[發(fā)明專利]電解液和電池

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680005370.8
• 申請日: 2006-02-14
• 公開（公告）號: CN101124694A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設計）人: 市橋明;狩野嚴大郎
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H01M10/40
• 分類號: H01M10/40;H01M6/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 宋莉

技術領域

本發(fā)明涉及包含碳酸亞乙烯酯的電解液和使用該電解液的電池。

背景技術

近年來，以移動電話、PDA(個人數(shù)字助理)、和筆記本個人電腦為代表的便攜式電子設備的小型化和輕型化已得到了積極地促進。作為其一個環(huán)節(jié)，已強烈要求作為其驅動電源的電池特別是二次電池的能量密度的改善。作為能夠提供高能量密度的二次電池，例如，使用能夠嵌入和脫出鋰(Li)的材料如碳材料用于負極的鋰離子二次電池是已知的。

此外，近年來，作為能夠提供高能量密度的二次電池，已開發(fā)了一種二次電池，其中能夠嵌入和脫出鋰的材料用于負極，鋰金屬析出在該表面上，且由此負極容量包括由于鋰的嵌入和脫出的容量成分(capacitycomponent)和由于鋰的析出和溶解的容量成分(例如，參見專利文件1)。

在這些二次電池中，在過去，已考慮在電解質(zhì)中混合添加劑如碳酸亞乙烯酯以改善電池特性如循環(huán)特性(例如，參見專利文件2)。

專利文件1：國際公開No.01/22519

專利文件2：日本未審專利公開No.2003-197259

發(fā)明內(nèi)容

人們認為碳酸亞乙烯酯通過在初始充電和放電中在電極表面上形成穩(wěn)定的覆蓋膜來抑制溶劑的分解反應。但是，有這樣的問題：當反應電位(還原電位)接近碳酸亞乙烯酯的物質(zhì)如碳酸亞丙酯包含在電解液中時，由于速度的因素，碳酸亞丙酯的分解反應未被充分抑制，且因此初始效率降低。

此外，碳酸亞乙烯酯在氧化側具有低的穩(wěn)定性。因此，有這樣的問題：例如，在使用膜外部部件的情況下，當電池充電并在高溫下儲存時，碳酸亞乙烯酯分解，且電池膨脹。

考慮到以上問題，本發(fā)明的目的是提供能夠抑制溶劑的分解反應的電解液，和使用該電解液的電池。

根據(jù)本發(fā)明的電解液包含碳酸亞乙烯酯和其中芳基結合到γ-位的γ-丁內(nèi)酯衍生物。

根據(jù)本發(fā)明的電池包括正極、負極和電解液。該電解液包含碳酸亞乙烯酯和其中芳基結合到γ-位的γ-丁內(nèi)酯衍生物。

本發(fā)明的電解液包含碳酸亞乙烯酯和其中芳基結合到γ-位的γ-丁內(nèi)酯衍生物。因此，可抑制溶劑的分解反應。從而，根據(jù)使用該電解液的本發(fā)明的電池，在防止電池膨脹的同時，可改善初始效率。

特別地，當電解液中碳酸亞乙烯酯的含量為0.5重量％或更大，或電解液中γ-丁內(nèi)酯衍生物的含量在0.1重量％或更大至2重量％或更小的范圍內(nèi)時，可獲得更高的效果。

附圖說明

圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明實施方式的二次電池的結構的分解透視圖；和

圖2是顯示沿圖1所示螺旋卷繞電極體的線II-II的結構的橫截面。

具體實施方式

下面將參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施方式。

(第一實施方式)

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的二次電池的分解結構的實例。該二次電池是所謂的鋰離子二次電池，其中負極容量通過由于作為電極反應物的鋰的嵌入和脫出的容量成分表示。該二次電池具有這樣的結構：其上連有正極引線11和負極引線12的螺旋卷繞電極體20包含在膜包裝部件31內(nèi)。

正極引線11和負極引線12分別為例如條形，且例如分別以相同的方向從包裝部件31內(nèi)部引到外部。正極引線11由例如金屬材料如鋁(Al)制成。負極引線12由例如金屬材料如鎳(Ni)制成。

包裝部件31由矩形層壓膜制成，其中例如尼龍膜、鋁箔和聚丙烯膜以此順序結合在一起。例如配置包裝部件31，使得聚丙烯膜一側面對螺旋卷繞電極體20，且各個外緣通過熔焊或粘合劑彼此接觸。

用以改善正極引線11/負極引線12和包裝部件31的內(nèi)部之間的接觸特性并防止外部空氣進入的粘附膜32插入包裝部件31和正極引線11/負極引線12之間。粘附膜32由對正極引線11和負極引線12具有接觸特性的材料制成。例如，當正極引線11和負極引線12由上述金屬材料制成時，該粘附膜32優(yōu)選由聚烯烴樹脂如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯或改性聚丙烯制成。

圖2顯示了沿圖1所示的螺旋卷繞電極體20的線II-II的橫截面結構。在螺旋卷繞電極體20中，正極21和負極22以及在其中間的隔膜23和電解質(zhì)24層疊并螺旋卷繞。螺旋卷繞電極體20的最外圍用保護帶25保護。

正極21具有例如正極集電體21A和設置在正極集電體21A的兩面或一面上的正極活性材料層21B。在正極集電體21A中，例如，在縱向上在其一端具有未設置正極活性材料層21B的暴露部分。正極引線11連到該暴露部分上。正極集電體21A由金屬材料如鋁制成。