[发明专利]二次电池、电池组、电动车辆、电力存储系统、电动工具和电子设备

说明书

相关申请的交叉参考 本发明技术包含于2011年12月21日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2011-280186所公开的内容相关的主题，在此将该日本在先申请的全部内容以引用的方式并入本文。 

技术领域

本发明技术涉及一种使用含有诸如Si等元素作为构成元素的材料的二次电池，还涉及使用这种二次电池的电池组、电动车辆、电力存储系统、电动工具和电子设备。 

背景技术

近年来，诸如移动电话和个人数字助理(PDA)等各种电子设备已被广泛使用，并且强烈要求进一步降低电子设备的尺寸和重量以及实现其长寿命。因此，作为电子设备的电源，电池已经被开发，特别是小型和轻重量的能够提供高能量密度的二次电池。最近，已经考虑将这种二次电池适用于由可安装和可拆卸地安装在电子设备等上的电池组、诸如电动汽车等电动车辆、诸如家庭电力服务器等电力存储系统和诸如电钻等电动工具代表的各种其他应用。 

作为二次电池，已经提出了通过利用各种充电和放电原理得到电池容量的二次电池。特别地，利用电极反应物的嵌入和脱嵌的二次电池被认为是有前途，因为这种二次电池提供了比铅电池、镍镉电池等更高的能量密度。 

二次电池包括阴极、阳极和电解液。电解液含有溶剂和电解质盐。起到充电和放电反应的介质功能的电解液很大程度上影响二次电池的性能。因此，对电解液的组成已经进行了各种研究。具体而言，为了抑制在高电压充电时的电池劣化和/或由于电池内部的压力增加造成的爆炸危险等，具有一 个或多个碳-碳不饱和键的环状碳酸酯用作电解液的添加剂(例如，参见日本未经审查的专利申请公开No.2006-114388、2001-135351、H11-191319、2000-058122和2008-010414；和日本未经审查的专利申请公开(PCT申请的译文)No.2004-523073)。这种环状碳酸酯不仅用于使用电解液的电池系统(液态电池)，而且用于不使用电解液的电池系统(固态电池)(例如，参见日本未经审查的专利申请公开No.2003-017121)。 

发明内容

近年来，二次电池适用的电子设备等的高性能化和多功能化日益发展起来。因此，希望进一步改善电池特性。 

希望提供一种能够获得优异电池特性的二次电池、电池组、电动车辆、电力存储系统、电动工具和电子设备。 

根据本发明技术的实施方案，提供了一种二次电池，包括：阴极；阳极；和电解液。所述阳极含有包含Si、Sn或这二者作为构成元素的材料。所述电解液含有下式(1)代表的不饱和环状碳酸酯， 

其中X是m个>C=CR1-R2和n个>CR3R4以任意顺序结合的二价基团；每个R1~R4是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基和一价卤代含氧烃基中的一种；R1~R4中的任意两个或多个被允许相互结合；和m和n满足m≥1和n≥0。 

根据本发明技术的实施方案，提供了一种电池组，包括：二次电池；控制所述二次电池的使用状态的控制部；和根据所述控制部的指示切换所述二次电池的使用状态的开关部。所述二次电池包括阴极、阳极和电解液。所述阳极含有包含Si、Sn或这二者作为构成元素的材料。所述电解液含有下式(1)代表的不饱和环状碳酸酯， 

其中X是m个>C=CR1-R2和n个>CR3R4以任意顺序结合的二价基团；每个R1~R4是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基和一价卤代含氧烃基中的一种；R1~R4中的任意两个或多个被允许相互结合；和m和n满足m≥1和n≥0。 

根据本发明技术的实施方案，提供了一种电动车辆，包括：二次电池；将从所述二次电池供给的电力转换成驱动力的转换部；根据所述驱动力操作的驱动部；和控制所述二次电池的使用状态的控制部。所述二次电池包括阴极、阳极和电解液。所述阳极含有包含Si、Sn或这二者作为构成元素的材料。所述电解液含有下式(1)代表的不饱和环状碳酸酯， 

其中X是m个>C=CR1-R2和n个>CR3R4以任意顺序结合的二价基团；每个R1~R4是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基和一价卤代含氧烃基中的一种；R1~R4中的任意两个或多个被允许相互结合；和m和n满足m≥1和n≥0。