[发明专利]非水电解质电池及电池组

说明书

相关申请的交叉参考

本申请基于并要求2011年3月22日提交的在先日本专利申请2011-063288的优先权，其全部内容在此援引加入。

技术领域

在此描述的实施方案通常涉及非水电解质电池和电池组。

背景技术

近年来，对使用活性材料的非水电解质电池已有研究，所述活性材料例如为锂-钛复合氧化物，具有比含碳材料更高的锂吸收电势，以及在负极中具有约1.56V vs Li/Li⁺的锂吸收电势。锂-钛复合氧化物具有优异的循环特性，因为相应于充放电，其具有小的体积变化。而且，由于原则上在锂-钛复合氧化物的锂吸收-释放反应中很难沉积金属锂，因此使用锂-钛复合氧化物的电池的性能甚至在大电流下重复充电和放电后，也几乎不会恶化。

发明内容

本实施方案的一个目的是提供一种非水电解质电池，其可以抑制自放电，并具有低电阻。

依据一个实施方案，本发明提供包含正极、负极和非水电解质的非水电解质电池。所述负极包含具有1.0V(vs Li/Li⁺)或更大的锂吸收电势的负极活性材料。所述非水电解质包含具有由化学式(I)表示的官能团的第一化合物，和具有异硫氰酸酯基的第二化合物。

其中R¹、R²和R³均是具有1-10个碳原子的烷基、具有2-10个碳原子的烯基或具有6-10个碳原子的芳基，以及R¹、R²和R³可以彼此相同或不同。

依据本实施方案，本发明可以提供可以抑制自放电并具有低电阻的非水电解质电池。

附图说明

图1是一个实施方案中的扁平型非水电解质二次电池的横截面示意图；

图2是图1的A部分放大的横截面图；

图3是另一个实施方案中的扁平型非水电解质二次电池的横截面示意图；

图4是图3的B部分的横截面图；

图5是电池组的分解透视图；和

图6是显示电池组的电路的方框图。

具体实施方式

通常，依据一个实施方案，本发明提供包含正极、负极和非水电解质的非水电解质电池。所述负极包含具有1.0V(vs Li/Li⁺)或更大的锂吸收电势的负极活性材料。所述非水电解质包含具有由化学式(I)表示的官能团的第一化合物，和具有异硫氰酸酯基的第二化合物。

其中R¹、R²和R³均是具有1-10个碳原子的烷基、具有2-10个碳原子的烯基或具有6-10个碳原子的芳基，以及R¹、R²和R³可以彼此相同或不同。

以下将参考附图解释实施方案。

(第一实施方案)

在使用具有高锂吸收电势的材料如锂-钛复合氧化物的非水电解质电池中，自放电比在负极中使用含碳材料的非水电解质电池更大。一般认为发生所述自放电是由于非水电解质持续发生降解反应，这是因为很难在负极活性材料上形成稳定的涂层。在所述情况下，一般认为，不仅在负极活性材料上，而且在负极导电试剂上，都很难形成稳定的涂层，而且随着负极材料层(含有负极活性材料的层)的比表面积增加，自放电的量上升。

而且，当电池中含有水分时，水分与非水电解质中包括的锂盐如LiBF₄和LiPF₆反应，形成氢氟酸。氢氟酸溶解电池的构成元件，因而使电池的性能恶化。具体而言，当正极的活性材料中包括过渡金属元素时，氢氟酸溶解过渡金属。溶解的过渡金属元素沉积在负极表面上，增大了电池的电阻。

非水电解质电池包含水分，所述水分源自构成元件或是在生产步骤中不可避免的。由于-OH基易于附着在锂-钛复合氧化物上，使用锂-钛复合氧化物的电池可能包含水分。因此，电池电阻显著增大。而且，由于吸附的水分的量随着锂-钛复合氧化物的比表面积增大而增加，因此其影响也随着比表面积的增加而变得更加显著。