非水电解质二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及非水电解质二次电池、特别是裡离子二次电池。
【背景技术】
[0002] 已知在非水电解质二次电池中，作为抑制正极活性物质与液态非水电解质即电解 液的放热反应的阻燃剂，使用含憐化合物。专利文献1中公开了通过溶解相对于电解液的 总量为15质量％W上的憐酸醋来抑制正极活性物质与电解液的放热反应。
[0003] 在先技术文献
[0004] 专利文献1:日本专利第3131905号公报
【发明内容】
阳0化]本发明的一方案，提供一种电池性能、特别是阻燃性和充放电效率优异的非水电 解质二次电池。
[0006] 本发明的一方案设及的非水电解质二次电池，具备电极体和非水电解质，所述电 极体是正极和负极隔着隔板配置而成的，所述电极体还在所述正极与所述负极之间具有包 含金属氧化物粉末的层，所述正极包含由下述通式（1)表示的憐酸醋化合物。
[0007]
[000引（式（1)中，X和Y是金属原子、氨原子或有机基团，式（1)中所含的X和Y的至少1个是金属原子；金属原子的化合价为2价的情况下，X和Y表示1个金属原子；n为2W上 10W下的整数）。
[0009] 本发明的一方案设及的非水电解质二次电池，抑制发热反应，且电池性能、特别是 阻燃性和充放电效率优异。
【附图说明】
[0010] 图1是作为本发明实施方式的一例的非水电解质二次电池的正极的截面图。
[0011] 附图标记说明 阳012] 10正极、20正极集电体、22正极活性物质层、24正极活性物质、26导电剂、28 粘结剂、30憐酸醋化合物
【具体实施方式】
[0013] 在具备正极和负极隔着隔板配置而成的电极体、W及非水电解质的非水电解质二 次电池中，抑制正极所含的正极活性物质与液态非水电解质即电解液的放热反应，在非水 电解质二次电池的安全使用方面非常重要。专利文献1中记载了为提高阻燃性，使用相对 于电解液的总量为15质量％W上的憐酸醋。但是，在专利文献1所公开的技术中，由于大 量憐酸醋溶解于电解液中，有可能导致电解液的离子传导率降低，并且在负极表面发生憐 酸醋的还原反应，从而充放电效率降低。
[0014] 基于上述见解进行了认真研讨，结果本发明人构想出了W下说明的各方案。 阳015] 本发明的第1方案设及的非水电解质二次电池，例如具备电极体和非水电解质， 所述电极体是正极和负极隔着隔板配置而成的，所述电极体还在所述正极与所述负极之间 具有包含金属氧化物粉末的层，所述正极包含由下述通式（1)表示的憐酸醋化合物：
[0016]
[0017] (式（1)中，X和Y是金属原子、氨原子或有机基团，式（1)中所含的X和Y的至少 1个是金属原子；金属原子的化合价为2价的情况下，X和Y表示1个金属原子；n为2W上 10W下的整数）。
[0018] 根据第1方案，通过正极含有由上述式（1)表示的憐酸醋化合物，能够抑制正极 活性物质与电解液的放热反应，并且防止由憐酸醋溶解于电解液而导致的充放电效率的降 低。另一方面，认为由上述式（1)表示的憐酸醋化合物的亲水性和吸湿性高，因此在制造过 程中被该憐酸醋化合物吸附的水，有可能在该电池的制造后向非水电解液中扩散，引起与 负极活性物质的副反应，结果使充放电效率降低。但是，根据第1方案，通过在正极与负极 之间具有包含金属氧化物粉末的层，能够将被憐酸醋化合物吸附的水在该水到达负极之前 限制住（trap),抑制负极中的副反应。其结果，能够在非水电解质二次电池中维持充放电效 率并实现优异的阻燃性。
[0019] 在第2方案中，例如，第1方案设及的所述式（1)中的X和Y的至少1个可W是Mg 或Ca。根据第2方案，对于电解液的溶解性进一步降低，能够提高非水电解质二次电池的热 稳定性。
[0020] 在第3方案中，例如，第1方案或第2方案设及的所述憐酸醋化合物可W是由下述 式（3)表示的myo-肌醇-1，2, 3, 4, 5, 6-六憐酸的金属盐：
[0021]
阳0巧（式做中，Xi~Xe和Yi~Ye是金属原子、氨原子或有机基团，Xi~Xe和Yi~Ye的至少1个是金属原子；金属原子的化合价为2价的情况下，m相同的Xm和Ym表示1个金 属原子，m为1~6的任一整数）。根据第3方案，对于电解液的溶解性进一步降低，并且化 学结构上的热稳定性提高，因此能够提高非水电解质二次电池的热稳定性。
[0023] 在第4方案中，例如，第1方案~第3方案设及的所述金属氧化物粉末可W是氧化 侣。根据第4方案，能够提高电池内部环境的化学稳定性。
[0024] 在第5方案中，例如，可W在所述正极与所述隔板之间具有第1方案~第4方案设 及的所述包含金属氧化物粉末的层。根据第5方案，能够在正极附近有效地限制住被憐酸 醋化合物吸附的水。
[00巧]W下，对本发明实施方式的一例进行详细说明。作为本发明实施方式的一例的非 水电解质二次电池，具有例如在外装体中收纳有电极体和非水电解质的结构，所述电极体 是正极和负极隔着隔板卷绕或层叠而成的。详细情况如后所述，该电极体在正极与负极之 间具有包含金属氧化物粉末的层，正极包含特定的憐酸醋化合物。W下，对非水电解质二次 电池的各构成部件进行详细描述。
[0026][正极]
[0027] 图1是作为本发明实施方式的一例的正极10的截面图。正极10由金属锥等的 正极集电体20、和形成于正极集电体20上的正极活性物质层22构成。正极集电体20使 用在正极的电位范围稳定的金属锥、或者将在正极的电位范围稳定的金属配置于表面的膜 等。作为在正极的电位范围稳定的金属，优选使用侣。正极活性物质层22除了正极活性物 质24W外，优选包含导电剂26、粘结剂28和憐酸醋化合物30。正极活性物质层22是将运 些物质混合并在适当的溶剂中浆液化，将该浆液涂布于正极集电体20上之后，进行干燥和 社制而得到的层。
[0028] 正极活性物质24可W使用包含碱金属元素的过渡金属氧化物、或该过渡金属氧 化物所含的过渡金属元素的一部分由不同种类元素置换了的过渡金属氧化物。作为碱金属 元素可举出例如裡化i)、钢（化）等。运些碱金属元素之中优选使用裡。作为过渡金属元素 可W使用选自筑（Sc)、儘（Mn)、铁（Fe)、钻（Co)、儀（Ni)、铜（化）和锭（Y)等的至少1种过 渡金属元素。运些过渡金属元素之中，优选使用Mn、Co、Ni等。作为不同种类元素，可W使 用选自儀（Mg)、侣（Al)、错紅）、粗（Ta)、鹤（W)、钢（Mo)、铅（Pb)、錬（Sb)和棚做等的至 少1种不同种类元素。运些不同种类元素之中，优选使用Mg、Al、Zr、Ta、W等。
[0029] 在运样的正极活性物质24的具体例中，作为碱金属元素使用了裡的含裡过渡金 属氧化物，可举出LiCo〇2、LiNi〇2、LiMri2〇4、LiMn〇2、LiNiiyC〇y〇2(0<y<l)、LiNiiyzC〇yMnz〇2(0 <y+^l)、LiFeP〇4等。正极活性物质24可W单独使用仅I种，也可W组合使用2种W上。
[0030] 导电剂26用于提高正极活性物质层22的电子导电性。作为导电剂26,使用具有导 电性的碳材料、金属粉末、金属氧化物和有机材料等。具体而言，作为碳材料可举出乙烘黑、 科琴黑和石墨等，作为金属粉末可举出侣等，作为金属氧化物可举出铁酸钟和氧化铁等，W 及作为有机材料可举出苯衍生物等。运些导电剂26可W单独使用仅1种，也可W组合使用 2种W上。
[0031] 粘结剂28用于维持正极活性物质24彼此、W及正极活性物质24与导电剂26之 间的良好接触状态，并且提高正极活性物质24等对于正极集电体20表面的粘结性。作为 粘结剂28,可W使用氣系高分子化合物、橡胶系高分子化合物等。具体而言，作为氣系高分 子化合物可举出聚四氣乙締（PTFE)、聚偏二氣乙締（PVd巧或它们的改性体等，作为橡胶系 高分子化合物可举出乙締-丙締-异戊二締共聚物、乙締-丙締-下二締共聚物等。粘结 剂28可W与簇甲基纤维素（CMC)、聚环氧乙烧（PEO)等的增粘剂并用。
[0032] 憐酸醋化合物30是具有阻燃性的粉体，作为延迟电解液与正极活性物质24的放 热反应的开始、并抑制该反应中的放热量的反应抑制剂（阻燃剂）发挥作用。运样的憐酸 醋化合物30是具有至少1个金属原子的由下述通式（1)表示的憐酸醋化合物。
[0033]
[0034] (式（1)中，X和Y是金属原子、氨原子或有机基团，式（1)中所含的X和Y的至少 1个是金属原子；金属原子的化合价为2价的情况下，X和Y表示1个金属原子；n为2W上 10W下的整数）。
[0035] 由上述通式（1)表示的憐酸醋化合物，作为X和Y具有至少1个金属原子。作为 上述通式（1)的X和Y中的金属原子，只要是不对电池性能造成不利影响的金