[發明專利]具有增強放電量保持力的非水性蓄電池

無效

• 申請號: 00119220.5
• 申請日: 2000-05-02
• 公開（公告）號: CN1322025A
• 公開（公告）日: 2001-11-14
• 發明（設計）人: 浜本俊一;安部浩司;高井勉;松森保男
• 申請（專利權）人: 宇部興產株式會社
• 主分類號: H01M10/36
• 分類號: H01M10/36;H01M10/40;H01M10/42
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 楊麗琴

本發明涉及一種具有增強放電量保持力的非水性蓄電池以及一種特別適宜用于該非水性蓄電池的非水性電解溶液。

目前，非水性蓄電池如鋰離子蓄電池，通常作為驅動小型電動設備的電源。非水性蓄電池包括陽極、非水性電解溶液和陰極。非水性鋰離子蓄電池優選含有一如LiCoO₂、LiMn₂O₄或LiNiO₂的鋰絡合氧化物的陽極，一例如在如碳酸亞乙酯(EC)或碳酸亞丙酯(PC)的碳酸酯溶劑中的電解質溶液的非水性電解溶液，以及一含碳材料或金屬鋰的陰極。

非水性蓄電池最好具有良好的電池性能，如大的放電量和較強的放電量保持力。例如，在使用LiCoO₂、LiMn₂O₄或LiNiO₂陽極的非水性鋰離子蓄電池中，放電階段部分非水性電解溶液要經受氧化分解。分解產物防礙了電化學反應，因此降低了放電量。應認為氧化分解是在陽極和電解溶液之間界面上的非水性電解溶液的非水性溶劑中發生的。

而且，在使用如天然石墨或合成石墨的高結晶度含碳材料陰極的非水性鋰離子蓄電池中，放電階段在陰極表面上要經受非水性電解溶液中溶劑的還原分解。即使在使用作為電解溶液中優選使用的溶劑碳酸亞乙酯(EC)的情況下，在重復充電-放電步驟之后在陰極上還要經受還原分解。

日本專利臨時公開號10-247517描述了將酚氧化抑制劑、亞磷酸鹽氧化抑制劑或硫化物氧化抑制劑加入到蓄電池的非水性電解溶液中以防止蓄電池在過度充電或發生短路的情況下發生非正常發熱反應。

本發明的目的之一是提供一種非水性蓄電池，特別是非水性鋰離子蓄電池的增強放電量保持力的方法。

本發明的另一目的是提供一種提高了放電量保持力的非水性蓄電池。

本發明的另一目的是提供一種非水性電解溶液，該溶液特別適宜用于制備提高了放電量保持力的非水性蓄電池。

本發明提供了一種增強非水性蓄電池的放電量保持力的方法，包括向非水性電解溶液中加入下式(Ⅰ)的二硫化物衍生物：

R¹-S-S-R²????????????????(Ⅰ)其中R¹和R²各自分別代表苯基、芐基、甲苯基、吡啶基、嘧啶基、1-12個碳原子的烷基或3-6個碳原子的環烷基，條件是每個基團可以有一個或多個取代基，該二硫化物衍生物的加入量為在50次放電循環之后放電量保持力維持在第一次放電時測得的放電量的至少85％，優選至少90％，并比在不含二硫化物衍生物的等量非水性電解溶液下經過50次放電循環之后測定的放電量保持力高至少4％。

本發明還提供了一種非水性蓄電池，它在非水性電解溶液中含有上述式(Ⅰ)的二硫化物衍生物，其量為在50次放電循環之后放電量保持力維持在第一次放電時測得的放電量的至少85％，優選至少90％，并比在不含二硫化物衍生物的等量非水性電解溶液下經過50次放電循環之后測定的放電量保持力高至少4％。

本發明還提供了一種在非水性電解溶液中含0.02-0.9wt％，優選0.05-0.5wt％的前述式(Ⅰ)二硫化物衍生物的非水性電解溶液。

下面更詳細地描述本發明。

本發明的特征在于向含電解質的非水性電解溶液中加入下述式(Ⅰ)的二硫化物衍生物，以便可以增強放電量保持力。使用各種已知材料構成本發明的非水性蓄電池。

???????????????????????[二硫化物衍生物]

?????????R¹-S-S-R²??????????(Ⅰ)

在式(Ⅰ)中，R¹和R²各自分別代表苯基、芐基、甲苯基、吡啶基、嘧啶基、1-12個碳原子的烷基(優選3-8個碳原子的烷基)或3-6個碳原子的環烷基(優選5或6個碳原子的環烷基)。這些基團可以有一個或多個例如烷基的取代基。優選地，R¹和R²各自為例如苯基、芐基、甲苯基、吡啶基或嘧啶基的芳基。

式(Ⅰ)二硫化物衍生物的代表性例子包括二苯二硫、二芐二硫、二-對-甲苯二硫、2,2’-二吡啶二硫、5,5’-二吡啶二硫、2,2’-二嘧啶二硫、二正丁基二硫、二異丁基二硫、二叔丁基二硫和二環己二硫。