[發明專利]非水電解液一次電池和其制造方法

有效

• 申請號: 201680002963.2
• 申請日: 2016-06-03
• 公開（公告）號: CN107078312B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 杉岡優
• 申請（專利權）人: 麥克賽爾控股株式會社
• 主分類號: H01M6/16
• 分類號: H01M6/16;H01M4/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

本發明提供改善具備具有金屬鋰或鋰合金的負極的非水電解液一次電池在高溫下的儲藏性且可靠性優異的非水電解液一次電池及其制造方法。通過以下非水電解液一次電池來解決所述課題，所述非水電解液一次電池是具有負極、正極、間隔件和非水電解液的非水電解液一次電池，所述負極具有金屬鋰或鋰合金，其特征在于，所述非水電解液至少含有LiClO₄作為電解質，且含有0.1～5質量％的LiB(C₂O₄)₂。

技術領域

本發明涉及具有含有金屬鋰或鋰合金的負極且可靠性優異的非水電解液一次電池和其制造方法。

背景技術

目前，具有非水電解液的鋰一次電池、鋰離子二次電池等非水電解液電池除便攜設備的電源以外，還應用于如輪胎內部的壓力傳感器的電源那樣暴露于高溫且受到大的振動的用途等各種領域，為了應對該用途的擴大，嘗試了謀求各種特性的提高。

在以金屬鋰、鋰－鋁合金等鋰合金作為負極活性物質的非水電解液電池中，特別是在硬幣形的鋰一次電池中，通常使用離子傳導率高且能夠實現優異的放電特性的以LiClO₄作為電解質的非水電解液。然而，將電池在高溫下儲藏時，產生電解液與電極的反應，發生電池的膨脹等問題，因此，對于將電池在高溫環境下使用的用途等而言，需要抑制電解液與電極的反應的對策。

對此，作為通過在正極或負極的表面形成被膜，抑制與電解液的反應，能夠抑制高溫儲藏時的電池的膨脹的添加劑，已知有丙烷磺內酯等硫系化合物(專利文獻1)。

但是，為了對電池膨脹的抑制產生充分的效果而使所述化合物以一定以上的添加量含于電解液時，電極表面所形成的被膜阻礙放電反應，使電池的內部電阻上升，因此，容易產生在高溫儲藏后放電特性降低這樣的問題。

另一方面，在專利文獻2中公開了通過使用在以摩爾比計為2:8～5:5的范圍含有雙草酸硼酸鋰〔LiB(C₂O₄)₂〕和LiBF₄的非水電解液，可防止因在高溫下從正極活性物質中向電解液游離的水分而產生的內部電阻的上升、因電解液的分解所致的內壓的上升，能夠構成無論是低溫還是高溫均可得到優異特性的電池。

LiBF₄是耐熱性較優異的電解質鹽，通過使用使LiB(C₂O₄)₂共存的非水電解液，在直到100℃左右為止的溫度范圍，能夠制成儲藏特性優異的電池。但是，在更高溫的環境下，即使含有LiB(C₂O₄)₂，也容易產生因與水分的反應所致的電池特性的降低。

因此，為了防止在更高溫的嚴格的條件下、例如在110℃以上的高溫環境下儲藏電池時的特性劣化，需要進一步的研究。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2004－47413號公報

專利文獻2:日本特開2006－269173號公報

發明內容

本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供改善了具備具有金屬鋰或鋰合金的負極的非水電解液一次電池在高溫下的儲藏性且可靠性優異的非水電解液一次電池及其制造方法。

能夠實現上述目的的本發明的非水電解液一次電池是具有負極、正極、間隔件和非水電解液的非水電解液一次電池，所述負極具有金屬鋰或鋰合金，其特征在于，所述非水電解液至少含有LiClO₄作為電解質且含有0.1～5質量％的LiB(C₂O₄)₂。