[發明專利]非水電解液組合物,非水電解液二次電池,和制造非水電解液二次電池的方法

無效

• 申請號: 201010119411.4
• 申請日: 2010-02-23
• 公開（公告）號: CN101814631A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 町田昌紀
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/05
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 封新琴

技術領域

本發明涉及非水電解液組合物，非水電解液二次電池，和制造該非水電解液二次電池的方法。具體地，本發明涉及含有某種陶瓷的非水電解液組合物，使用該非水電解液組合物的鋰離子非水電解液二次電池，和制造該鋰離子非水電解液二次電池的方法。

背景技術

近年來，便攜式電子設備例如便攜式攝像放像一體機(磁帶錄像機)，攝影機，數碼相機，手機，便攜式信息終端，和手提電腦已經變得越來越普及，并且已經促進了這些設備的尺寸減小和重量減輕。因此，對用作這些電子設備的便攜式電源的電池尤其是二次電池的能量密度的改進的研究一直在積極地進行中。尤其是，使用碳材料用于負極，鋰(Li)和過渡金屬的復合材料用于正極，和碳酸酯混合物用于電解質溶液的鋰離子二次電池，用于了實際應用，這是因為與現有技術中作為含水電解質溶液二次電池的鉛電池和鎳鉻電池相比可獲得大的能量密度。

例如，使用層壓膜作為包裝元件的鋰離子二次電池用于了實際應用，因為這種二次電池具有輕的重量和高的能量密度，并能夠制造極其薄的二次電池。在使用層壓膜作為包裝元件的二次電池中，電解質溶液作為電解液施加，施加用來保持該電解質溶液的基質聚合物以確保對液體泄漏的抗性。這種二次電池稱為聚合物電池。

通過使用鋁層壓膜作為包裝元件，該聚合物電池具有顯著改善的形狀柔性。但是，該聚合物電池有時不夠強，由于不正確地使用而將強的力施加于其上時容易變形。在這種情況下，如果用強的外部包裝覆蓋該聚合物電池，就沒有問題了。但是，由于近來對高容量的需求，而已經簡化了外包裝。因此，當變形大時容易在電池內部導致短路，并且聚合物電池有時不用作電池。

為了解決上述問題，已經提出了通過將陶瓷施加到電極表面上而獲得的電池(例如，參考日本未審查專利申請公開10-214640)。

發明內容

但是，在這種通過將陶瓷施加到電極的表面而獲得的電池中，雖然能夠增加導致短路時的載荷，但是容易降低電解質溶液滲透到電極中的能力。結果，電池特性會劣化。

考慮到相關技術中的前述問題，期望提供在不劣化電池特性的情況下能夠增加導致短路的載荷的非水電解液組合物，使用該非水電解液組合物的非水電解液二次電池，和制造該非水電解液二次電池的方法。

本發明的發明人已經進行了大量的研究并且發現可通過形成使用某種陶瓷粉末的非水電解液而提供上述的非水電解液組合物和非水電解液二次電池。因此，已經完成了本發明。

根據本發明的一種實施方式的非水電解液組合物包括電解質鹽；非水溶劑；基質聚合物；和陶瓷粉末，其中所述陶瓷粉末的平均粒度為0.1至2.5μm，BET比表面積為0.5至11m²/g。

根據本發明的一種實施方式的非水電解液二次電池包括正極；負極；配置為避免所述正極與所述負極接觸的隔板；和配置為介導所述正極和所述負極之間的電極反應的非水電解液，其中所述非水電解液含有電解質鹽，非水溶劑，基質聚合物，和陶瓷粉末，和所述陶瓷粉末的平均粒度為0.1至2.5μm，BET比表面積為0.5至11m²/g。

本發明的發明人也已經發現可通過設置一種非水電解液(所述非水電解液含有非水溶劑，電解質鹽，基質聚合物，和陶瓷粉末)，從而使得該非水電解液與該正極和負極中至少之一接觸，并且使得陶瓷粉末的濃度分布滿足某種關系，而提供上述的非水電解液組合物，非水電解液二次電池，和方法。因此，已經完成了本發明。

設置根據本發明的實施方式的非水電解液，從而使得它與正極和負極中的至少之一接觸，并且包括非水溶劑；電解質鹽；基質聚合物；和陶瓷粉末，其中接觸所述正極和/或負極的接觸部分(contact?portion)中的陶瓷粉末濃度比與所述接觸部分接觸的正極和/或負極的電極表面部分中的陶瓷粉末濃度高。

根據本發明的一種實施方式的非水電解液二次電池包括正極；負極；隔板；和非水電解液，所述非水電解液設置為與所述正極和負極中至少之一接觸并且含有非水溶劑，電解質鹽，基質聚合物，和陶瓷粉末，其中接觸所述正極和/或負極的接觸部分中的陶瓷粉末濃度比與所述接觸部分接觸的正極和/或負極的電極表面部分中的陶瓷粉末濃度高。

根據本發明的一種實施方式的制造非水電解液二次電池的方法包括設置非水電解液材料使得該非水電解液材料與正極和負極中至少之一接觸的步驟，所述非水電解液材料含有非水溶劑，電解質鹽，基質聚合物，和陶瓷粉末，并且粘度為25mPa·s以上。