[發明專利]非水電解質二次電池

有效

• 申請號: 201780065114.6
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN109964357B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 仲淵龍
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/052;H01M10/0569
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

一種非水電解質二次電池，其具備正極、負極和非水電解質，前述非水電解質含有：包含含氟環狀碳酸酯的非水溶劑、N?乙基馬來酰亞胺等馬來酰亞胺化合物和二甘醇酐等環狀羧酸酐。

技術領域

本發明涉及非水電解質二次電池的技術。

背景技術

例如，專利文獻1公開了一種非水電解質二次電池，其具備正極、負極和包含含氟環狀碳酸酯的電解液。專利文獻1中記載了通過使用包含含氟環狀碳酸酯的電解液而使在室溫下的循環特性得以改善。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-182807號公報

發明內容

然而，使用了包含含氟環狀碳酸酯的電解液的非水電解質二次電池的情況，在室溫下的循環特性得以改善，另一方面存在高溫環境下(例如，40℃以上)的電池的電阻(以下稱為電阻)上升這樣的問題。在高溫環境下的電阻的上升有導致在高溫環境下保存電池后的容量恢復率降低、在高溫環境下的充放電循環時的容量降低的擔心。

因此，本發明的目的在于提供能夠抑制在高溫環境下的電阻上升的非水電解質二次電池。

本發明的一個方式的非水電解質二次電池具備正極、負極和非水電解質，

所述非水電解質含有：包含含氟環狀碳酸酯的非水溶劑、馬來酰亞胺化合物和下式所示的環狀羧酸酐。

(式中，R₁～R₄獨立地為H、烷基、鏈烯基或芳基。)

根據本發明的一個方式的非水電解質二次電池，能夠抑制在高溫環境下的電阻上升。

具體實施方式

如上所述，使用了包含含氟環狀碳酸酯的電解液的非水電解質二次電池的情況，存在在高溫環境下的電阻上升這樣的問題。因此，本發明人等進行了深入研究，結果發現：通過在包含含氟環狀碳酸酯的非水電解質中添加以下詳述的馬來酰亞胺化合物和環狀羧酸酐，從而能夠抑制在高溫環境下的電阻上升。作為其機理，可推測以下情況。

具備包含含氟環狀碳酸酯的非水電解質的非水電解質二次電池的情況，在初始充電時，一部分含氟環狀碳酸酯在負極表面被分解，在負極表面形成覆膜(固體電解質中間相(Solid Electrolyte Interphase)覆膜、以下稱為SEI覆膜)。通常，通過形成含氟環狀碳酸酯來源的SEI覆膜，而可抑制在之后的充放電過程中發生的非水電解質的分解，但含氟環狀碳酸酯來源的SEI覆膜缺乏熱穩定性，因此在高溫環境下，該SEI覆膜被破壞。其結果，在充放電過程發生的非水電解質成分的分解進行，電絕緣性的副反應產物堆積于負極上，由此使電池的電阻上升。然而，通過使含氟環狀碳酸酯和以下詳述的馬來酰亞胺化合物共存于非水電解質中，而使馬來酰亞胺化合物的馬來酰亞胺基與非水電解質中的碳酸酯基等發生反應，并在負極表面形成馬來酰亞胺基來源的覆膜。可認為：該覆膜具有源自馬來酰亞胺基的高的熱穩定性，對含氟環狀碳酸酯來源的SEI覆膜賦予耐熱性。其結果，在高溫環境下的SEI覆膜的破壞得到抑制，因此可抑制非水電解質的進一步的分解。但是，含氟環狀碳酸酯和馬來酰亞胺化合物共存的非水電解質的情況，形成于負極表面上的SEI覆膜原本是離子傳導性低的膜，因此僅通過使含氟環狀碳酸酯和馬來酰亞胺化合物共存的情況下，高溫環境下的電池的電阻上升抑制效果并不充分。然而，通過在非水電解質中共存以下詳述的環狀羧酸酐，從而能夠在負極表面形成離子傳導性高的SEI覆膜。由此，可認為通過本發明的非水電解質二次電池，在負極表面形成具有高的耐熱性且具有高的離子傳導性的SEI覆膜，因此能夠抑制在高溫環境下的電阻上升。

以下對實施方式的非水電解質二次電池的一例進行說明。