[发明专利]电池以及电极

说明书

相关申请的交叉引用

本申请包含了与2008年8月5日向日本专利局提交的日本优 先专利申请JP 2008-202172中披露的内容相关的主题，将其全部内 容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种在电极活性物质层上具有膜的电极以及一种 设置有其正极的电池。

背景技术

近年来，已经广泛普及了多种便携式电子设备，例如集成摄像 头的VTR(磁带录像机)、手机以及个人笔记本电脑，并且强烈需 要降低它们的大小和重量以及延长它们的寿命。在这种情况下，已 经开发了作为电源的电池类，特别是能够提供高能量密度的轻量化 的二次电池。

首先，强烈需求利用锂(Li)的嵌入和脱嵌进行充电和放电反 应的二次电池(所谓的“锂离子二次电池”)，这是因为它能够提供 比铅电池或镍-镉电池更高的能量密度。这样的锂离子二次电池设置 有电解液，以及正极和负极，并且所述负极在负极集电体上具有负 极活性物质层。

诸如石墨的碳材料被广泛地用作包含在所述负极活性物质层 内的负极活性物质。此外，近年来，随着高性能和多功能便携式电 子设备的发展，需要提高电池容量。因此，研究了使用硅、锡等来 代替碳材料。这是因为硅的理论容量(4,199mAh/g)和锡的理论容 量(994mAh/g)显著地高于石墨的理论容量(372mAh/g)，并且 因此，可以预期电池容量的大幅提高。

然而，在锂离子二次电池中，在其中嵌入有锂的负极活性物质 在充电和放电时变得高活性，并且因此，不仅电解液容易被分解， 锂也容易被去活性。所以，难以获得足够的循环特性。在使用具有 高理论容量的硅等作为负极活性物质的情况下，这个问题变得突出 了。还涉及一个问题，即当所述循环进行时，电解液的分解产物沉 积在电极上，由此电阻就增加了。

于是，为了解决锂离子二次电池的各种问题，已经进行了大量 的研究。具体地，为了提高负极特性和低温特性，提出了一种用于 将苯磺酸金属盐加入到电解液中的技术(例如，参见 JP-A-2002-056891)。还提出了一种用于将有机碱金属盐加入到电解 液中的技术(例如，参见JP-A-2000-268863)。此外，为了提高保 存特征和循环特性，提出了一种用于将羟基羧酸加入到电解液中的 技术(例如，参见JP-A-2003-092137)。除此以外，为了抑制电池 容量的降低，提出了一种用醇锂化合物涂覆碳材料(该碳材料是负 极活性物质)的技术(例如，参见JP-A-08-138745)。为了增加电 极的粘附性，还提出了一种加入巯基基团或硫化物的技术(例如， 参见JP-A-09-82311和JP-A-09-82330)。

发明内容

近年来，在便携式电子设备中，高性能和多功能越来越得到发 展，并且存在其消耗的电力也增加的趋势。由于这些原因，目前的 状况是重复二次电池的充电和放电，导致其循环特性容易降低。而 且，在这种情况下，目前的状况是电解液的分解产物沉积在电极上， 并且因此电池的电阻很容易增加。基于这些事实，希望二次电池的 循环特性得到更大提高并且电池电阻得到抑制。

因此，可以希望提供一种在不降低循环特性的情况下能够抑制 电池电阻的电极和一种电池。

[1]根据本发明的一个实施方式，提供了一种包括电极集电体 和电极活性物质层的电极，其中在电极活性物质层上设置了包含由 下式(I)所表示的盐的膜。

R1A_nM_x      ...(I)

在化学式(I)中，R1表示包含硫原子的n价有机基团；n表 示1～4中的整数；A表示阴离子；M表示金属离子；以及x表示1 以上的整数。

[2]根据本发明的另一实施方式，提供了一种电池，包括：具 有正极集电体以及正极活性物质层的正极；具有负极集电体以及负 极活性物质层的负极；以及电解液，其中在正极活性物质层以及负 极活性物质层的至少一个上设置膜，该膜包含由下式(I)所表示的 盐。

R1A_nM_x...(I)

在化学式(I)中，R1表示包含硫原子的n价有机基团；n表 示1～4中的整数；A表示阴离子；M表示金属离子；以及x表示1 以上的整数。