[發明專利]非水電解質二次電池

在審

• 申請號: 201980080100.0
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN113169299A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 渡邊藍子;丸直人
• 申請（專利權）人: 三菱化學株式會社;MU電解液株式會社
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/133;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/48;H01M10/0567
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王利波

本發明提供循環特性、輸出特性及電池膨脹的平衡優異的非水電解質二次電池。所述非水電解質二次電池包含非水電解液、負極及正極，該負極包含Si原子，該非水電解液含有非水溶劑、式(1)所示的化合物(1)及具有不飽和鍵的碳酸酯，并且，化合物(1)相對于非水電解液整體的含量為0.07質量％以上且15.0質量％以下，具有不飽和鍵的碳酸酯相對于非水電解液整體的含量為0.2質量％以上且8.0質量％以下，且在該負極中，包含SiOx(0.5≤x≤1.6)的活性物質(A)相對于活性物質整體的比例為9.0質量％以下。下述式(1)中，R¹～R³各自獨立地為氫原子、任選具有鹵原子的碳原子數1～10的烴基，R¹～R³中的至少一個為具有鹵原子的碳原子數1～10的烷基，n為0或1。

技術領域

本發明涉及非水電解質二次電池。更具體而言，本發明涉及可保持循環特性、同時輸出特性及電池膨脹的平衡優異的非水電解質二次電池。

背景技術

在從手機、筆記本電腦等的電源到用于汽車等的驅動用車載電源、固定用大型電源等的廣泛用途中，鋰二次電池等非水電解質二次電池已得到了實用化。與其相伴地，對于非水電解質二次電池，要求以高水平實現電池特性，例如循環特性、輸入輸出特性、保存特性、連續充電特性、安全性等各種特性。另外，近年來，為了使車載用電池實現續航距離的增大而越來越要求高容量化。

為了實現高容量化，作為負極活性物質，已探討了合金類活性物質、特別是包含Si原子的活性物質的使用。迄今為止，為了對使用了可期待高容量的包含Si原子的活性物質制成負極的非水電解質二次電池的循環特性加以改善，已提出了使用磷酸酯化合物作為非水電解液的添加劑的方案。例如，在專利文獻1中，公開了通過使非水電解液中含有磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯來提高循環特性的技術。專利文獻2中公開了使非水電解液中含有(亞)磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯、且負極使用石墨的技術。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：WO2016/063902

專利文獻2：日本特開2011-49152號公報

發明內容

發明要解決的問題

根據本發明人等的驗證，發現在上述專利文獻1的技術中存在著循環特性的提高不充分的問題。這樣，使用包含Si原子的活性物質制成負極的非水電解質二次電池的循環特性通常成為問題，但本發明人等研究發現，在保持循環特性的同時進一步改善輸出特性、電池膨脹是更加困難且重要的課題。

另一方面，在上述專利文獻2中，記載了可使用包含Si原子的活性物質作為負極，但并未進行具體的評價及驗證，因而對于在使用了包含Si原子的活性物質的情況下至關重要的、在保持循環特性的同時進一步改善電池膨脹的問題，并未作為課題而被意識到，也沒有進行具體的研究。

即，本發明的課題在于，在作為負極而包含Si原子的非水二次電池中，提供在保持循環特性的同時改善了輸出特性、電池膨脹的非水二次電池。

解決問題的方法

本發明人為了解決上述問題而進行了深入研究，結果發現，對于使用了含有包含Si原子的活性物質的負極的非水電解質二次電池，通過使非水電解液中分別以特定量含有磷酸酯化合物和具有不飽和鍵的碳酸酯，并且使負極含有包含SiOx的活性物質、且使其含量在特定量以下，能夠解決上述問題。即，本發明提供以下的實施方式。