[发明专利]锂离子二次电池

说明书

本发明的锂离子二次电池包含发电元件，所述发电元件包含：在正极集电体上配置有正极活性物质层的正极、在负极集电体上配置有负极活性物质层的负极、隔膜和电解液。此处负极活性物质层包含石墨。此外，其特征在于，将实施方式的锂离子二次电池充电至5V时的正极比容量与负极比容量之比即过量比为1以上，隔膜的热收缩率为13％以下。本发明提供一种锂离子二次电池，其能够防止在电池达到过充电状态时可能会发生的发热，维持安全性。

技术领域

本发明涉及非水电解质电池，尤其涉及锂离子二次电池。

背景技术

非水电解质电池作为包括混合动力汽车、电动汽车等在内的汽车用电池正被实用化。作为这样的车载电源用电池使用了锂离子二次电池。锂离子二次电池随着开发的进展而谋求高容量化，与此相伴安全性的确保成为必须。

认为对充满电状态的锂离子二次电池进一步进行了充电的电池通常处于过充电状态，可以说处于不稳定的状态。使作为正极材料使用了具有能量密度高的层状晶体结构的锂复合氧化物的锂离子二次电池处于过充电状态时，锂离子可以从正极无限地移动到负极。然而，由于负极所能容纳的锂离子的容量(即负极容量)存在限度，因而有未被容纳到负极的锂离子析出的担心。

作为过充电对策，有如下方法：监视锂离子二次电池的电压来防止过充电的方法、通过向电解液中加入特定的添加剂来保护电化学性过充电的方法。

日本特开2013-178936号中提出了：向电解液中添加了可逆氧化还原剂(氧化还原对添加剂(redox shuttle additive))的锂离子二次电池。关于日本特开2013-178936号中所提出锂离子二次电池，使用磷酸过渡金属锂作为正极材料，关于负极，负极容量相对于正极容量的比率以单位面积换算计为105％以上且180％以下，此外，向电解液中添加了氟硼酸锂作为氧化还原对添加剂。日本特开2013-178936号中未公开使用具有能量密度高的层状晶体结构的锂复合氧化物作为正极材料。

发明内容

发明要解决的问题

本发明提供一种锂离子二次电池，其能够防止在电池达到过充电状态时会发生的发热，维持安全性。

用于解决问题的方案

本发明的实施方式中的锂离子二次电池包含发电元件，所述发电元件包含：在正极集电体上配置有正极活性物质层的正极、在负极集电体上配置有负极活性物质层的负极、隔膜和电解液。此处负极活性物质层包含石墨。此外，其特征在于，将实施方式的锂离子二次电池充电至5V时的正极比容量与负极比容量之比即过量比为1以上。

发明的效果

本发明的锂离子二次电池能够维持安全性，且即使达到过充电状态也不易发生在电池内部的发热反应，因此能够抑制电池温度的上升。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的锂离子二次电池的示意性截面图。

具体实施方式

以下说明本发明的实施方式。在本实施方式中，正极是指：将正极活性物质、粘结剂和需要时所添加的导电助剂的混合物涂布或压延在金属箔等的正极集电体上并干燥而形成了正极活性物质层的薄板状或片状的电池构件。负极是指：将负极活性物质、粘结剂和需要时所添加的导电助剂的混合物涂布在负极集电体上而形成了负极活性物质层的薄板状或片状的电池构件。隔膜是指：用于将正极和负极隔离并确保负极与正极之间的锂离子传导性的膜状的电池构件。电解液是指：使离子性物质溶解于溶剂中而成的具有导电性的溶液，本实施方式中尤其可以使用非水电解液。包含正极、负极、隔膜和电解液的发电元件是指电池的主要构成构件的一个单元，通常，正极和负极夹着隔膜被重叠(层叠)，该层叠物浸渍于电解液中。