[发明专利]锂离子二次电池

说明书

本发明提供一种低SOC区域中的内部电阻小、且过充电时的气体生成量足够多的锂离子二次电池。在此公开的锂离子二次电池具备电极体和非水电解液，该电极体具有正极和负极。锂离子二次电池还具备压力式安全机构。非水电解液含有气体生成剂。正极具有含正极活性物质的正极活性物质层。正极活性物质含有由LiNi_aCo_bMn_cO₂(式中，a、b和c满足0.35≤a≤0.45、0.15≤b≤0.25、0.35≤c≤0.45、a+b+c＝1)表示的锂过渡金属复合氧化物和由LiNi_xCo_yMn_zO₂(式中，x、y和z满足0.35≤x≤0.45、0.45≤y≤0.55、0.05≤z≤0.15、x+y+z＝1)表示的锂过渡金属复合氧化物，它们的质量比为60:40～85:15。

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池与现有的电池相比重量轻且能量密度高，因此近年来被用作个人电脑、便携终端等的所谓的移动电源、车辆驱动用电源。锂离子二次电池尤其作为电动车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)等车辆的驱动用高输出电源，期待今后日益普及起来。

为了提高锂离子二次电池的特性，对正极活性物质进行了各种研究。其中，专利文献1中提出以低SOC(电荷状态；State of Charge)区域的输出改善为目的，作为正极活性物质并用锂镍钴锰复合氧化物和橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO₄)。

另一方面，锂离子二次电池需求其安全性、特别是过充电时的安全性高。锂离子二次电池通常为密闭型电池，如果因一些原因而在充电时流通预定以上的电流成为过充电状态，则电池电压升高，引起电池内压的上升、电池温度的上升。因此，关于锂离子二次电池，对于过充电采取了各种安全措施，其安全措施之一是并用压力型安全机构和气体生成剂。并用了压力型安全机构和气体生成剂的锂离子二次电池，在过充电时通过气体生成剂生成气体。由此使电池壳体的内压上升，压力型安全机构采取行动，从而抑制过充电的进行。

在先技术文献

专利文献1：日本专利申请公开第2011-228293号公报

发明内容

如专利文献1所述，作为正极活性物质并用了锂镍钴锰复合氧化物和橄榄石型磷酸铁锂的情况下，观察到低SOC区域中的输出改善效果、即低SOC区域的电阻减少。但是，通过本发明人的研究，了解到在将该正极活性物质应用于并用了压力型安全机构和气体生成剂的锂离子二次电池的情况下，过充电时的气体生成量少，因此压力型安全机构有可能无法采取行动。

本发明的目的是提供并用了压力型安全机构和气体生成剂的、低SOC区域中的内部电阻小、且过充电时的气体生成量足够多的锂离子二次电池。

在此公开的锂离子二次电池具备电极体和非水电解液，该电极体具有正极和负极。所述锂离子二次电池还具备根据电池内压使通电状态变化的压力式安全机构。所述非水电解液含有在预定电压以上的电压进行反应并生成气体的气体生成剂。所述正极具有含正极活性物质的正极活性物质层。所述正极活性物质含有由通式LiNi_aCo_bMn_cO₂(式中，a、b和c是满足0.35≤a≤0.45、0.15≤b≤0.25、0.35≤c≤0.45、a+b+c＝1的值)表示的第1锂过渡金属复合氧化物和由通式LiNi_xCo_yMn_zO₂(式中，x、y和z是满足0.35≤x≤0.45、0.45≤y≤0.55、0.05≤z≤0.15、x+y+z＝1的值)表示的第2锂过渡金属复合氧化物。所述第1锂过渡金属复合氧化物与第2锂过渡金属复合氧化物的质量比为60:40～85:15。