非水電解質(zhì)二次電池和非水電解質(zhì)二次電池的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的非水電解質(zhì)二次電池通過(guò)將含有錳、鎳和鈷的鋰過(guò)渡金屬氧化物用于正極，在非水電解質(zhì)中含有相對(duì)于上述非水電解質(zhì)的總質(zhì)量為0.1～4.0質(zhì)量%以下的具有特定結(jié)構(gòu)的環(huán)狀二砜化合物，從而能夠抑制在高溫環(huán)境下使用的電池在低溫時(shí)的內(nèi)部電阻的增大，提高低溫時(shí)的輸入輸出特性。
【專利說(shuō)明】非水電解質(zhì)二次電池和非水電解質(zhì)二次電池的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及非水電解質(zhì)二次電池和非水電解質(zhì)二次電池的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子二次電池等非水電解質(zhì)二次電池與鉛蓄電池、堿性蓄電池等其它二次電池相比具有高能量密度，因此被廣泛用作手機(jī)等便攜式設(shè)備的電源。近年來(lái)，正在積極地進(jìn)行為了將非水電解質(zhì)二次電池用作電動(dòng)汽車等移動(dòng)體的電源的研究開(kāi)發(fā)。
[0003]鋰離子二次電池等非水電解質(zhì)二次電池具有高能量密度，另一方面因反復(fù)充放電、長(zhǎng)時(shí)間保存而可觀察到放電容量降低、內(nèi)部電阻增大等電池性能降低。這些電池性能的降低主要起因于極板與非水電解質(zhì)的反應(yīng)，為了抑制電池性能的降低，研究了在非水電解質(zhì)中添加各種添加劑。例如，專利文獻(xiàn)I中記載了具有s-ο鍵的化合物作為向非水電解質(zhì)添加的添加劑。[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平11-162511號(hào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]作為電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等移動(dòng)體的電源而搭載的電池在苛刻的溫度條件下被使用。例如，在寒冷地區(qū)或冬季期間使用移動(dòng)體時(shí)，有時(shí)電池的溫度達(dá)到冰點(diǎn)以下，另一方面，在夏季期間使用時(shí)，根據(jù)電池的搭載位置，有時(shí)電池的溫度達(dá)到近60°C的高溫。對(duì)于被搭載于移動(dòng)體的電池，要求在寬的溫度范圍發(fā)揮電池性能。然而，對(duì)于在高溫環(huán)境下反復(fù)進(jìn)行充放電的電池、在高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間保存的電池而言，內(nèi)部電阻增大，伴隨該內(nèi)部電阻的增大，可觀察到電池的輸入輸出特性降低。特別是，低溫時(shí)的內(nèi)部電阻與常溫時(shí)的內(nèi)部電阻相比顯著增大，將在高溫環(huán)境下使用的電池用于低溫環(huán)境下時(shí)，存在無(wú)法確保充分的輸入輸出特性的問(wèn)題。
[0007]為了解決上述問(wèn)題，深入研究了各種向非水電解質(zhì)添加的添加劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在將含有錳、鎳和鈷的鋰過(guò)渡金屬氧化物用于正極的電池中，在非水電解質(zhì)中添加具有特定結(jié)構(gòu)的環(huán)狀二砜化合物，從而能夠大幅度抑制在高溫環(huán)境下使用的電池在低溫時(shí)的內(nèi)部電阻的增大。
[0008]本申請(qǐng)發(fā)明的特征在于，在具備正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)的非水電解質(zhì)二次電池中，上述正極中含有 LixMnaNibCocMdO2 (O < x < 1.3、0.1 < a < 0.7、0.1 < b < 0.6、0.1
<c < 0.67、0 ≤ d<0.1、a + b + c + d= 1、M 表示選自 Al、T1、Mg、Cr、Zn、W、Zr 和 Nb中的金屬)作為正極活性物質(zhì)，上述非水電解質(zhì)中含有相對(duì)于上述非水電解質(zhì)的總質(zhì)量為0.1~4.0質(zhì)量％的通式(I)的環(huán)狀二砜化合物。
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種非水電解質(zhì)二次電池，其特征在于，具備正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)， 所述正極中含有LixMnaNibCocMdO2作為正極活性物質(zhì)，其中，O < x < 1.3、0.1 < a<0.7、0.I < b < 0.6、0.I < c < 0.67、0 ≤d<0.1、a + b + c + d= 1，M 表示選自 Al、T1、Mg、Cr、Zn、W、Zr 和 Nb 中的金屬， 所述非水電解質(zhì)中含有相對(duì)于所述非水電解質(zhì)的總質(zhì)量為0.1~4.0質(zhì)量％的下述通式(I)的環(huán)狀二砜化合物，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池，其特征在于，作為所述環(huán)狀二砜化合物，含有由下述式(2)表示的2，4- 二乙基-1，3- 二硫雜環(huán)丁烷-1，I, 3，3-四酮、由下述式(3)表示的2-(甲基乙基)-1, 3- 二硫雜環(huán)丁烷-1，I, 3，3-四酮、和由下述式(4)表示的2，4-雙(甲基乙基)-1, 3- 二硫雜環(huán)丁烷-1，I, 3，3-四酮中的至少I種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中，所述正極活性物質(zhì)的平均粒徑為 3 μ m ~15 μ m0
4.一種權(quán)利要求1、2或3所述的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法。
【文檔編號(hào)】H01M10/052GK103843188SQ201280048452
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月11日
【發(fā)明者】西江勝志, 川副雄大 申請(qǐng)人:株式會(huì)社杰士湯淺國(guó)際