专利名称：非水电解质二次电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非水电解质二次电池，特别地，涉及作为正极活性物质而含有磷酸钒锂及锂镍复合氧化物的非水电解质二次电池。
背景技术：
近年来，锂离子二次电池等非水电解质二次电池被用作电气设备等电源，进而也逐渐用作电动车(EV、HEV等)的电源。并且,锂离子二次电池等的非水电解质二次电池,希望实现进一步的特性提高，例如能量密度提高(高容量化)、输出密度提高(高输出化)或循环特性提闻(循环寿命提闻)、闻安全性等。目前，小型电气设备等使用的锂离子二次电池，大多将LiCoO2等锂复合氧化物作为正极活性物质使用，从而实现高容量、高寿命的蓄电设备。但是，上述正极活性物质存在下述问题，即，其在异常发生时的高温高电位等状态下，会与电解液剧烈反应，伴随氧的释放而发热，在最坏的情况下，会导致着火等。近年来，作为高温高电位状态下也具有良好的热稳定性的正极活性物质，研究橄榄型Fe (LiFePO4)或具有类似结晶构造的橄榄型Mn (LiMnPO4),其一部分已用于电动工具等而实用化。但是，LiFePO4的动作电压相对于Li/Li+基准为3. 3至3. 4V，与通用电池所使用的正极活性物质的动作电压相比较低，所以在能量密度或输出密度方面不足。另外，LiMnPO4的动作电压相对于Li/Li+基准为4.1V，具有160mAh/g的理论容量，所以可以期待高能量密度的电池，但是也存在材料本身的电阻较高，Mn会在高温下溶解等的问题。因此，使用橄榄型也无法实现同时具有高容量、高寿命、高安全性的电池。另一方面，近来，作为热稳定性优良的类似正极活性物质，钠超离子导体型的磷酸钒锂，即Li3V2 (PO4) 3受到关注(例如，专利文献I)。Li3V2 (PO4) 3的动作电压相对于Li/Li+基准为3. 8V，与各个电位平台相对应，表现出130至195mAh/g的较大容量。此外，利用在橄榄型铁材料中也使用的向正极活性物质表面的导电性碳膜形成技术，可以提高电子传导性能，并实现高输出化。专利文献1:日本特表2001 - 500665号公报
发明内容
目前，为了实现电池的特性稳定化、可靠性确保、安全性确保、及高能量，考虑负极及正极的输出特性，在将每单位面积的负极初次充电容量设为X [mAh/cm2]，将每单位面积的正极初次充电容量设为y[mAh/cm2]时,设计使得x与y的关系满足0. 95〈y/x〈l。但是，在高输出且高容量的电池中，例如在发生由导电性金属杂质等刺入引起的内部短路等的情况下，会有大量的锂离子瞬间从负极侧释放到正极侧。在正极含有Li3V2 (PO4)3和锂镍复合氧化物的非水电解质二次电池中，在发生内部短路等的情况下，虽然正极侧的锂离子接受性良好，但负极侧的锂离子供应性存在问题。如果其供应性较低，则负极发热显著，从而发生电池异常加热或发热。最坏的情况下会导致着火。在将非水电解质二次电池搭载在车载等的移动物体上的情况下，充分考虑会由交通事故等引起导电性金属杂质等的刺入，所以必须防止上述电池异常发热或着火。因此，本发明目的在于提供一种安全且循环特性良好的非水电解质二次电池，其为在正极中含有磷酸钒锂的高输出且高容量的非水电解质二次电池，在上述非水电解质二次电池中，即使发生由导电性金属杂质等刺入引起的内部短路等的情况下，也不会引起电池的异常发热或着火。为了实现上述目的，本发明提供一种非水电解质二次电池，其特征在于，在正极活性物质中含有包覆了碳的磷酸钒锂及锂镍复合氧化物，并且，在负极活性物质中含有锂离子可以脱离/嵌入的碳类活性物质，在将每单位面积的负极初次充电容量设为X[mAh/cm2]，将每单位面积的正极初次充电容量设为y [mAh/cm2]时，使得x与y的关系满足0. 6 = y/X ^ 0.92。此外，磷酸钒锂是用LixV2_yMy(P04)z表示的材料，M是原子序号大于或等于11的金属元素，例如从由 Fe、Co、Mn、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、V、T1、Mg、Ca、Sr、Zr 构成的群中选出的大于或等于一种，且满足I兰X兰3、0兰y〈2、2兰z兰3。例如Li3V2(PO4)315发明的效果根据本发明，正极活性物质中含有包覆了碳的磷酸钒锂及锂镍复合氧化物，并且，负极活性物质中含有锂离子可以脱离/嵌入的碳类活性物质。在这里，将负极的脱锂余地设定为最多。具体地说，将负极的脱锂余地设定得较大，以在将每单位面积的负极初次充电容量设为X [mAh/cm2],将每单位面积的正极初次充电容量设为y [mAh/cm2]时,使得x与y的关系满足 0.6 ≤ y/x≤ 0.92。因此，可以实现一种安全且循环特性良好的非水电解质二次电池，其在发生由导电性金属杂质等刺入引起的内部短路等的情况下，也可以提高从负极的锂离子的供应性，从而不会引起电池异常发热或着火。此外，本发明的非水电解质二次电池使用包覆了碳的磷酸钒锂及锂镍复合氧化物作为正极活性物质，通过使正极活性物质中含有的锂镍复合氧化物为规定的比例，而具有高输出和高安全性，并且，实现高容量且良好的充放电循环特性。
图1是表示本发明的非水电解质二次电池(锂离子二次电池)的实施方式的一个例子的概略剖视图。图2是表示本发明的非水电解质二次电池(锂离子二次电池)的实施方式的一个例子的概略剖视图。
具体实施例方式下面，对本发明的实施方式详细地进行说明。本发明是关于非水电解质二次电池的技术。作为非水电解质二次电池，可以列举锂离子二次电池等。如后所述，在本发明的非水电解质二次电池中，除了正极及负极以外的结构并不特别限定，只要不妨碍本发明的效果，可以将现有公知的技术适当地组合而实施。本实施方式的非水电解质二次电池具有正极，该正极具有含正极活性物质的正极合成材料层，作为正极活性物质使用钠超离子导体型的磷酸钒锂，即Li3V2(PO4)3和锂镍复合氧化物。此外，对于本发明中的钠超离子导体型的磷酸钒锂，作为代表例子列举了Li3V2 (PO4)3进行说明，而如果是由通式LixV2_yMy (PO4)z表示,M是原子序号大于或等于11的金属元素，例如从由 Fe、Co、Mn、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、V、T1、Mg、Ca、Sr、Zr 构成的群中选出的大于或等于一种，且满足I兰X兰3、0兰y〈2、2 ^ z ^ 3的材料，也可以得到与本发明相同的效果。[Li3V2 (PO4) 3] 在本发明中，Li3V2(PO4)3可以用任意方法制造，并不特别限定。例如，可以通过将LiOH, LiOH H2O等的锂源、V2O5, V2O3等的钒源、及NH4H2P04、(NH4)2HPO4等的磷酸源等混合，使其反应、烧结等而制作。Li3V2(PO4)3通常以将烧结物质粉碎等的粒子状的形态获得。另外，Li3V2(PO4)3因为其本身导电性很低，所以必须在其表面进行导电性碳覆膜加工。由此可以提高Li3V2(PO4)3的电子传导性。以C原子换算，导电性碳的覆膜量优选为0.1至20质量％。导电性碳覆膜加工可以通过公知的方法进行。例如，作为碳膜材料，可以通过使用柠檬酸、抗坏血酸、聚乙二醇、蔗糖、甲醇、丙烯、炭黑、柯琴黑等，通过在上述Li3V2(PO4)3制作的反应时或烧结时混合等，在其表面形成导电性碳膜。Li3V2(PO4)3粒子的粒度并不特别限制，可以使用期望的粒度。因为粒度会影响Li3V2 (PO4) 3的稳定性或密度，所以优选Li3V2 (PO4) 3的2次粒子的粒度分布的D5tl为0. 5至25 y m。在上述D5tl小于0. 5 y m的情况下，因为与电解液的接触面积增加，所以会存在Li3V2 (PO4)3的稳定性较低的情况，而在超过25 y m的情况下，则因为密度较低而存在输出降低的情况。如果是上述范围，则可以制成稳定性更高且高输出的蓄电设备。进一步优选Li3V2 (PO4) 3的2次粒子的粒度分布的D5tl为I至10 ii m,特别优选3至5 y m。此外，该2次粒子的粒度的D5tl是使用基于激光衍射(光散射法)方式的粒度分布测量装置测得的值。[锂镍复合氧化物]在本发明中可以使用各种锂镍复合氧化物。锂镍复合氧化物的Ni元素的构成比例，影响锂镍氧化物的质子吸附性。在本发明中，Ni元素优选相对于I摩尔锂原子而含有大于或等于0. 3摩尔且小于或等于0. 8摩尔，进一步优选含有大于等于0. 5摩尔且小于或等于0. 8摩尔。如果Ni元素的构成比例过低，存在无法充分发挥抑制钒从Li3V2 (PO4)3溶出的效果。如果是上述范围内，则Ni元素的构成比例越高，越可以提高钒从Li3V2(PO4)3溶出的抑制效果。特别地，如果Ni元素相对于I摩尔锂原子大于或等于0. 5摩尔，则利用其钒的溶出抑制效果，可以显著提高容量维持率。另外，在本发明的锂镍复合氧化物中，也可以将原子序号大于或等于11且与Ni不同的金属元素置换到Ni位置。原子序号大于或等于11且与Ni不同的金属元素优选从过渡元素中选择。因为过渡元素与Ni同样地，可以形成多个氧化值，所以可以在锂镍复合氧化物中利用其氧化还原电位范围，从而维持高容量特性。原子序号大于或等于11且与Ni不同的金属元素，例如Co、Mn、Al及Mg，优选为Co、Mn。另夕卜，本发明的锂镍复合氧化物，例如，优选由通式LixNipyM, y02 (其中，0. 8 ^ X ^1. 2,0. 2 刍 y 刍 0.7，M，是从由 Fe、Co、Mn、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、V、T1、Mg、Ca、Sr构成的群中选出的大于或等于一种)表示的化合物。进一步优选0. 2 = y = 0. 50锂镍复合氧化物可以通过任意方法制造，并不特别限制。例如，可以将通过固相反应法、共沉淀法或溶胶凝胶法等合成的含Ni前驱体与锂化合物以期望的化学量理论比混合，在空气环境中烧结等而制作。锂镍复合氧化物通常可以以将烧结物质粉碎等的粒子状的形态获得，其粒径并不特别限制，可以使用期望的粒径。因为粒径会影响锂镍复合氧化物的稳定性或密度，所以粒子的平均粒径优选为0. 5至25 y m。在平均粒径小于0. 5 y m的情况下，因为其与电解液的接触面积增加，所以存在锂镍复合氧化物的稳定性较低的情况，而在超过25 y m的情况下，因为密度较低，所以存在输出较低的情况。如果是上述范围，则可以进一步制成稳定性高且高输出的蓄电设备。锂镍复合氧化物粒子的平均粒径进一步优选I至25 y m，特别优选5至20 u m。此外，该粒子的平均粒径是使用由激光衍射(光散射法)方式进行的粒度分布测量装置测得的值。[正极]本发明中的正极可以含有上述的包覆有碳的Li3V2(PO4)3及锂镍复合氧化物作为正极活性物质，除此之外，还可以使用公知的材料制造。具体地说，例如，可以按照下述方式制造。
使含有上述正极活性物质、粘合剂、导电助剂的混合物分散在溶剂中而形成正极浆料,通过将该正极浆料涂敷到正极集电体上并进行干燥的工序,形成正极合成材料层。也可以在干燥工序后进行加压等。由此，可以均匀且稳固地将正极合成材料层压接到集电体上。正极合成材料层的厚度为10至200 iim，优选为20至IOOii m。作为在正极合成材料层的形成中使用的粘合剂，例如可以使用聚偏氟乙烯等的含氟类树脂、丙烯类粘合剂、SBR等的橡胶类粘合剂、聚丙烯、聚乙烯等的热可塑性树脂、羧甲基纤维素等。粘合剂优选相对于本发明的蓄电设备使用的非水电解液化学性、电化学性稳定的含氟类树脂、热可塑性树脂，特别地，优选含氟类树脂。作为含氟类树脂，除了聚偏氟乙烯以外，可以列举聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯-3氟乙烯共聚体、乙烯-4氟乙烯共聚体及丙烯-4氟乙烯共聚体等。粘合剂的配比量优选相对于上述正极活性物质为0. 5至20质量％。作为正极合成材料层形成中使用的导电助剂，例如，可以使用柯琴黑等的导电性碳、铜、铁、银、镍、钯、金、钼、铟及钨等金属、氧化铟及氧化锡等导电性金属氧化物等。导电材料的配比量优选相对于上述正极活性物质为I至30质量％。作为正极合成材料层形成中使用的溶剂，可以使用水、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮、
二甲基甲酰胺等。正极集电体只要是与正极合成材料层接触的表面表现导电性的导电性基体即可，例如，可以使用由金属、导电性金属氧化物、导电性碳等的导电性材料形成的导电性基体，或由上述导电性基体包覆非导电性基体主体的材料。作为导电性材料，优选铜、金、铝或其合金或导电性碳。正极集电体可以使用上述材料的膨胀金属、冲压金属、箔、网、发泡体等。多孔质体的情况下的通孔的形状或个数等并不特别限制，可以在不妨碍锂离子移动的范围内适当设定。在本发明中，正极活性物质中含有的锂镍复合氧化物的比例在5至95质量％的范围内。如果锂镍复合氧化物的含有率过低，则无法充分发挥钒从Li3V2 (PO4) 3溶出的抑制效果，从而无法获得良好的充放电循环特性。另外，也无法获得高容量。反之，如果过高，即使可以抑制钒从Li3V2 (PO4) 3溶出，也存在无法充分提高蓄电设备的充放电循环特性的情况。考虑这是因为锂镍复合氧化物本身的稳定性较低而导致劣化。如果是上述范围，可以获得高容量且优良的循环特性。[负极]在本发明中，负极含有锂离子可以脱离/嵌入的碳类活性物质。例如，可以列举嵌锂碳材料。使含有上述负极活性物质及粘合剂的混合物分散在溶剂中而形成负极浆料，通过将该负极浆料涂敷到负极集电体上并进行干燥等，形成负极合成材料层。此外,粘合剂、溶剂及集电体可以使用与上述正极的情况相同的材料。作为嵌锂碳材料，例如，可以列举石墨、难石墨化碳材料等的碳类材料、多并苯物质等。多并苯类物质例如是具有多并苯类骨架的不溶且不融性的PAS等。此外，这些嵌锂碳材料均是可以可逆地掺杂锂离子的物质。负极合成材料层的厚度通常为10至200i!m，优选 20 至 IOOum0此外，在将每单位面积的负极初次充电容量设为X [mAh/cm2]，将每单位面积的正极初次充电容量设为y[mAh/cm2]，从正负极的容量平衡或能量密度的观点，通常设计负极及正极合成材料层的涂敷量使得X与y的关系为0. 95〈y/x〈l，与此相对，在本发明中，设计负极及正极合成材料层的涂敷量使得成为0. 6 ^ y/x ^ 0. 92。在这里，负极的涂敷量与x及正极的涂敷量与I的关系为线性关系，即，如果各自的涂敷量加倍，则X或y也加倍。[非水电解液]本发明中的非水电解液并不特别限制，可以使用公知的材料。例如，从在高电压下也不会引起电解的角度，及锂离子可以稳定地存在的角度，可以将通常的锂盐作为电解质，使用将其溶解在有机溶剂中的电解液。作为电解质，例如，可以列举CF3SO3L1、C4F9SO8L1、(CF3SO2) 2NL1、(CF3SO2) 3CL1、LiBF4, LiPF6, LiClO4等或这些材料的大于或等于2种的混合物。作为有机溶剂，例如，可以列举碳酸丙烯酯、碳酸乙二酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、三氟甲基碳酸丙烯酯、1，2-二甲氧基乙烷、1，2- 二乙氧基乙烷、Y -丁内酯、四氢呋喃、1，3- 二氧戊环、4-甲基-1，3- 二氧戊环、乙醚、环丁砜、甲基环丁砜、乙腈、丙腈等，或这些材料的大于或等于2种的混合溶剂。非水电解液中的电解质浓度优选0.1至5. Omol/L,进一步优选0. 5至3. Omol/L。非水电解液可以是液态，也可以是将可塑剂或聚合物等混合，制成固体电解质或聚合物凝胶电解质。[隔膜]本发明中使用的隔膜并不特别限制，可以使用公知的隔膜。例如，可以优选使用相对于电解液、正极活性物质、负极活性物质具有耐久性、且具有通气孔的无电子传导性的多孔质体等。作为这种多孔质体，例如，可以列举织物、无纺布、合成树脂性微多孔膜、玻璃纤维等。可以优选使用合成树脂性的微多孔膜，特别地，聚乙烯或聚丙烯等的聚烯烃制微多孔膜在膜厚度、膜强度、膜电阻的方面优良。下面， 作为本发明的非水电解质二次电池的实施方式的一个例子，参照附图对锂离子二次电池的例子进行说明。图1是表示本发明涉及的锂离子二次电池的实施方式的一个例子的概略剖视图。如图所示，锂离子二次电池20构成为，正极21和负极22隔着隔膜23而相对配置。
正极21由含有本发明的正极活性物质的正极合成材料层21a和正极集电体21b构成。正极合成材料层21a形成在正极集电体21b的隔膜23侧的表面。负极22由负极合成材料层22a和负极集电体22b构成。负极合成材料层22a形成在负极机电体22b的隔膜23侧的表面。这些正极21、负极22、隔膜23被密封在未图示的外装容器中，在外装容器中填充非水电解液。作为外装材料，例如可以列举电池罐或复合膜等。另外，在正极集电体21b和负极集电体21b，根据需要，分别连接外部端子连接用的未图示的引线。下面，图2是表示本发明涉及的锂离子二次电池的实施方式的另一个例子的概略剖视图。如图所示，锂离子二次电池30具有电极单元34，其使正极31和负极32隔着隔膜33而交互地层叠多个。正极31构成为，在正极集电体31b的两个表面设置正极合成材料层31a。负极32构成为，在负极集电体32b的两个表面设置负极合成材料层32a (其中，对于最上部及最下部的负极32，负极合成材料层32a仅设置在一个表面)。另外，正极集电体31b具有未图示的凸出部分，多个正极集电体31b的各个凸出部分彼此重合，在其重合的部分焊接引线36。负极集电体32b也同样地具有凸出部分，在多个负极集电体21b的各个凸出部分重合的部分焊接引线37。锂离子二次电池30在未图示的复合膜等的外装容器中封入电极单元34和非水电解液而构成。引线36、37向外装容器的外部露出，以与外部设备连接。此外，锂离子二次电池30也可以在外装容器内设置锂极，该锂极用于预先在正极、负极或正负极二者中嵌入锂离子。在这种情况下，为了使锂离子容易移动，所以在正极集电体31b或负极集电体32b上设置沿电极单元34的层叠方向贯通的通孔。另外，锂离子二次电池30在最上部及最下部配置负极，但并不限定于此，也可以是将正极配置在最上部及最下部的结构。[实施例]下面，通过实施例对本发明进行说明。(实施例1)(1)正极的制作将以下的正极合成材料层用材料第一活性物质(Li3V2 (PO4) 3):30质量份第二活性物质(LiNia8Coa^naiO2):60 质量份粘合剂(聚偏氟乙烯(PVdF):5质量份导电材料(炭黑)5质量份溶剂(N-甲基-2吡咯烷酮(NMP)):100质量份混合，得到正极浆料。将正极浆料涂敷在铝箔(厚度为30 U m)的正极集电体上并使其干燥，从而在正极集电体上形成正极合成材料层。正极合成材料层的涂敷量(每一面)为14mg/cm2。保留10X10mm的未涂敷部分作为引线连接用的耳片，并且，将涂敷部分(正极合成材料层形成部分)裁剪为50 X 50mm。此外，以C原子换算，Li3V2 (PO4) 3包覆有1. 4质量％碳。(2)负极的制作将以下的负极合成材料层用材料活性物质(石墨)95质量份
粘合剂(PVdF) :5质量份溶剂(NMP):150质量份材料混合，得到负极浆料。将负极浆料涂敷在铜箔(厚度为IOym)的负极集电体上并使其干燥，从而在负极集电体上形成负极合成材料层。负极合成材料层的涂敷量(每一面)为7. 2mg/cm2。将每单位面积的负极初次充电容量设为x[mAh/cm2],将每单位面积的正极初次充电容量设为y[mAh/cm2]时,使x与y的关系为y/x = 0. 9。并且,保留IOXlOmm的未涂敷部分作为引线连接用的耳片，而且，将涂敷部分(正极合成材料层形成部分)裁剪为 52 X 52mm。(3)电池的制作使用按照上述方式制作的正极19片、负极20片，制作图2的实施方式所示的锂离子二次电池。具体地说，将正极及负极隔着隔膜层叠，将层叠体的周围用胶带固定。使各个正极集电体的耳片重叠并焊接铝制金属引线。同样地，使各个负极集电体的耳片重叠，焊接镍金属引线。将该层叠体封入层压铝板外装材料中，使正极引线和负极引线延伸出至外装材料外侧，留出电解液封入口而将其密闭熔接。从电解液封入口注入电解液，在通过真空浸透而使电解液浸透到电极内部之后，将层压板真空密封。(4)(充放电试验)将按照上述方式制成的电池的正极引线和负极引线，与充放电试验装置(“ 7 7力電子社”制造)的对应的端子连接，以最大电压4. 2V、电流速率5C进行恒流恒压充电，在充电完成后，以电流速率5C进行恒流放电直至电压达到2. 5V。反复循环该过程1000次。根据初次放电时测得的容量计算出能量密度(Wh/kg)，根据循环后的容量计算出循环容量维持率(1000次循环时放电容量/初次放电容量X 100)。容量维持率为92%。将测量结果表示在表I中。(5)钉扎试验将按照上述方式制成的电池的正极引线和负极引线，与充放电试验装置(“ 7 7力電子社”制造)的对应的端子连接，以最大电压4. 2V、电流率5C进行恒流恒压充电。准备直径0 5mm的铁钉，在金属制底盘上载置锂离子二次电池。在锂离子二次电池的中央部以15mm/秒钉扎速度将钉子沿正极及负极的层叠方向扎入，使其贯穿层压铝板。从钉扎开始观察，经过10分钟后未发生电池异常发热或着火。将观察结果表示在表I中。在这里， 表示未观察到异常，X表示发生异常发热或着火。(实施例2)将负极合成材料层的涂敷量(每一面)变更为10. 6mg/cm2,以使得在将每单位面积的负极初次充电容量设为X[mAh/cm2]，将每单位面积的正极初次充电容量设为y[mAh/cm2]时，使X与y的关系为y/x = 0. 6，除此以外，全部与实施例1为相同条件，制作电池并进行评价。容量维持率为87%，在钉扎的安全性试验中，未发生电池异常发热及着火。(实施例3)将负极合成材料层的涂敷量(每一面)变更为7. 6mg/cm2,以使得在将每单位面积的负极初次充电容量设为X[mAh/cm2]，将每单位面积的正极初次充电容量设为y[mAh/cm2]时，使X与y的关系为y/x = 0. 85，除此以外，全部与实施例1为相同条件，制作电池并进行评价。容量维持率为91%，在钉扎的安全性试验中，未发生电池异常发热及着火。
(对比例I)将负极合成材料层的涂敷量(每一面)变更为6. 8mg/cm2,以使得在将每单位面积的负极初次充电容量设为X[mAh/cm2]，将每单位面积的正极初次充电容量设为y[mAh/cm2]时，使X与y的关系为y/x = 0. 95，除此以外，全部与实施例1为相同条件，制作电池并进行评价。容量维持率为92%，在钉扎的安全性试验中，发生电池异常发热及着火。(对比例2)将负极合成材料层的涂敷量(每一面)变更为11. 7mg/cm2,以使得在将每单位面积的负极初次充电容量设为X[mAh/cm2]，将每单位面积的正极初次充电容量设为y[mAh/cm2]时，使X与y的关系为y/x = 0. 55，除此以外，全部与实施例1为相同条件，制作电池并进行评价。容量维持率为78%，在钉扎的安全性试验中，未发生电池异常发热及着火。将实施例1至3及对比例1、2的结果表示在表I中。[表1]
权利要求
1.一种非水电解质二次电池，其特征在于， 在正极活性物质中含有包覆了碳的磷酸钒锂及锂镍复合氧化物，而且，在负极活性物质中含有锂离子可以脱离/嵌入的碳类活性物质，在将每单位面积的负极初次充电容量设为X [mAh/cm2],将姆单位面积的正极初次充电容量设为y [mAh/cm2]时,使得x与y的关系为 0.6 さ y/x 含 0. 92。
2.如权利要求1所述的非水电解质二次电池，其特征在于， 上述负极初次充电容量及上述正极初次充电容量，由上述负极及上述正极的各自的涂敷量決定。
3.如权利要求1或2中任意一项所述的非水电解质二次电池，其特征在于， 上述正极活性物质中含有的上述锂镍复合氧化物的比例为5至95质量％。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的非水电解质二次电池，其特征在于， 上述锂镍复合氧化物中的镍元素，相对于I摩尔锂原子而含有大于或等于0. 5摩尔且小于或等于0.8摩尔。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的非水电解质二次电池，其特征在干， 上述锂镍复合氧化物含有原子序号大于或等于11的与Ni不同的金属元素。
6.如权利要求5所述的非水电解质二次电池，其特征在于，上述金属元素是从Co、Mn、Al及Mg中选择的元素。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的非水电解质二次电池，其特征在于， 上述磷酸钒锂是用LixV2_yMy (PO4) z表示的材料， M 是从由 Fe、Co、Mn、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、V、T1、Mg、Ca、Sr、Zr 构成的群中选出的大于或等于ー种， 且满足I含X含3、0含y〈2、2含z含3。
全文摘要
本发明提供一种非水电解质二次电池，其正极含有磷酸钒锂，可以得到高输出且高容量，即使在发生由导电性金属杂质等刺入引起的内部短路等的情况下，也不会引起电池的异常发热或着火，安全且循环特性良好。该非水电解质二次电池的特征在于，在正极活性物质中含有包覆了碳的磷酸钒锂及锂镍复合氧化物，而且，在负极活性物质中含有锂离子可以脱离/嵌入的碳类活性物质，在将每单位面积的负极初次充电容量设为x[mAh/cm2]，将每单位面积的正极初次充电容量设为y[mAh/cm2]时，使x与y的关系为0.6≦y/x≦0.92。
文档编号H01M4/58GK103035921SQ20121036273
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月25日 优先权日2011年9月30日
发明者柳田英雄, 泷本一树 申请人:富士重工业株式会社