[发明专利]非水电解液电池

说明书

技术领域

本发明涉及各自包含常温熔融盐的电池和电解液。

背景技术

近年来，以移动电话、PDA(个人数字助理)和膝上型个人电脑为代表的便携式电子设备的小型化和轻量化得到了积极地推进。其中，迫切期望提高作为这些电子设备驱动电源的电池，特别是二次电池的能量密度。

作为能够获得高能量密度的二次电池，已知的有例如使用锂(Li)作为电极反应物的二次电池。特别是，使用能够插入和脱出锂的碳材料作为负极的锂离子二次电池已广泛投入实际应用。然而，对于使用碳材料作为负极的锂离子二次电池，技术发展已达到接近其理论容量的程度。因而，作为进一步提高能量密度的技术，研究了下述方法，其中增大活性物质层的厚度，进而增大活性物质层在电池中的比例并减小集电体和隔板各自的比例(例如参见JP-A-9-204936)。

发明内容

然而，在增大活性物质层的厚度而不改变电池体积时，集电体的面积相对减小。从而，施加在电极上的电流密度增大，进而导致循环性能明显降低。因而，活性物质层的厚度难以增大。

此外，在增大活性物质层的厚度或增大体积密度时，循环性能易于因负极活性物质的界面处锂离子接受性(lithium ion acceptance)降低而劣化。因而，活性物质层的厚度或体积密度难以增大。

因此，期望提供能够获得高的能量密度并能够获得优异的循环性能的电池。

例如在JP-A-2007-141489中披露了将常温熔融盐(ambient temperaturemolten salt)加入电解液来提高安全性的方法。然而，当使用大量常温熔融盐来提高安全性时，电池性能因其高粘度而大大降低。

在本发明实施方案的电解液中，将常温熔融盐的含量调节为不超过负极活性物质总量的1.0质量％。

(1)根据本发明一种实施方案的非水电解液电池包括正极、负极和非水电解液，其中所述非水电解液包含常温熔融盐，且该常温熔融盐的含量不超过负极活性物质总量的1.0质量％。

(2)根据本发明另一种实施方案的非水电解液组合物包含含量不超过负极活性物质总量的1.0质量％的常温熔融盐。

在根据本发明实施方案的电池中，电解液包含含量不超过负极活性物质总量的1.0质量％的常温熔融盐，因而分解膜在负极活性物质的界面处适当地形成，从而锂离子充电接受性得以提高。因此，不仅可提高能量密度，还可获得优异的循环性能。

附图说明

图1是根据本发明实施方案的二次电池的构造的截面图。

图2是如图1所示的二次电池中盘绕的电极体的一部分的放大截面图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的实施方案。

图1示出了根据本发明实施方案的二次电池的截面构造。该二次电池为所谓的圆柱型并具有盘绕的电极体20，其中带状的正极21和负极22在基本上中空的柱状电池罐11内经由隔板23盘绕。电池罐11例如由镀镍(Ni)铁(Fe)构成。电池罐11的一端封闭，而其另一端敞开。一对绝缘板12和13分别垂直于电池罐11内部的盘绕周面设置，从而将盘绕的电极体20插于所述绝缘板之间。

在电池罐11的敞开端，通过经由垫圈17用设置在电池盖14内部的安全阀机构15和正温度系数装置(PTC装置)16铆接，安装电池盖14，并将电池罐11的内部气密密封。电池盖14例如由与电池罐11相同的材料构成。安全阀机构15经由正温度系数装置16与电池盖14电连接。在电池内部的压力由于内部短路或外部加热等达到固定值或以上的情况下，圆盘15A反转，从而使电池盖14和盘绕的电极体20之间的电连接断开。

(正极)

正极活性物质层21B经构造，以包含作为正极活性物质的正极材料，该正极材料能够插入和脱出作为电极反应物的锂。作为能够插入和脱出锂的正极材料，含锂化合物例如氧化锂、硫化锂、含锂的嵌入化合物(intercalationcompound)和含锂的磷酸盐化合物是适宜的，还可使用上述多种的混合物。其中，含锂和过渡金属元素的复合氧化物或者含锂和过渡金属元素的磷酸盐化合物是优选的；含钴(Co)、镍、锰(Mn)、铁、铝、钒(V)和钛(Ti)中至少一种作为过渡金属元素的化合物是特别优选的。它们的化学式例如由Li_xMIO₂或Li_yMIIPO₄表示。在所述化学式中，MI和MII各自包括一种或多种过渡金属元素，x和y的值根据电池的充放电状态而改变且通常满足下述关系：(0.05≤x≤1.10)和(0.05≤y≤1.10)。