[發(fā)明專利]非水電解質(zhì)二次電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880052705.4
• 申請(qǐng)日: 2018-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111033854B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西谷仁志;谷祐児;出口正樹(shù)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松下知識(shí)產(chǎn)權(quán)經(jīng)營(yíng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M10/052
• 分類號(hào): H01M10/052;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/485;H01M10/0567;H01M10/0569
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

一種非水電解質(zhì)二次電池，其具有：正極；分隔件；夾著分隔件與正極對(duì)置的負(fù)極；和，包含溶劑和電解質(zhì)的電解液，負(fù)極包含負(fù)極材料，所述負(fù)極材料含有硅酸鋰相和分散于前述硅酸鋰相內(nèi)的硅顆粒。負(fù)極材料中的硅顆粒的含量相對(duì)于硅酸鋰層的質(zhì)量為30質(zhì)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(duì)于電解液的質(zhì)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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及非水電解質(zhì)二次電池的電解液的改良。

背景技術(shù)

非水電解質(zhì)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(dòng)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(fù)極活性物質(zhì)，可以期待利用包含與鋰合金化的硅(硅)的材料

專利文獻(xiàn)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(xiàn)2中，提出了電解液的溶劑中使用酯化合物而改善循環(huán)特性的方案。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國(guó)際公開(kāi)第2016/035290號(hào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2004-172120號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

在使用包含硅顆粒和硅酸鋰相的混合活性物質(zhì)的非水電解質(zhì)二次電池中，通過(guò)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(shí)，如果使用包含酯化合物的電解液，則在高溫環(huán)境下有可能促進(jìn)酯化合物的分解反應(yīng)。其結(jié)果，難以得到良好的高溫保存特性。

鑒于以上，本發(fā)明的一側(cè)面涉及一種非水電解質(zhì)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(duì)置的負(fù)極；和，包含溶劑和電解質(zhì)的電解液，

前述負(fù)極包含負(fù)極材料，所述負(fù)極材料含有硅酸鋰相和分散于前述硅酸鋰相內(nèi)的硅顆粒，前述負(fù)極材料中的前述硅顆粒的含量相對(duì)于前述硅酸鋰相和前述硅顆粒的整體的質(zhì)量為30質(zhì)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(duì)于前述電解液的質(zhì)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(jù)本發(fā)明的非水電解質(zhì)二次電池，在負(fù)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(zhì)二次電池中，也可以維持良好的高溫保持特性。

附圖說(shuō)明

圖1為示出本發(fā)明的一實(shí)施方式的LSX顆粒的構(gòu)成的截面示意圖。

圖2為切去了本發(fā)明的一實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的一部分的立體簡(jiǎn)圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池具有：正極；分隔件；夾著前述分隔件與正極對(duì)置的負(fù)極；和，包含溶劑和電解質(zhì)的電解液。負(fù)極包含負(fù)極材料。負(fù)極材料含有硅酸鋰相和分散于硅酸鋰相內(nèi)的硅顆粒(以下，也稱為“負(fù)極材料LSX”、或者簡(jiǎn)稱為“LSX”)。負(fù)極材料中的硅顆粒的含量相對(duì)于硅酸鋰相和硅顆粒的總計(jì)質(zhì)量(即，負(fù)極材料LSX的總質(zhì)量)為30質(zhì)量％以上。

硅酸鋰相優(yōu)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(yōu)選用Li_2uSiO_2+u(0＜u＜2)表示。