[發明專利]非水電解液二次電池

有效

• 申請號: 201280045051.5
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN103797635B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發明（設計）人: 瀧敬之;渡邊裕知;澀谷厚輝;田崎晃子;勝野瑛自
• 申請（專利權）人: 株式會社艾迪科
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/052
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 周欣;陳建全

技術領域

本發明涉及非水電解液二次電池，涉及具有含有特定的多元羧酸酯化合物的非水電解液的非水電解液二次電池。

背景技術

伴隨著近年的便攜用個人電腦、手提式攝像機、信息終端等便攜電子設備的普及，具有高電壓、高能量密度的非水電解液二次電池作為電源被廣泛采用。此外，從環境問題的觀點出發，一直在進行電池汽車或將電力用于動力的一部分的混合動力車的實用化。

就非水電解液二次電池而言，為了提高非水電解液二次電池的穩定性和電特性，提出了電解液用的各種添加劑。作為這樣的添加劑，例如，提出了1,3-丙磺酸內酯（例如，參照專利文獻1）、碳酸乙烯基亞乙酯（例如，參照專利文獻2）、碳酸亞乙烯酯（例如，參照專利文獻3）、1,3-丙磺酸內酯、丁磺酸內酯（例如，參照專利文獻4）、碳酸亞乙烯酯（例如，參照專利文獻5）、碳酸乙烯基亞乙酯（例如，參照專利文獻6）等，其中，碳酸亞乙烯酯由于效果大而被廣泛使用。認為這些添加劑在負極的表面形成被稱為SEI（Solid?Electrolyte?Interface：固體電解質膜）的穩定的被膜，通過該被膜覆蓋負極的表面，從而抑制非水電解液的還原分解。

近年，伴隨著鈷和鎳等稀有金屬的價格的高漲，使用了錳和鐵等低價格的金屬材料的正極材料的使用及開發快速滲透。其中，含有錳的過渡金屬氧化物含鋰鹽在鋰二次電池的容量和輸出功率方面性能優異，因而是備受關注的正極材料之一。然而，已知在將含有錳的過渡金屬氧化物含鋰鹽作為正極活性物質使用的鋰二次電池中，錳容易從正極溶出，該溶出的錳會引起副反應，引起電池的劣化，引起容量和輸出功率的降低。

作為抑制錳從正極溶出的方法，提出了非水電解液用的各種添加劑。作為這樣的添加劑，提出了二磺酸酯等（例如，參照專利文獻7），但是要求進一步的改良。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭63-102173號公報

專利文獻2：日本特開平4-87156號公報

專利文獻3：日本特開平5-74486號公報

專利文獻4：日本特開平10-50342號公報

專利文獻5：美國專利5626981號說明書

專利文獻6：日本特開2001-6729號公報

專利文獻7：美國專利申請公開第2004/043300號說明書

發明內容

發明所要解決的課題

因此，本發明的目的在于在使用了含有過渡金屬和鋰的正極的非水電解液二次電池中，能夠抑制從正極溶出的過渡金屬引起的非水電解液二次電池的劣化，即使經過高溫保存或在高溫下的充放電也能維持小的內阻和高的電容量。

用于解決課題的手段

本發明人等進行了深入研究，結果發現通過使用含有特定的結構的多元羧酸酯化合物的非水電解液，能夠實現上述目的，從而完成了本發明。

提供一種非水電解液二次電池，其特征在于，其具有能脫嵌和嵌入鋰的負極、含有過渡金屬和鋰的正極、及使鋰鹽溶解于有機溶劑中而成的非水電解液，上述非水電解液中含有下述通式（1）或（2）表示的多元羧酸酯化合物。

[化學式1]

（式中，R¹表示碳原子數為2～6的不飽和烴基或碳原子數為6～12的亞芳基，R²～R⁷分別獨立地表示碳原子數為1～6的烷基或碳原子數為2～6的鏈烯基。）

[化學式2]

（式中，R⁸表示碳原子數為1～8的飽和烴基、碳原子數為2～8的不飽和烴基或碳原子數為6～12的亞芳基，R⁹～R¹¹分別獨立地表示碳原子數為1～6的烷基或碳原子數為2～6的鏈烯基，n表示3～6的整數。）

發明的效果

根據本發明，能夠實現在使用了含有過渡金屬和鋰的正極的非水電解液二次電池中，即使經過高溫保存或高溫充放電也能夠維持小的內阻和高的電容量。

附圖說明

圖1是概略地表示本發明的非水電解液二次電池的硬幣型電池的結構的一例的縱向截面圖。

圖2是表示本發明的非水電解液二次電池的圓筒型電池的基本構成的概略圖。

圖3是將本發明的非水電解液二次電池的圓筒型電池的內部結構以截面的形式示出的立體圖。

具體實施方式

以下，基于優選的實施方式，對本發明的水電解液二次電池進行詳細地說明。

<非水電解液>