[发明专利]非水电解质和非水电解质电池

说明书

技术领域

本技术涉及非水电解质和非水电解质电池。更具体地，本技术涉及包含有机溶剂和电解质盐的非水电解质，以及使用该非水电解质的非水电解质电池。

背景技术

近年来，便携式电子设备例如磁带录像机、移动电话和笔记本电脑得到广泛扩展，迫切需求所述设备的尺寸减小、重量减轻和使用寿命延长。伴随着上述需求，电池特别是重量轻和可获得高能量密度的二次电池已经开发作为电子设备的便携式电源。

特别是，由于通过使用锂(Li)的吸藏和释放用于充电/放电反应的二次电池(所谓的锂离子二次电池)，可获得高于相关二次电池例如铅电池或镍镉电池的能量密度，所以锂离子二次电池已经在许多不同的领域中得到实际使用。该锂离子二次电池包括非水电解质以及正极和负极。

特别是，例如，如日本专利3482591中公开的，使用铝层叠膜作为外部元件的层叠电池由于其重量轻而具有高的能量密度。此外，在层叠电池中，如日本未经审查的专利申请公开2005-166448公开的，由于当非水电解质通过由单体形成的聚合物凝胶化时可抑制层叠电池的变形，所以层叠聚合物电池也得到广泛使用。

然而，当使用碳酸二甲酯(DMC)或碳酸甲乙酯(EMC)作为形成非水电解质组合物的非水溶剂组分重复进行充电和放电时，这些非水溶剂可不利地分解而产生气体。由于层叠电池的外部元件是软的，所以如果非水溶剂分解，则电池可变形，和/或放电容量维持率在重复充电和放电时在一些情况下可降低。因此，如日本未经审查的专利申请公开2007-207485所公开的，已报道了在非水电解质组合物中包含具有烃基或卤代烃基的链碳酸酯，所述烃基或卤代烃基均至少具有13～20个碳原子。

发明内容

然而，当在非水电解质组合物中加入链碳酸酯时，电池的内阻不利地增加，由此可出现在大电流放电时放电容量减小的问题。

考虑到该问题做出本技术，并且期望提供在重复充电和放电时具有高放电容量维持率以及在大电流放电时具有大的放电容量的非水电解质二次电池。

根据本技术的一个实施方案，提供一种非水电解质，其包含：电解质盐，碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯中的至少之一，由式(I)表示的链碳酸酯，以及由式(II)表示的聚硅氧烷化合物。

...式(I)

(在该式中，R₁表示C_nH_2n+1，n表示13～20的整数。此外，R₂表示C_nH_2n+1，n表示1～20的整数。)

...式(II)

(在该式中，R₃和R₄各自表示氢(H)、具有1～50个碳原子的烷基或苯基。此外，聚硅氧烷化合物的末端优选包括：具有较小数目碳原子的烷基并且优选不包括质子、与锂(Li)具有高反应性的官能团等。)

此外，根据本技术的一个实施方案，提供一种非水电解质电池，其包括：正极；负极；和非水电解质，所述非水电解质包含：电解质盐，碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯中的至少之一，由式(I)表示的链碳酸酯，以及由式(II)表示的聚硅氧烷化合物。

此外，根据本技术的一个实施方案，提供一种非水电解质电池，其包括：正极；负极；和非水电解质，所述非水电解质包含：电解质盐以及碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯中的至少之一，所述正极的至少一部分表面上设置有得自由式(I)表示的链碳酸酯的涂布膜和得自由式(II)表示的聚硅氧烷化合物的涂布膜。

根据本技术的一个实施方案，由于在非水电解质中包含由式(I)表示的链碳酸酯和由式(II)表示的聚硅氧烷化合物，所以在正极上形成各自由其获得的涂布膜。认为，特别是，通过加入由式(I)表示的链碳酸酯形成的涂布膜具有抑制正极表面上电解质在充电和放电循环期间分解的效果。此外，虽然通过加入由式(I)表示的链碳酸酯形成的膜使得电极的表面电阻增加，但是认为通过加入由式(II)表示的聚硅氧烷化合物形成的涂布膜使得该电阻增加受到抑制。

根据本技术的一个实施方案，通过抑制非水电解质在充电和放电循环期间的分解，伴随着循环特性的改善，电池电阻增加得到抑制，因此还可保持大电流放电特性。

附图说明

图1为显示根据本技术一个实施方案的非水电解质电池的结构实施例的横截面图；

图2为图1所示卷绕电极体的部分放大横截面图；

图3为显示根据本技术一个实施方案的非水电解质电池的结构实施例的分解透视图；