[發明專利]鋰離子二次電池

有效

• 申請號: 201010268652.5
• 申請日: 2010-08-30
• 公開（公告）號: CN102005606A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 佐野篤史
• 申請（專利權）人: TDK株式會社
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/056
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及鋰離子二次電池。

背景技術

作為鋰離子二次電池，已知有被制成理論容量能夠高于石墨負極的、使用包含硅單體或者含硅的合金或者含硅的氧化物的負極活性物質的鋰離子二次電池(例如參照日本特開2009-110798號公報、日本特開2005-63772號公報、日本特開2006-294519號公報、日本特開平11-307120號公報、日本特開2008-10414號公報等)。

發明內容

然而，上述的鋰離子二次電池的循環特性還不夠。

因此，本發明的目的是提供一種循環特性充分高的鋰離子二次電池，其使用包含硅單體或者含硅的合金或者含硅的氧化物的負極活性物質。

本發明所涉及的鋰離子二次電池具備負極活性物質、正極活性物質以及電解液。負極活性物質包含硅單體或者含硅的合金或者含硅的氧化物。電解液具有鋰鹽以及溶劑。溶劑包含環狀碳酸酯、鏈狀碳酸酯、由式(1)所表示的氟代碳酸乙烯酯以及1，3-丙烷磺內酯(1，3-propanesultone)。而且，電解液中的氟代碳酸乙烯酯的質量濃度Cf為0.1～3質量％，電解液中的1，3-丙烷磺內酯的質量濃度Cp為0.1～3質量％，Cf＞Cp。

根據本發明，能夠提供一種循環特性充分高的鋰離子二次電池，其使用含有硅單體或者含硅的合金或者含硅的氧化物的負極活性物質。

附圖說明

圖1是本實施方式所涉及的鋰離子二次電池的截面示意圖。

圖2是在橫軸為氟代碳酸乙烯酯(FEC)的濃度Cf、縱軸為1，3-丙烷磺內酯的濃度Cp的圖表上、與循環特性一起描繪出各個實施例以及比較例的條件而得到的圖表。

符號說明

10，20…電極，12…正極集電體，14…正極活性物質層，18…隔離物，22…負極集電體，24…負極活性物質層，30…層疊體，50…外殼，52…金屬箔，54…高分子膜，60，62…引線，100…鋰離子二次電池

具體實施方式

以下參照附圖就本發明的優選實施方式加以詳細說明。還有，各個圖面的尺寸比例并不一定與實際的尺寸比例相一致。

(電解液)

本實施方式所涉及的電解液具有鋰鹽以及溶劑。

溶劑包含環狀碳酸酯、鏈狀碳酸酯、由式(1)所表示的氟代碳酸乙烯酯以及1，3-丙烷磺內酯。

作為環狀碳酸酯，可以列舉碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)以及碳酸丁烯酯(BC)等或者這些物質的混合物，特別優選為含有碳酸乙烯酯。

作為鏈狀碳酸酯，可以列舉碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)以及碳酸甲乙酯(EMC)等或者這些化合物的混合物，其中特別優選含有碳酸二乙酯。

在此，環狀碳酸酯以及鏈狀碳酸酯的混合物成為溶劑的主要成分。溶劑的主要成分中的環狀碳酸酯與鏈狀碳酸酯之比沒有特別的限定，按照容量比優選為環狀碳酸酯∶鏈狀碳酸酯＝10～50∶90～50，更加優選為20～40∶80～60。

并且，相對于溶劑的主要成份，添加由式(1)所表示的氟代碳酸乙烯酯以及1，3-丙烷磺內酯作為添加物。

由式(1)所表示的氟代碳酸乙烯酯是一種也被稱作為4-氟-1，3-二氧戊環-2-酮(4-fluoro-1，3-dioxolan-2-one)的化合物。

于是，電解液中的氟代碳酸乙烯酯的質量濃度Cf為0.1～3質量％，電解液中的1，3-丙烷磺內酯的質量濃度Cp為0.1～3質量％，且Cf＞Cp。優選Cp為1～3質量％。