[发明专利]二次电池、电池组、电动车辆、电力储存系统及电动工具

说明书

技术领域

本发明涉及包括正极、负极和电解液的二次电池，以及各自使用所述二次电池的电池组、电动车辆、电力储存系统（能量储存系统）、电动工具和电子装置。 

背景技术

近年来，各种电子装置如蜂窝式电话和个人数字助理（PDA）已经被广泛使用，并且期望电子装置的进一步的尺寸和重量下降以及更长的寿命。因此，作为用于电子装置的电源，已经开发了电池，特别是能够获得高能量密度的小且轻质的二次电池。近来，已经研究了二次电池的各种其他应用。其他应用的典型实例包括可拆除地安装在电子装置等中的电池组、电动车辆如电动汽车、电力储存系统如家用电力服务器和电动工具如电钻。 

已经提出了利用各种充放电原理获得电池容量的二次电池，且特别地，利用电极反应物的插入（嵌入）和提取（脱嵌）的二次电池有很大的希望，因为该二次电池能够获得比铅酸电池、镍镉电池等更高的能量密度。 

二次电池包括正极、负极和电解液，并且电解液包含溶剂和电解质盐。由于充当充放电反应的介质的电解液对于二次电池的性能发挥很大的效果，所以已经研究了电解液的各种组成。更具体地，提出了一种电池，其使用具有一个或多个碳碳不饱和键的环状碳酸酯作为电解液的添加剂以抑制高电压充电期间的电池劣化、由电池内部的压力升高造成的爆炸危险等（例如，参见日本未审查专利申请公开号2006-114388、2001-135351、H11-191319、2000-058122和2008-010414、以及日本未审查专利申请公开（PCT申请的公开日本译文）第2004-523073号）。这种环状碳酸酯不仅用于使用电解液的电池（液体电池），而且用于不使用电解液的电池（固体电池）中（例如，参见日本未审查专利申请公开号2003-017121）。 

发明内容

近年来，使用二次电池的电子装置等具有更高的性能和更多功能；因此，期望二次电池的电池特性的进一步改善。 

期望提供各自能够获得优异的电池特性的二次电池、电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具和电子装置。 

根据本发明的一个实施方式，提供一种二次电池，其包括：正极；负极；和电解液，其中每对（一对）正极和负极在完全充电状态下的开路电压为约4.3V以上，且电解液包含由式（1）表示的不饱和环状碳酸酯： 

其中X是其中m个>C=CR1R2和n个>CR3R4以任意顺序结合的二价基团，R1至R4各自为氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基或一价卤代含氧烃基，R1至R4中的任意两个以上可以相互结合，且m和n分别满足m≥1和n≥0。 

根据本发明的一个实施方式，提供一种电池组，其包括：二次电池；控制所述二次电池的使用状态的控制部；和根据来自所述控制部的指令切换所述二次电池的使用状态的开关部，其中所述二次电池包含：正极；负极；和电解液，每对正极和负极在完全充电状态下的开路电压为约4.3V以上，且电解液包含由上述式（1）表示的不饱和环状碳酸酯。 

根据本发明的一个实施方式，提供一种电动车辆，其包括：二次电池；将从所述二次电池供应的电力转换为驱动力的转换部；根据所述驱动力运行的驱动部；和控制所述二次电池的使用状态的控制部，其中所述二次电池包括：正极；负极；和电解液，每对正极和负极在完全充电状态下的开路电压为约4.3V以上，且电解液包含由上述式（1）表示的不饱和环状碳酸酯。 

根据本发明的一个实施方式，提供一种电力储存系统，其包括：二次电池；从所述二次电池接收电力的一个或两个以上电气装置；和控制从所述二次电池到所述电气装置的电力供应的控制部，其中所述二次电池包括：正极；负极；和电解液，每对正极和负极在完全充电状态下的开路电压为约4.3V以上，且电解液包含由上述式（1）表示的不饱和环状碳酸酯。 

根据本发明的一个实施方式，提供一种电动工具，其包括：二次电池；和从所述二次电池接收电力的可动部，其中所述二次电池包括：正极；负 极；和电解液，每对正极和负极在完全充电状态下的开路电压为约4.3V以上，且电解液包含由上述式（1）表示的不饱和环状碳酸酯。 

根据本发明的一个实施方式，提供一种电子装置，其具有二次电池作为电力供应源，所述二次电池包括：正极；负极；和电解液，其中每对正极和负极在完全充电状态下的开路电压为约4.3V以上，且电解液包含由上述式（1）表示的不饱和环状碳酸酯。