[发明专利]非水电解质组合物和非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质、非水电解质二次电池、以及非水电解质二次电池制造方法。具体地，本发明涉及一种设置为与正极和负极中的至少一个接触，并且包括非水溶剂、电解质盐、基质聚合物(matrix polymer)和陶瓷粉末的非水电解质组合物，以及涉及一种非水电解质二次电池。

背景技术

随着各种便携式电子装置的出现，对于减小这些装置的尺寸和重量已经付出了努力。这种趋势在用作便携式电子装置的电源的电池中也能看到，要求电池本身的尺寸减小，或者便携式电子装置中的储存空间更有效地用于便携式电子装置的尺寸和重量的进一步减小。已知具有大能量密度的锂离子二次电池最有期望满足这样的要求。

锂离子二次电池重量轻并且具有高能量密度，并因此能够被制成为非常薄的电池。由于这些和其他优点，例如，利用层压膜用于外部件(包装件，exterior member)的那些电池已经投入到实际应用。为了与防止泄漏相关的目的，利用层压膜用于外部件的这样的电池使用电解液作为电解质，以及提供用于保持该电解液的基质聚合物。这种类型的电池称为聚合物电池。

虽然由于铝层压膜用于外部件，所以聚合物电池在形状方面提供了很大的自由度，但是该电池可能缺少足够的强度，并且趋于在可能由于电池的错误使用施加的强作用力下而趋于发生变形。只要电池包装在坚固外包装中，这就不是问题。然而，对于更大容量的近期要求已经被迫使用简单的外包装，增大了更大变形的机会，以及电池中短路的可能性，其结果是可能丧失电池功能。

作为针对这样的问题的一种对策，已经提出使用施加到电极表面的陶瓷的电池，如在例如JP-A-10-214640(专利文献1)中描述的。

发明内容

然而，虽然专利文献1中描述的电池能够增大针对短路的强度(负载)，但是电极中的电解液的浸渍(充满，impregnation)趋于变差，这可能会降低电池特性。

因此，对于能够增大针对短路的强度(负载)同时不降低电池特性的非水电解质组合物和非水电解质二次电池存在需要。

为此，本发明的发明人已经进行了大量的研究，并且发现，设置为与正极和负极中的至少一个接触的非水电解质，该电解质包括非水溶剂、电解质盐、基质聚合物和预定陶瓷粉末，能够提供期望的非水电解质组合物和非水电解质二次电池。本发明基于这个发现完成。

本发明一个实施方式的非水电解质组合物包括电解质盐、非水溶剂、基质聚合物和热导率为50W/m℃以上的陶瓷粉末。

本发明另一个实施方式的非水电解质二次电池包括正极、负极、设置在该正极和负极之间的隔膜、以及非水电解质。该非水电解质包括电解质盐、非水溶剂、基质聚合物、以及热导率为50W/m℃以上的陶瓷粉末。

本发明实施方式的电解质层包含高度导电性陶瓷粉末，并因此具有用于改善热导率的电解质层的改善的耐电压性(voltage resistance)。

根据本发明的实施方式，由于外部压力导致的变形或短路能够在不降低诸如循环特性的电池特性下被防止，即使在用简单构造的外部件包装的电池中。

附图说明

图1是分解透视图，示出了作为根据本发明一个实施方式的非水电解质二次电池的层压二次电池的一个实例。

图2是图1的电池元件在II-II的剖视图。

图3是示意图，示出了图1中所示的非水电解质二次电池的电池元件和非水电解质的一种状态。

具体实施方式

以下将描述本发明的实施方式。将以以下顺序进行描述。

1、第一实施方式(非水电解质的一个实例)

2、第二实施方式(非水电解质二次电池的一个实例)

3、第三实施方式(非水电解质二次电池制造方法的一个实例)

1、第一实施方式

在第一实施方式中，详细描述根据本发明的一种非水电解质。

[非水电解质的构造]

本发明实施方式的非水电解质组合物包括电解质盐、非水溶剂、基质聚合物以及预定的陶瓷粉末，并且适合用作锂离子非水电解质二次电池的非水电解质。在本发明的该实施方式中，将热导率为50W/m℃以上的陶瓷材料用作所述预定的陶瓷粉末。

非水电解质组合物被形成为凝胶电解质层，其例如通过施加至正极和负极的表面，并通过干燥该组合物以蒸发溶剂而制备。

[陶瓷粉末]