[發(fā)明專利]液體組合物及其制造方法、非水電解液二次電池及其容量恢復(fù)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010920624.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN112490506A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 永谷勝彥;岡山忍;西出行正;荻原信宏;近藤康仁;佐佐木嚴(yán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M10/0568
• 分類號(hào): H01M10/0568;H01M10/42;H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 劉航;王瀟悅

本公開提供液體組合物、非水電解液二次電池的容量恢復(fù)方法、液體組合物的制造方法、以及非水電解液二次電池。液體組合物用于向非水電解液二次電池補(bǔ)給載流子離子。液體組合物包含溶劑和溶質(zhì)。溶質(zhì)包含離子化合物。離子化合物由芳香族化合物的自由基陰離子和金屬陽離子構(gòu)成。芳香族化合物是多并苯或多聯(lián)苯。金屬陽離子是與載流子離子種類相同的離子。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及液體組合物、非水電解液二次電池的容量恢復(fù)方法、液體組合物的制造方法、以及非水電解液二次電池。

背景技術(shù)

日本特開2016-076358號(hào)公報(bào)公開了向正極補(bǔ)給鋰離子的第三電極。

發(fā)明內(nèi)容

通常，在非水電解液二次電池(以下簡(jiǎn)稱為“電池”)中，通過載流子離子在正極與負(fù)極之間往返而進(jìn)行充放電。

隨著電池的使用，有助于充放電的載流子離子會(huì)減少。例如，通過電解液的還原分解，在負(fù)極的表面形成被膜。此時(shí)，載流子離子的一部分會(huì)進(jìn)入被膜。像這樣，從正極放出的載流子離子的一部分沒有插入負(fù)極，而是進(jìn)入被膜時(shí)，會(huì)在正極的充電量與負(fù)極的充電量之間產(chǎn)生偏差。而正負(fù)極間的充電量的偏差會(huì)導(dǎo)致電池的容量減少。

作為消除正負(fù)極間的充電量的偏差的方法，例如想到了不向負(fù)極供給載流子離子，而是僅向正極供給載流子離子。但是，通常的充放電難以實(shí)現(xiàn)僅向正極供給載流子離子。

日本特開2016-076358號(hào)公報(bào)中提出除了正極和負(fù)極以外，設(shè)置用于補(bǔ)給載流子離子的第3電極。日本特開2016-076358號(hào)公報(bào)中，通過使第3電極與正極發(fā)生外部短路，使載流子離子(鋰離子)從第3電極向正極移動(dòng)。通過僅向正極供給載流子離子，能夠消除正負(fù)極間的充電量的偏差。

但是，由于要在電池中組入第3電極，因此電池的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。并且，對(duì)電極的連接進(jìn)行切換的操作也比較復(fù)雜。從操作的簡(jiǎn)便性的觀點(diǎn)出發(fā)，存在改善的空間。

本公開的目的是簡(jiǎn)便地補(bǔ)給有助于充放電的載流子離子。

以下，對(duì)本公開的技術(shù)構(gòu)成和作用效果進(jìn)行說明。但本公開的作用機(jī)制包含推定。不應(yīng)根據(jù)作用機(jī)制的正確與否來限定權(quán)利要求的范圍。

〔1〕本公開的液體組合物用于向非水電解液二次電池補(bǔ)給載流子離子。液體組合物包含溶劑和溶質(zhì)。溶質(zhì)包含離子化合物。離子化合物由芳香族化合物的自由基陰離子和金屬陽離子構(gòu)成。芳香族化合物是多并苯或多聯(lián)苯。金屬陽離子是與載流子離子種類相同的離子。

本公開中提供上述液體組合物的新屬性和新用途。即、通過將上述液體組合物混合于電池內(nèi)的電解液中，能夠僅向正極供給載流子離子。由此能夠補(bǔ)給有助于充放電的載流子離子。在由于正負(fù)極間的充電量的偏差導(dǎo)致容量減少的情況下，能夠使容量增加。即、能夠使容量恢復(fù)。

例如，在電池的殼體具有可開閉的結(jié)構(gòu)的情況下，通過打開殼體，能夠向電池內(nèi)加入液體組合物。由此，能夠使液體組合物混合于電池內(nèi)的電解液中。即、本公開中實(shí)質(zhì)上不需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

在液體組合物混合于電解液中之后，通過單純地放置電池，就能夠向正極補(bǔ)給載流子離子。即、本公開中實(shí)質(zhì)上也不需要復(fù)雜的操作。

〔2〕根據(jù)上述〔1〕所述的液體組合物，

溶質(zhì)例如可以包含選自由下述式(1)表示的第1離子化合物和由下述式(2)表示的第2離子化合物中的至少一種。

上述式(1)和上述式(2)中，

n₁和n₂分別為1～4的整數(shù)。

x₁和x₂分別為任意數(shù)。

M^y+表示金屬陽離子。