非水电解质电池制造技术

技术编号:3262023 阅读:146 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种非水电解质电池,包括正极、负极和电解质,其中,电解质包括丁二酸酐及由化学式(1)表示的二氟(草酸)硼酸锂和由化学式(2)表示的双(草酸)硼酸锂中的至少一种。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非水电解质电池,包括正4及、负4及以及非水电解质。
技术介绍
近年来,由摄像机(磁带录像机)、移动电话和笔记本电脑为 代表的便携式电子设备已经广泛应用,并强烈要求降低它们的尺寸 和重量并延长连续使用时间。因而,对于电源,已经大力开展了用 于提高电池(特别是二次电池)的能量密度的研究和开发。特別地, 同铅电池和镍镉电池(两者为过去的非水电解液二次电池)相比, 锂离子电池因能提供大能量密度而被寄予期望。在锂离子二次电池中,电解液容易在负极上分解,导致放电容 量降低。因此,渴望提出一些改善诸如循环特性的电池特性的方法。作为第一实例,在日本专利申请7>开(JP-A)第2000-298859 号中公开了 一种采用石墨负极的非水电解液电池,其中通过向非水电解液电池的电解液中加入酸酐作为涂层形成成分,阻止了》文电和 充电步骤中电解液的过度分解,从而改善电池循环特性。第二实例,在JP-A第2004-22174号中7>开了一种非水电解质 电池,通过向非水电解质中加入酸酐和具有114定的环状石友酸酯来改 善锂离子的透过性。
技术实现思路
然而,在第一实例中,尽管改善耐电解液性使得放电和充电效 率改善,但是由酸酐形成的涂层的涂层电阻高,导致了循环特性不 足。在第二实例中,因为即使当同时使用丁二酸肝(其为酸酐)和 ^谈酸亚乙烯酯(VC)时,丁二酸酐的涂层的形成也先于碳酸亚乙烯 酯(vc)的涂层的形成,所以涂层电阻的改善效果不足。因此,希望提供一种非水电解质电池,其能够通过降低涂层电 阻而改善循环特性。根据本专利技术的实施方式,提供了包括正极、负极及电解质的非 水电解质电池,其中,所述电解质包括丁二酸酐并包含以化学式(1)表示的二氟(草酸)硼酸4里(lithium difluoro (oxalate) borate)和以化i 学式(2)表示的双(草酸)硼酸4里中的至少一种。〇Y〇\RzFLi+(1)<formula>formula see original document page 5</formula> (2)在本专利技术中,能够通过同时使用丁二酸酐及化学式(1 )表示的二氟(草酸)硼酸锂和以化学式(2)表示的双(草酸)硼酸锂中的至 少一种,来降^氐涂层电阻以改善循环特性。在本专利技术中,循环特性可得到改善。本专利技术这些和其它的目的、特性和优点爿寻在下文对如附图所示 的最佳模式实施方式的详细描述中表现得更为显而易见。附图说明的透一见图。图2是示出了沿图1中所示的II-II线截取的巻绕电极体的截面具体实施例方式以下参照附图对本专利技术的实施方式进4亍描述。首先,参照图1 和图2对根据本专利技术实施方式的非水电解质电池的构造实例进行描述。图l是示实例的透视图。该非水电解质电池是例如非水电解质二次电池。该 非水电解质电池为扁平状,其中,包括正极引线11和负极引线12 的巻绕电极体10存储于膜状外套1内。每个正才及引线11和负才及引线12均为例如带状,并且例如沿相 同的方向由诸如外套1内侧向外侧拉出。正才及引线11包括诸如铝 (Al)的金属材料,并且负极引线12包括诸如镍(Ni)的金属材料。外套l是具有这样的结构的层压膜,例如,其中绝缘层、金属 层和最外层按此顺序堆叠并通过例如层压而4皮此附着。在例如包括 绝缘层侧作为内侧的外套l中,外边缘通过熔合或粘结剂而彼此粘附。绝缘层包括聚烯烃树脂,例如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯、 改性聚丙烯、或它们的共聚物,周为其能够降低渗水性并具有优异 的气密性。金属层包括铝、不锈钢、镍、或箔状或板状的铁。最外 层可包括例如与绝缘层相似的树脂,或可包括尼龙,因为其能增强 对诸如撕裂或刺穿的抵抗力。外套l还可包括除绝缘层、金属层和 最外层外的任意层。粘附膜2被插入外套1与正极引线11和负极引线12之间,其 能够改善正极引线11、负极引线12与外套1内侧的粘附能力并能 避免外部空气侵入。优选地,粘附膜2包括与正极引线11和负极 引线12有粘附性的材料,并且例如,当正极引线11和负极引线12 包括金属材料时,包括诸如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯或改性聚 丙烯的聚烯烃树脂。图2是示出了沿图1中的线II-II截取的巻绕电才及体IO的截面 图。巻绕电才及体10通过层叠正极13和负极14以及其间的隔膜15 和电解质16,并进行巻绕而形成,并具有祐:保护带17保护的最外层外围。正才及13具有例如正才及集电体13A和布置在正4及集电体13A的 两个表面上的正才及活寸生物质层13B。正才及集电体13A例^口包4舌i者^口铝箔的金属箔。正才及活性物质层13B包括例如任意一种以上的能嵌入和脱嵌 作为电极反应物质的锂(Li)的正极材料作为正极活性物质。正极 活性物质层13B也可有选择地包括诸如石友材^N"的导电剂和诸如聚 偏氟乙烯的粘结剂。可嵌入和脱嵌锂的正极材冲牛的适合的实例包括氧化锂、氧化磷 锂、硫化锂,及诸如包含锂的层间化合物的含锂化合物,其中两种 或多种可混合使用,或将两种或多种的颗粒复合而进行使用。也可 4吏用表面上形成涂层的这些材并+,或可以4吏用采用已知方法改性为 颗粒表面的这些材泮+。为增大能量密度,含锂化合物优选包括锂、过渡金属元素和氧, 特别地,更优选包括钴(Co)、镍(Ni)、锰(Mn)和铁(Fe)组 合中的至少一种作为过渡金属元素。这样的含锂化合物包括,例如 由化学式I、化学式II或化学式III所表示的具有层状岩盐结构的锂 复合氧化物;由化学式IV所表示的具有尖晶石结构的锂复合氧化 物;以及由化学式V所表示的具有橄榄石结构的^粦酸锂化合物,并 具体;也包4舌LiCo02、 LiNi02、 LiMn204、 LiCoo.33Nio.33Mna3302和 LiFeP04。(化学式I)Li0(2—a)Fb其中,Ml是选自钴(Co )、镁(Mg )、铝(Al )、硼(B )、钛 (Ti )、钒(V )、铬(Cr )、铁(Fe )、铜(Cu )、锌(Zn )、锆(Zr )、钼(Mo)、锡(Sn)、钓(Ca)、锶、(Sr)和鴒(W)中至少一种或 多种元素;x的范围是0〈x^0.2; y的范围是0.3 S y S 0.8; z的范 围是0.3^z^0.5; a的范围是-O.l Sa^0.2;并且b的范围是0^b^ 0.1。(化学式n)LicNi(1—d)M2dO(2—e)Ff其中,M2是选自钴(Co)、锰(Mn)、镁(Mg)、铝(Al )、 硼(B )、钬(Ti )、钒(V )、铬(Cr )、铁(Fe )、铜(Cu )、锌(Zn )、 钼(Mo)、锡(Sn)、钓(Ca)、锶、(Sr)和鴒(W)中至少一种或 多种元素;c的范围是-0.1 S 0.1; d的范围是0.005 S d S 0.5; e 的范围是-0.1 Se^0.2;并且f的范围是OSf兰O.l。(化学式III)LicCo(1-d)M3dO(2—e)Ff其中,M3是选自镍(Ni)、锰(Mn)、镁(Mg )、铝(Al)、 硼(B )、钬(Ti )、钒(V )、铬(Cr )、铁(Fe )、铜(Cu )、锌(Zn )、 钼(Mo)、 4易(Sn)、钓(Ca)、 4態(Sr)和鵠(W)中至少一种或 多种元素;c的范围是-0.1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质电池,包括: 正极和负极;以及 电解质, 其中,所述电解质包括丁二酸酐并至少包含由化学式(1)表示的二氟(草酸)硼酸锂及由化学式(2)表示的双(草酸)硼酸锂中的一种。 ***。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:市桥明
申请(专利权)人:索尼株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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