[发明专利]锂二次电池以及其中使用的非水电解液

摘要

本发明提供一种锂二次电池，其包含具有特定组成和物性的正极和负极、以及非水电解液，所述非水电解液含有选自下述物质中的至少一种化合物，其含量为10ppm以上，所述物质包括：式(1)表示的环状硅氧烷化合物、式(2)表示的氟硅烷化合物、式(3)表示的化合物、分子内具有S－F键的化合物、硝酸盐、亚硝酸盐、单氟磷酸盐、二氟磷酸盐、乙酸盐和丙酸盐。该锂二次电池具有高容量、长寿命、高输出功率。式(1)中，R¹和R²是碳原子数1～12的有机基团，n是3～10的整数；式(2)中，R³～R⁵是碳原子数1～12的有机基团，x是1～3的整数，p、q和r分别是0～3的整数，且1≤p+q+r≤3；式(3)中，R⁶～R⁸是碳原子数1～12的有机基团，A是由H、C、N、O、F、S、Si和/或P构成的基团。

主权项

1.一种锂二次电池，该锂二次电池至少包含：在正极和负极间夹着微多孔膜隔板而构成的电极组、以及在非水溶剂中含有锂盐而形成的非水电解液，并且将它们装在电池外壳中，其中，所述正极和所述负极分别在集电体上形成活性物质层，该活性物质层含有能够吸留和放出锂离子的活性物质；该非水电解液含有选自下述物质中的至少一种化合物，其在全部非水电解液中的含量为10ppm以上，所述物质包括：下述通式(1)表示的环状硅氧烷化合物、通式(1)中，R¹和R²可以相同也可以不同，表示碳原子数1～12的有机基团，n表示3～10的整数，下述通式(2)表示的氟硅烷化合物、SiF_xR³_pR⁴_qR⁵_r    (2)通式(2)中，R³～R⁵可以相同也可以不同，表示碳原子数1～12的有机基团，x表示1～3的整数，p、q和r分别表示0～3的整数，且1≤p+q+r≤3，下述通式(3)表示的化合物、通式(3)中，R⁶～R⁸可以相同也可以不同，表示碳原子数1～12的有机基团，A表示由H、C、N、O、F、S、Si和/或P构成的基团，以及分子内具有S-F键的化合物、硝酸盐、亚硝酸盐、单氟磷酸盐、二氟磷酸盐、乙酸盐和丙酸盐；并且，所述正极是选自下述正极[1]～正极[5]中的任意一种正极：正极[1]：包含正极活性物质的正极，该正极活性物质含有锰；正极[2]：包含正极活性物质的正极，该正极活性物质具有下述组成式(4)表示的组成，Li_xNi_(1-y-z)Co_yM_zO₂    组成式(4)组成式(4)中，M表示选自Mn、Al、Fe、Ti、Mg、Cr、Ga、Cu、Zn和Nb中的至少一种元素，x表示满足0＜x≤1.2的数，y表示满足0.05≤y≤0.5的数，z表示满足0.01≤z≤0.5的数；正极[3]：包含选自下述(a)～(d)中的任一种正极活性物质的正极，(a)BET比表面积为0.4m²/g～2m²/g的正极活性物质(b)平均一次粒径为0.1μm～2μm的正极活性物质(c)中值粒径d₅₀为1μm～20μm的正极活性物质(d)振实密度为1.3g/cm³～2.7g/cm³的正极活性物质；正极[4]：满足选自下述(e)～(f)中的任一条件的正极，(e)在集电体上形成含有正极活性物质、导电材料和粘合剂的正极活性物质层而制作的正极，其中，正极活性物质层中的导电材料的含量为6质量％～20质量％的范围(f)在集电体上形成含有正极活性物质和粘合剂的正极活性物质层而制作的正极，其中，正极活性物质层的密度为1.7g/cm³～3.5g/cm³的范围(g)在集电体上形成含有正极活性物质和粘合剂的正极活性物质层而制作的正极，其中，正极活性物质层和集电体的厚度之比(注入非水电解液之前的一侧活性物质层的厚度)/(集电体的厚度)的值为1.6～20的范围；正极[5]：含有组成不同的2种以上正极活性物质的正极。