[發明專利]非水電解質二次電池

有效

• 申請號: 201880052705.4
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN111033854B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 西谷仁志;谷祐児;出口正樹
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/485;H01M10/0567;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，其具有：正極；分隔件；夾著分隔件與正極對置的負極；和，包含溶劑和電解質的電解液，負極包含負極材料，所述負極材料含有硅酸鋰相和分散于前述硅酸鋰相內的硅顆粒。負極材料中的硅顆粒的含量相對于硅酸鋰層的質量為30質量％以上。電解液含有醇化合物A與羧酸化合物B的酯化合物C，且含有相對于電解液的質量為15ppm以上的醇化合物A和羧酸化合物B中的至少任一者。

技術領域

本發明主要涉及非水電解質二次電池的電解液的改良。

背景技術

非水電解質二次電池、特別是鋰離子二次電池具有高電壓且高能量密度，因此，可以期待作為小型民生用途、電力貯藏裝置和電動車的電源。要求電池的高能量密度化的期間，作為理論容量密度高的負極活性物質，可以期待利用包含與鋰合金化的硅(硅)的材料

專利文獻1涉及的是使小粒徑的硅顆粒分散在用Li_2zSiO_2+z(0＜z＜2)表示的硅酸鋰相中，從而抑制伴有充放電的體積變化，且改善初次的充放電效率。

另一方面，在專利文獻2中，提出了電解液的溶劑中使用酯化合物而改善循環特性的方案。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2016/035290號

專利文獻2：日本特開2004-172120號公報

發明內容

在使用包含硅顆粒和硅酸鋰相的混合活性物質的非水電解質二次電池中，通過增多硅顆粒的含量，從而可以期待高容量。

然而，如果提高硅顆粒的含有比率，則堿溶出變大。此時，如果使用包含酯化合物的電解液，則在高溫環境下有可能促進酯化合物的分解反應。其結果，難以得到良好的高溫保存特性。

鑒于以上，本發明的一側面涉及一種非水電解質二次電池，其具有：正極；分隔件；夾著前述分隔件與前述正極對置的負極；和，包含溶劑和電解質的電解液，

前述負極包含負極材料，所述負極材料含有硅酸鋰相和分散于前述硅酸鋰相內的硅顆粒，前述負極材料中的前述硅顆粒的含量相對于前述硅酸鋰相和前述硅顆粒的整體的質量為30質量％以上，

前述電解液含有醇化合物A與羧酸化合物B的酯化合物C，且含有相對于前述電解液的質量為15ppm以上的前述醇化合物A和前述羧酸化合物B中的至少任一者。

根據本發明的非水電解質二次電池，在負極材料使用以高濃度分散了硅顆粒的硅酸鋰相的非水電解質二次電池中，也可以維持良好的高溫保持特性。

附圖說明

圖1為示出本發明的一實施方式的LSX顆粒的構成的截面示意圖。

圖2為切去了本發明的一實施方式的非水電解質二次電池的一部分的立體簡圖。

具體實施方式

本發明的實施方式的非水電解質二次電池具有：正極；分隔件；夾著前述分隔件與正極對置的負極；和，包含溶劑和電解質的電解液。負極包含負極材料。負極材料含有硅酸鋰相和分散于硅酸鋰相內的硅顆粒(以下，也稱為“負極材料LSX”、或者簡稱為“LSX”)。負極材料中的硅顆粒的含量相對于硅酸鋰相和硅顆粒的總計質量(即，負極材料LSX的總質量)為30質量％以上。

硅酸鋰相優選組成式用Li_ySiO_z表示，滿足0＜y≤4且0.2≤z≤5。組成式更優選用Li_2uSiO_2+u(0＜u＜2)表示。