[發(fā)明專(zhuān)利]電池

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210022150.3
• 申請(qǐng)日: 2007-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102593528A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 井原將之;山口裕之;洼田忠彥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 索尼株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/0587
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/0587;H01M4/36;H01M10/0567;H01M10/0569;H01M10/0568
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 李丙林;張英

本申請(qǐng)為申請(qǐng)日為2007年10月12日，申請(qǐng)?zhí)枮?00710152579.3，發(fā)明名稱(chēng)為“電池”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本發(fā)明包含于2006年10月13日向日本專(zhuān)利局提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)JP?2006-280245涉及的主題，將其全部?jī)?nèi)容并入本文作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種包括正極、負(fù)極、以及電解液的電池。

背景技術(shù)

近年來(lái)，已經(jīng)廣泛使用便攜式電子裝置，例如，組合攝像機(jī)(磁帶錄像機(jī))、移動(dòng)電話、以及筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)，并且強(qiáng)烈地要求減少它們的尺寸和重量，以及獲得它們較長(zhǎng)的壽命。因此，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種作為用于便攜式電子裝置電源的電池，尤其是一種能夠提供高能量密度的輕量化二次電池。

特別地，非常希望一種使用鋰的嵌入和脫嵌用于充電和放電反應(yīng)的二次電池(所謂的鋰離子二次電池)，因?yàn)橄啾扔阢U電池和鎳鎘電池，這樣的鋰離子二次電池可以提供更高的能量密度。在這樣的二次電池中，碳材料被廣泛用作負(fù)極活性物質(zhì)。然而，因?yàn)樽罱枰M(jìn)一步改善電池容量，所以已經(jīng)考慮使用硅等作為負(fù)極活性物質(zhì)來(lái)代替碳材料。由于硅的理論容量(4199mAh/g)比石墨的理論容量(372mAh/g)大很多，所以期望硅以大幅度改善電池容量。

對(duì)用于二次電池的電解液的組成，為了改善各種性能，已經(jīng)提出了幾種技術(shù)。特別地，為了改善循環(huán)特性等，已知一種用于形成包含鏈狀或環(huán)狀砜化合物的電解液的技術(shù)。作為砜化合物，可以使用鏈狀或環(huán)狀二磺酸酐(例如，參見(jiàn)日本專(zhuān)利第3760539號(hào)和日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2004-022336號(hào))、環(huán)狀二磺酸酯化合物(例如，參見(jiàn)日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)第2005-228631號(hào))、鏈狀乙烯基二砜化合物(例如，參見(jiàn)日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2005-135701號(hào))等。當(dāng)使用環(huán)狀二磺酸酐時(shí)，使用碳材料、鋰金屬、鋰合金等作為負(fù)極活性物質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

在最近的電子裝置中，存在一種這樣的趨勢(shì)，即，日益開(kāi)發(fā)它們的高性能和多功能。因此，存在一種這樣的趨勢(shì)，即，通過(guò)頻繁重復(fù)二次電池的充電和放電很容易降低循環(huán)特性。此外，存在一種這樣的趨勢(shì)，即，由于諸如以CPU(中央處理器)為代表的電子部件的高性能的因素，放熱值增加。因此，二次電池被暴露在高溫氣氛中，從而易于降低保存特性。所以，渴望可以進(jìn)一步改善二次電池的循環(huán)特性和保存特性。

考慮到上述，在本發(fā)明中，期望提供一種能夠改善循環(huán)特性和保存特性的電池。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種包括正極、負(fù)極、以及電解液的電池，其中負(fù)極包含可以嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物、并含有金屬元素和類(lèi)金屬元素中的至少一種作為元素的材料，并且電解液包含溶劑、電解質(zhì)鹽、以及化學(xué)式1所示的砜化合物。

化學(xué)式1

其中X代表具有的碳數(shù)在2～4范圍內(nèi)的亞烷基、具有的碳數(shù)在2～4范圍內(nèi)的亞鏈烯基、芳香環(huán)、或其衍生物。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池，負(fù)極包含能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物，并含有金屬元素和類(lèi)金屬元素中的至少一種作為元素的材料。此外，電解液包含化學(xué)式1所示的砜化合物。因此，與電解液不含砜化合物的情況相比，可以阻止電解液的分解反應(yīng)。而且，當(dāng)負(fù)極包含上述材料時(shí)，電解液包含化學(xué)式1所示的砜化合物。因此，與負(fù)極包含碳材料等的情況相比，電解液的分解抑制效果變得更大。所以，電解液在電化學(xué)方面變得足夠穩(wěn)定。結(jié)果，可以改善循環(huán)特性和保存特性。在這種情況下，當(dāng)電解液中砜化合物的含量在0.01wt％～5wt％的范圍內(nèi)時(shí)，可以獲得更高的效果。而且，當(dāng)負(fù)極包含硅的單質(zhì)、硅的合金、硅的化合物、錫的單質(zhì)、錫的合金、以及錫的化合物中的至少一種時(shí)，強(qiáng)烈地要求改善循環(huán)特性和保存特性。甚至在這種情況下，可以獲得更高的效果。

通過(guò)以下說(shuō)明，本發(fā)明的其它和另外的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)將更充分地被呈現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是示出了使用根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電解液的電池的結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖2是示出了圖1所示的螺旋卷繞電極體的放大部分的剖視圖；

圖3是示出了使用根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電解液的電池的結(jié)構(gòu)的分解透視圖；以及

圖4是示出了沿圖3所示的螺旋卷繞電極體的線IV-IV截取的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。

第一實(shí)施例