[發明專利]非水電解質二次電池、電解液和非水電解質二次電池的制造方法

有效

• 申請號: 201980010350.7
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN111656593B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 野崎泰子;西谷仁志;藤友千咲希;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;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0567;H01M10/0568;H01M10/058
• 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、負極、夾設于正極與負極之間的分隔件和電解液，電解液包含鋰鹽和羧酸，鋰鹽包含雙(氟磺酰基)酰亞胺鋰：LiN(SO₂F)₂。

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汽車的電源。在要求電池的長壽命化的過程中，提出了如下方法：在電解液中添加雙(氟磺酰基)酰亞胺鋰(以下，也稱為LFSI)。通過使用LFSI，從而初始的循環特性改善(專利文獻1、2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2017-84820號公報

專利文獻2：國際公開第2016/204278號

發明內容

然而，如果在長時間內重復電池的充放電循環，則容量有時大幅降低。

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、負極、夾設于前述正極與前述負極之間的分隔件和電解液，前述電解液包含鋰鹽和羧酸，前述鋰鹽包含雙(氟磺酰基)酰亞胺鋰：LiN(SO₂F)₂。

本發明的另一側面涉及一種非水電解質二次電池，其具有：正極、負極、夾設于前述正極與前述負極之間的分隔件和電解液，前述電解液包含鋰鹽，前述鋰鹽包含雙(氟磺酰基)酰亞胺鋰：LiN(SO₂F)₂，前述正極具有源自LiN(SO₂F)₂和羧酸的覆膜。

本發明的進一步另一側面涉及一種電解液，其包含：鋰鹽和羧酸，前述鋰鹽包含雙(氟磺酰基)酰亞胺鋰：LiN(SO₂F)₂。

本發明的進一步另一側面涉及一種非水電解質二次電池的制造方法，其包括如下工序：組裝具有正極、負極、夾設于前述正極與前述負極之間的分隔件和上述電解液的未充電電池的工序；和，通過將前述未充電電池充電，從而至少在前述正極形成源自LiN(SO₂F)₂和羧酸的覆膜的工序。

根據本發明，可以得到長時間循環特性優異的非水電解質二次電池。

附圖說明

圖1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

本發明的非水電解質二次電池具有：正極、負極、夾設于正極與負極之間的分隔件和電解液，電解液包含鋰鹽和羧酸，鋰鹽包含雙(氟磺酰基)酰亞胺鋰：LiN(SO₂F)₂。

雙(氟磺酰基)酰亞胺鋰(以下，也稱為LFSI)在正極和負極表面形成鋰離子傳導性優異、且抑制電解液的氧化分解的覆膜(以下，也稱為LFSI覆膜)。通過LFSI覆膜，充放電循環的初始的容量維持率的降低被抑制。

另一方面，如果在長時間內重復電池的充放電循環，則LFSI在正極表面過剩地反應，LFSI覆膜失活，電阻變大，有時容量大幅降低。

羧酸具有抑制正極表面處的LFSI的過剩反應的作用。其中，正極可以含有如包含鋰和鎳的復合氧化物那樣的堿成分的情況下，抑制LFSI的過剩反應的效果變顯著。推測：通過羧酸中和堿成分，LFSI與堿成分的過剩反應被抑制。