[发明专利]非水电解质电池和非水电解液

说明书

本发明涉及非水电解质电池。

以往的非水电解质电池是含有有机溶剂和电解质盐的非水电解液。所用的有机溶剂是碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙甲酯、碳酸二丙酯、丙酸甲酯、四氢呋喃、1,3-二氧戊环、1,2-二甲氧基乙烷等化合物或它们的混合物。所用的电解质盐是LiClO₄、LiBF₄、LiPF₆、LiCF₃SO₃、(CF₃SO₂)₂NLi等化合物或它们的混合物。但作为有机溶剂而使用的主要是碳酸酯类，作为电解质盐而使用的主要是LiPF₆。这是因为这些有机溶剂的导电度好，对环境安全。

然而，用由上述有机溶剂和电解质盐组成的非水电解液制成的电池以充电状态保存时，电极材料与有机溶剂和电解质盐会发生反应，使电解液分解。由此，保存过的电池容量会出现下降倾向。尤其是用碳材料作为负极材料的二次电池，其负极中的电解液还原反应受到促进，使上述倾向更加明显。

本发明提供这样一种非水电解质电池，它能抑制充电保存时的非水电解液劣化，尤其是能抑制负极材料与非水电解液的反应，保存特性优异。

本发明的非水电解质电池具有

正极、

负极、

含有有机溶剂和溶解在上述有机溶剂中的电解质盐的非水电解液，

还具有含有硼(B)和硅(Si)的化合物。

本发明的非水电解液具有

有机溶剂、

溶解在上述有机溶剂中的电解质盐、

添加在上述有机溶剂中的含有硼和硅的化合物。

图1是本发明一实施例中的圆柱形电池的垂直剖面图。

图2是显示本发明一实施例中的添加剂的添加量与容量恢复率之间关系的图。符号的说明

1电池壳

2封口板

3绝缘垫

4极板群

5正极导线

6负极导线

7绝缘环

本发明一实施例的非水电解质电池具有正极、负极和非水电解液。该非水电解质电池包含至少含有硼和硅的化合物。至少含有硼和硅的化合物存在于电池内部时，该化合物在负极表面形成薄膜，所形成的薄膜抑制电解液与负极接触。由此，负极上的电解液的分解反应减小。

至少含有硼和硅的化合物最好是具有B-O-Si基团的化合物。在该构成中，具有B-O-Si基团的化合物中的一种在负极上形成薄膜时，由B-O-Si基团开裂出来的氧原子与负极上的活性点积极反应。由此，负极上的活性点的反应性下降，可进一步抑制负极上的电解液分解。

至少含有硼和硅的化合物最好是具有下列化学式1的化合物。在化学式1中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉各自独立地表示氢原子、卤原子或烷基。烷基可以是直链或支链的。

化学式1的化合物具有3个B-O-Si基团。由此，负极的活性点的反应性被更有效地抑制。这样的化合物的具体例子有硼酸三(三甲基硅)酯和硼酸三(三乙基硅)酯。然而，本实施例中使用的至少含有硼和硅的化合物不限于上述二种化合物，也可使用其他具有化学式1的化合物。