池的热稳定性这一观点来看，改善是不充分的。热稳定性不充分的情况下，产生为了防备电池温度上升的事态而设置大量安全机构的需要，成为电池、使用电池的设备的成本提高的主要原因。

本发明的主要目的在于改善非水电解质二次电池的热稳定性。

用于解决问题的方案

本发明的非水电解质二次电池的一个方面为，具备正极、负极和非水电解质，正极含有正极活性物质和金属氟化物，正极活性物质含有含锂的过渡金属氧化物颗粒，含锂的过渡金属氧化物颗粒的至少一部分表面附着有稀土化合物，非水电解质含有含氟的锂盐。

发明的效果

采用本发明的非水电解质二次电池的一个方面，可以使电池的热稳定性提升。

具体实施方式

作为金属氟化物的例子，可列举出锂(Li)、钠(Na)、镁(Mg)、钙(Ca)、铝(Al)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钽(Ta)、锡(Sn)、钨(W)、钾(K)、钡(Ba)或锶(Sr)的氟化物。其中，优选为锂(Li)、钠(Na)、镁(Mg)、钙(Ca)或锆(Zr)的氟化物，进一步优选为LiF、NaF、MgF₂、CaF₂、ZrF₄。

相对于含锂的过渡金属氧化物的总质量的金属氟化物的比例优选为0.1质量％以上且5.0质量％以下，更优选为0.5质量％以上且4.0质量％以下，进一步优选为1.1质量％以上且3.4质量％以下。上述比例小于0.1质量％时，存在热稳定性的提升效果变小的情况。另外，上述比例超过5.0质量％时，与该部分相应地，正极活性物质的量减少，因此正极容量降低。

稀土化合物优选为稀土类的氢氧化物、羟基氧化物或氧化物，尤其是优选为稀土类的氢氧化物或羟基氧化物。因为使用它们时热稳定性的提升效果被进一步发挥。需要说明的是，稀土化合物除了这些以外还可以部分含有稀土类的碳酸化合物或磷酸化合物等。

作为稀土化合物中含有的稀土元素的例子，可列举出钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥。其中，优选钕、钐、铒。这是因为，钕、钐或铒的化合物比其它的稀土化合物的平均粒径小，容易在含锂的过渡金属氧化物颗粒的表面更均一地析出。

作为稀土化合物的具体例，可列举出氢氧化钕、羟基氧化钕、氢氧化钐、羟基氧化钐、氢氧化铒、羟基氧化铒等。另外，作为稀土化合物使用氢氧化镧或羟基氧化镧时，由于镧是廉价的，所以能够降低正极的制造成本。

稀土化合物的平均粒径优选为1nm以上且100nm以下，进一步优选为10nm以上且50nm以下。稀土化合物的平均粒径超过100nm时，稀土化合物的粒径变大、稀土化合物的粒数减少。其结果，存在热稳定性的提升效果变小的情况。另一方面，稀土类的化合物的平均粒径小于1nm时，含锂的过渡金属氧化物的颗粒表面被稀土类的化合物致密地覆盖，存在含锂的过渡金属氧化物的颗粒表面的锂离子的吸藏或释放性能降低、充放电特性降低的情况。