專(zhuān)利名稱(chēng)：非水電解質(zhì)電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非水電解質(zhì)電池。更具體而言，本發(fā)明涉及一種使用包含有機(jī)溶 劑、電解質(zhì)鹽和添加劑的非水電解質(zhì)的非水電解質(zhì)電池。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，出現(xiàn)了大量便攜式電子設(shè)備如攝像機(jī)一體化VTR、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)電話、個(gè) 人數(shù)字助理和膝上型計(jì)算機(jī)，并且設(shè)法實(shí)現(xiàn)其小型化和輕量化。關(guān)于作為用于這樣的電子 設(shè)備的便攜式電源的電池，尤其是二次電池，為了提高能量密度，已經(jīng)積極地進(jìn)行了研究和 開(kāi)發(fā)。尤其是，因?yàn)榕c作為相關(guān)領(lǐng)域的非水電解液二次電池的鉛電池和鎳-鎘電池相 比，使用碳作為負(fù)極活性物質(zhì)、使用鋰過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物作為正極活性物質(zhì)以及使用碳 酸酯混合物作為電解液的鋰離子二次電池能獲得較大的能量密度，因此其被廣泛投入實(shí)際 使用中。在鋰離子二次電池中，因?yàn)槌潆婋妷焊哌_(dá)4. 2V，因此存在這樣的問(wèn)題，即，溶劑在 初始充電時(shí)分解，從而導(dǎo)致充放電效率降低。此外，在鋰離子二次電池中，涉及這樣的問(wèn)題， 即，由于在高溫時(shí)電池內(nèi)部的電解液分解產(chǎn)生的氣體而導(dǎo)致電池膨脹。關(guān)于電池膨脹的問(wèn)題，例如，JP-A-2005-72003提出使用包含具有一個(gè)氮原子的脂 肪族腈化合物如乙腈、具有一個(gè)氮原子的芳香族腈化合物如2-氟芐腈等的電解液。

發(fā)明內(nèi)容
然而，即使通過(guò)使用包含具有一個(gè)氮原子的脂肪族腈化合物或具有一個(gè)氮原子的 芳香族腈化合物的電解液，也不可能充分地抑制由于初始充電時(shí)溶劑的分解引起的初始充 放電效率的降低。因此，期望提供一種能夠提高初始充放電效率的非水電解質(zhì)電池。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了一種包括正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)的非水電解質(zhì) 電池，其中非水電解質(zhì)包含溶劑、電解質(zhì)鹽和添加劑；并且添加劑包括具有兩個(gè)或多個(gè)氮原 子的芳香族腈化合物。在根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施方式中，非水電解質(zhì)包含作為添加劑的具有兩個(gè)以上氮原 子的芳香族腈化合物。具有兩個(gè)以上氮原子的芳香族腈化合物在負(fù)極表面上分解以形成保 護(hù)膜，從而抑制主溶劑的分解。據(jù)此，初始充放電效率可以被提高。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，初始充放電效率可以被提高。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的非水電解質(zhì)電池的構(gòu)成例的分解透視 圖。圖2是沿圖1中的卷繞電極體的I-I線的截面圖。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的非水電解質(zhì)電池的構(gòu)成例的截面圖。圖4是放大地示出了圖3中的卷繞電極體的一部分的截面圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，參照附圖來(lái)描述用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式。以下面的順序進(jìn)行描述。1.第一實(shí)施方式(非水電解質(zhì)電池的第一實(shí)例)2.第二實(shí)施方式(非水電解質(zhì)電池的第二實(shí)例)3.第三實(shí)施方式(非水電解質(zhì)電池的第三實(shí)例)4.其他實(shí)施方式(變形例)1.第一實(shí)施方式(電池的構(gòu)造)對(duì)根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的非水電解質(zhì)電池進(jìn)行描述。圖1表示根據(jù)本發(fā)明第 一實(shí)施方式的非水電解質(zhì)電池的分解透視構(gòu)造；并且圖2放大地示出了沿圖1所示的卷繞 電極體30的I-I線的截面圖。該非水電解質(zhì)電池主要是這樣的非水電解質(zhì)電池，其中安裝了正極引線31和負(fù) 極引線32的卷繞電極體30容納在膜狀的外部構(gòu)件40的內(nèi)部。使用該膜狀外部構(gòu)件40的 電池結(jié)構(gòu)稱(chēng)為層壓膜型。例如，正極引線31和負(fù)極引線32分別從外部構(gòu)件40的內(nèi)部朝向外部以相同的方 向引出。正極引線31由諸如鋁等的金屬材料構(gòu)成，而負(fù)極引線32由諸如銅、鎳、不銹鋼等 的金屬材料構(gòu)成。這樣的金屬材料例如以薄板狀或網(wǎng)狀形成。外部構(gòu)件40由例如通過(guò)以該順序?qū)訅耗猃埬ぁX箔和聚乙烯膜獲得的鋁層壓膜 構(gòu)成。例如，該外部構(gòu)件40具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中使兩個(gè)矩形鋁層壓膜的各自外邊緣通過(guò) 熔合或利用粘合劑而彼此粘合，使得聚乙烯膜與卷繞電極體30相對(duì)設(shè)置。將接觸膜41插入在外部構(gòu)件40與正極引線31和負(fù)極引線32中的每一個(gè)之間， 用于防止外部空氣的侵入。該接觸膜41由對(duì)正極引線31和負(fù)極引線32中的每一個(gè)具有 粘著性的材料構(gòu)成。這樣的材料的實(shí)例包括聚烯烴樹(shù)脂，如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯和 改性聚丙烯。外部構(gòu)件40可以由具有其他結(jié)構(gòu)的層壓膜，或聚合物膜如聚丙烯或金屬膜代替 上述鋁層壓膜構(gòu)成。圖2示出了沿圖1所示的卷繞電極體30的I-I線的截面構(gòu)造。該卷繞電極體30 通過(guò)經(jīng)由隔膜35和電解質(zhì)36層壓正極33和負(fù)極34并卷繞層壓體而制成，并且其最外層 周部由保護(hù)帶37保護(hù)。(正極)正極33是這樣的正極，其中正極活性物質(zhì)層3 設(shè)置在具有一對(duì)彼此相對(duì)表面的 正極集電體33A的兩個(gè)面上。然而，正極活性物質(zhì)層3 可以設(shè)置在正極集電體33A的僅 一個(gè)面上。正極集電體33A由諸如鋁、鎳、不銹鋼等的金屬材料構(gòu)成。正極活性物質(zhì)層3 包含作為正極活性物質(zhì)的一種或兩種以上能夠嵌入和脫嵌 鋰的正極材料，并且如果需要可以進(jìn)一步包含其他材料如粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑。
作為能夠嵌入和脫嵌鋰的正極材料，例如鋰復(fù)合氧化物，如鈷酸鋰、鎳酸鋰及其固 溶體{例如，Li (NixCoyMnz) O2 (x、y 和 ζ 的值分別滿足(O < χ < 1)，(O < y < 1), (O ^ ζ
<1)和(x+y+z) = 1 的關(guān)系)，Li (NixCoyAlz)O2 (x, y 和 ζ 的值分別滿足(O < χ < 1)，(O
<y < 1)，(O彡ζ < 1)和(x+y+z) = 1的關(guān)系)等}；錳尖晶石(LiMn2O4)及其固溶體{例 如，Li (Mn2^vNiv)O4, (ν的值滿足(ν < 2)的關(guān)系)等}；和具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽化合物， 如磷酸鐵鋰(LiFePO4)是優(yōu)選的。這是因?yàn)榭梢垣@得高能量密度。能夠嵌入和脫嵌鋰的正 極材料的實(shí)例包括諸如氧化鈦、氧化釩和二氧化錳的氧化物；如二硫化鐵、二硫化鈦和硫化 鉬的二硫化物；硫磺；以及諸如聚苯胺和聚噻吩的導(dǎo)電聚合物。不用說(shuō)，能夠嵌入和脫嵌鋰的正極材料可以是除了上述列舉的其他材料。粘結(jié)劑的實(shí)例包括諸如苯乙烯丁二烯類(lèi)橡膠、氟碳類(lèi)橡膠和乙烯丙烯二烯類(lèi)橡膠 的合成橡膠；以及諸如聚偏二氟乙烯的聚合物材料。這些材料可以單獨(dú)使用或以其中多種 的混合物來(lái)使用。導(dǎo)電劑的實(shí)例包括諸如石墨和炭黑的碳材料。這些材料可以單獨(dú)使用或以其中多 種的混合物來(lái)使用。(負(fù)極)負(fù)極34是這樣的負(fù)極，其中負(fù)極活性物質(zhì)層34Β設(shè)置在具有一對(duì)彼此相對(duì)表面的 負(fù)極集電體34Α的兩個(gè)面上。然而，負(fù)極活性物質(zhì)層34Β可以設(shè)置負(fù)極集電體34Α的僅一 個(gè)面上。負(fù)極集電體34Α由諸如銅、鎳、不銹鋼等的金屬材料構(gòu)成。負(fù)極活性物質(zhì)層34Β包含作為負(fù)極活性物質(zhì)的一種或兩種以上能夠嵌入和脫嵌 鋰的負(fù)極材料，并且如果需要可以包含其他材料如粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑。作為粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑， 可以使用與上述關(guān)于正極列舉的那些相同的材料。能夠嵌入和脫嵌鋰的負(fù)極材料的實(shí)例包括碳材料。這樣的碳材料的實(shí)例包括易石 墨化碳、具有0. 37nm以上的(002)面間距的難石墨化碳和具有不大于0. 34nm的(002)面間 距的石墨。更具體地，列舉了熱解碳、焦炭、玻璃碳纖維、有機(jī)高分子化合物燒成體、活性炭 和炭黑。其中，焦炭的實(shí)例包括浙青焦炭、針狀焦炭和石油焦炭。本文提及的有機(jī)高分子化 合物燒成體是通過(guò)在適當(dāng)?shù)臏囟认聼煞尤?shù)脂、呋喃樹(shù)脂等經(jīng)由碳化而獲得的材料。碳 材料是優(yōu)選的，因?yàn)榘殡S鋰的嵌入和脫嵌晶體結(jié)構(gòu)的變化非常小，并且因此可以獲得高能 量密度，可以獲得優(yōu)異的循環(huán)特性，并且碳材料還起導(dǎo)電劑的作用。碳材料的形狀可以是纖 維形、球形、顆粒形或鱗片形中的任一種。除了上述碳材料以外，能夠嵌入和脫嵌鋰的負(fù)極材料的實(shí)例還包括能夠嵌入和脫 嵌鋰并且包含選自由金屬元素和半金屬元素組成的組中的至少一種作為構(gòu)成元素的材料。 這是因?yàn)槟軌颢@得高能量密度。這樣的負(fù)極材料可以是金屬元素或半金屬元素的單質(zhì)、合 金或化合物。并且，可以使用其中至少一部分具有一種或兩種以上相的材料。除由兩種以 上金屬元素構(gòu)成的合金外，此處提及的“合金”還包括包含一種或多種金屬元素和一種或多 種半金屬元素的合金。并且，“合金”可以包含非金屬元素。其結(jié)構(gòu)的實(shí)例包括固溶體、共晶 (低共熔混合物)、金屬間化合物以及它們的兩種或多種共存的結(jié)構(gòu)。金屬元素或半金屬元素的實(shí)例包括能夠與鋰一起形成合金的金屬元素或半金屬 元素。其具體實(shí)例包括鎂(Mg)、硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)、硅(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、鉍(Bi)、鎘(Cd)、銀(Ag)、鋅(Zn)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、釔(Y)、鈀(Pd)和鉬(Pt)。其 中，選自硅和錫中的至少一種是優(yōu)選的，并且硅是更優(yōu)選的。這是因?yàn)楣韬湾a具有較大的嵌 入和脫嵌鋰的能力，因此可以獲得高能量密度。包含選自硅和錫中的至少一種的負(fù)極材料的實(shí)例包括硅的單質(zhì)、合金或化合物； 錫的單質(zhì)、合金或化合物；以及其中其至少部分具有一種或兩種以上相的材料。硅的合金的實(shí)例包括含有選自由錫(Sn)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鐵0 )、鈷(Co)、錳 (Mn)、鋅(Zn), 10 (In),Ig (Ag)、鈦(Ti)、鍺(Ge)、鉍(Bi)、銻(Sb)和鉻(Cr)組成的組中 的至少一種作為除了硅以外的第二構(gòu)成元素的合金。錫的合金的實(shí)例包括包含選自由硅 (Si)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鈷(Co)、錳(Mn)、鋅(Zn)、銦(In)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鍺 (Ge)、鉍(Bi)、銻(Sb)和鉻(Cr)組成的組中的至少一種作為除了錫(Sn)以外的第二構(gòu)成 元素的合金。硅的化合物或錫的化合物的實(shí)例包括包含氧(0)或碳(C)的化合物，并且這些化 合物可以進(jìn)一步包含除了硅(Si)或錫(Sn)以外的上述第二構(gòu)成元素。作為包含選自硅(Si)和錫(Sn)中的至少一種的負(fù)極材料，例如，包含錫(Sn)作 為第一構(gòu)成元素并且除了錫(Sn)以外，還包含第二構(gòu)成元素和第三構(gòu)成元素的材料是特 別優(yōu)選的。不用說(shuō)，該負(fù)極材料可以與上述負(fù)極材料一起使用。第二構(gòu)成元素是選自由鈷 (Co)、鐵(Fe)、鎂(Mg)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鎵(Ga)、 鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、銀(Ag)、銦(In)、鈰(Ce)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉍(Bi)和硅 (Si)組成的組中的至少一種。第三構(gòu)成元素是選自由硼(B)、碳(C)、鋁(Al)和磷(P)組成 的組中的至少一種。這是因?yàn)楫?dāng)包含第二構(gòu)成元素和第三構(gòu)成元素時(shí)，可以提高循環(huán)特性。其中，負(fù)極材料優(yōu)選為含SnCoC材料，該含SnCoC材料包含錫(Sn)、鈷(Co)和碳 (C)作為構(gòu)成元素，并且具有在按質(zhì)量計(jì)9. 9%以上且不大于四.7%范圍內(nèi)的碳(C)的含量 以及在按質(zhì)量計(jì)30%以上且不大于70%范圍內(nèi)的錫鈷(Co)與(Sn)和鈷(Co)的總和的比 例((Co/ (Sn+Co)))。這是因?yàn)樯鲜鼋M成范圍內(nèi)，不僅可以獲得高能量密度，而且還可以獲得 優(yōu)異的循環(huán)特性。如果需要，該含SnCoC材料可以進(jìn)一步包含其他構(gòu)成元素。作為其他構(gòu)成元素，例 如，硅(Si)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、銦(In)、鈮(Nb)、鍺(Ge)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、 磷(P)、鎵(Ga)和鉍(Bi)是優(yōu)選的。含SnCoC材料可以包含這些元素中的兩種以上。這是 因?yàn)榭梢源蟠筇岣呷萘刻匦曰蜓h(huán)特性。含SnCoC材料具有含有錫(Sn)、鈷(Co)和碳(C)的相，并且該相優(yōu)選是低結(jié)晶相 或無(wú)定形相。并且，在該含SnCoC材料中，優(yōu)選作為構(gòu)成元素的至少部分碳與作為其他構(gòu)成 元素的金屬元素或半金屬元素結(jié)合。這是因?yàn)殡m然可以認(rèn)為由于錫(Sn)等的凝聚或結(jié)晶 而引起循環(huán)特性的降低，但是當(dāng)碳與其他元素結(jié)合時(shí)，仍可以抑制這樣的凝聚或結(jié)晶。用于檢測(cè)元素的結(jié)合狀態(tài)的測(cè)量方法的實(shí)例包括X射線光電子能譜(XPS)。在該 XPS中，就石墨而言，在能量校準(zhǔn)裝置中在^4.5eV處出現(xiàn)碳的Is軌道(Cls)的峰，使得在 84. OeV處獲得金原子的4f軌道(Au4f)的峰。并且，就表面污染碳而言，碳的Is軌道(Cls) 的峰出現(xiàn)在觀4. SeV處。相反，在碳元素的電荷密度較高的情況下，例如，在碳與金屬元素 或半金屬元素結(jié)合的情況下，Cls的峰出現(xiàn)在低于觀4. 5eV的區(qū)域中。即，在關(guān)于含SnCoC 材料獲得的Cls的復(fù)合波的峰出現(xiàn)在低于觀4. 5eV的區(qū)域中的情況下，含SnCoC材料中包含的至少一部分碳(C)與作為其他構(gòu)成元素的金屬元素或半金屬元素結(jié)合。在XPS測(cè)量中，例如，Cls的峰用來(lái)校正光譜的能量軸。通常，因?yàn)樵诒砻嫔洗嬖?表面污染碳，所以表面污染碳的Cls的峰固定在觀4. 8eV，并且該峰被用作能量基準(zhǔn)。在 XPS測(cè)量中，Cls峰的波形作為包括表面污染碳的峰和含SnCoC材料中的碳的峰的形式獲 得，因此，例如，通過(guò)使用商購(gòu)軟件進(jìn)行的分析，表面污染碳的峰和含SnCoC材料中的碳的 峰被彼此分離。在波形的分析中，將存在于最低束縛能側(cè)上的主峰的位置用作能量基準(zhǔn) (284. 8eV)。能夠嵌入和脫嵌鋰的負(fù)極材料的實(shí)例包括金屬氧化物和高分子化合物，它們中的 每一種都能夠嵌入和脫嵌鋰。金屬氧化物的實(shí)例包括氧化鐵、氧化釕和氧化鉬；而高分子化 合物的實(shí)例包括聚乙炔、聚苯胺和聚吡咯。此外，能夠嵌入和脫嵌鋰的負(fù)極材料可以是含有能夠與鋰形成復(fù)合氧化物的元 素，如鈦的材料。不用說(shuō)，金屬鋰可以用作負(fù)極活性物質(zhì)，由此使金屬鋰析出和溶解。還可以使除鋰 以外的鎂或鋁析出和溶解。負(fù)極活性物質(zhì)層34B可例如通過(guò)氣相法、液相法、噴涂法、燒成法或涂敷法，或這 些方法中的兩種或多種的組合方法中的任一種來(lái)形成。氣相法的實(shí)例包括物理沉積法和化 學(xué)沉積法，特別是真空氣相沉積法、濺射法、離子鍍法、激光消融法、熱化學(xué)氣相沉積(CVD) 法和等離子體化學(xué)氣相沉積法。作為液相法，可以采用已知的技術(shù)如電鍍和非電鍍。本文 中提及的燒成法是例如這樣的方法，其中，在使顆粒狀負(fù)極活性物質(zhì)與粘結(jié)劑等混合后，將 化合物分散在溶劑中并涂敷，然后在高于粘結(jié)劑等的熔點(diǎn)的溫度下對(duì)涂敷的材料進(jìn)行熱處 理。關(guān)于燒成法，也可以利用已知的技術(shù)。并且其實(shí)例包括氣氛燒成法、反應(yīng)燒成法和熱壓 燒成法。在使用金屬鋰作為負(fù)極活性物質(zhì)的情況下，負(fù)極活性物質(zhì)層34B可以在裝配時(shí)已 預(yù)先提供。然而，也可以在裝配時(shí)不存在，而是由充電時(shí)析出的鋰金屬構(gòu)成。并且，通過(guò)利 用負(fù)極活性物質(zhì)層34B作為集電體，可以省略負(fù)極集電體34A。(隔膜)隔膜35將正極33和負(fù)極34彼此分開(kāi)并且允許鋰離子通過(guò)，同時(shí)防止由于兩個(gè)電 極之間的接觸引起的電流短路。隔膜35例如由如聚四氟乙烯、聚丙烯和聚乙烯的合成樹(shù)脂 制成的多孔膜；由陶瓷制成的多孔膜等構(gòu)成，并且還可以使用這些多孔膜中的兩種以上的 層壓體。(電解質(zhì))電解質(zhì)36包含電解液和在吸收電解液后膨脹的高分子化合物，并且是所謂的凝 膠狀的電解質(zhì)。在凝膠狀的電解質(zhì)中，電解液被保持在高分子化合物中。凝膠狀的電解質(zhì) 是優(yōu)選的，因?yàn)椴粌H能夠獲得高離子傳導(dǎo)性，而且還可以防止發(fā)生液體泄漏。(電解液)電解液包含溶劑、電解質(zhì)鹽和添加劑。(溶劑)作為溶劑，例如，可以使用高介電常數(shù)溶劑。作為高介電常數(shù)溶劑，可以使用諸如 碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯和碳酸亞丁酯等的環(huán)狀碳酸酯。作為高介電常數(shù)溶劑，可以使用內(nèi)酯如Y-丁內(nèi)酯和Y-戊內(nèi)酯；內(nèi)酰胺如N-甲基吡咯烷酮；環(huán)狀氨基甲酸酯如N-甲基噁唑 烷酮；或砜化合物如四氫噻吩砜(環(huán)丁砜)來(lái)代替環(huán)狀碳酸酯或與環(huán)狀碳酸酯一起使用。作為溶劑，可以使用高介電常數(shù)溶劑與低粘度溶劑的混合物。低粘度溶劑的實(shí)例 包括諸如碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲丙酯的鏈狀碳酸酯；諸如乙酸甲 酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、異丁酸甲酯、三甲基乙酸甲酯和三甲基乙酸 乙酯的鏈狀羧酸酯；諸如N，N- 二甲基乙酰胺的鏈狀酰胺；諸如N，N- 二乙基氨基甲酸甲酯 和N，N-二乙基氨基甲酸乙酯的鏈狀氨基甲酸酯；以及諸如1，2_ 二甲氧基乙烷、四氫呋喃、 四氫吡喃和1，3-二氧戊環(huán)的醚。不應(yīng)解釋成溶劑限于上面列舉的化合物，并且可以廣泛使 用目前為止已提出的化合物。(電解質(zhì)鹽)電解質(zhì)鹽包含例如一種或兩種以上輕金屬鹽如鋰鹽。鋰鹽的實(shí)例包括無(wú)機(jī)鋰鹽，如六氟磷酸鋰(LiPF6)、四氟硼酸鋰(LiBF4)、六氟砷酸 鋰(LiAsF6)、六氟銻酸鋰(LiSbF6)、高氯酸鋰(LiClO4)和四氯鋁酸鋰(LiAlCl4)。并且，鋰 鹽的實(shí)例包括全氟烷烴磺酸鋰鹽的衍生物，如三氟甲烷磺酸鋰(CF3S03Li)、二(三氟甲烷磺 酸)酰亞胺鋰((CF3S02)2NLi)、二 (五氟乙烷磺酸)酰亞胺鋰((C2F5SO2)2NLi)和三(三氟 甲烷磺酸)甲基鋰((CF3S02)3CLi)。(添加劑)電解液包含具有兩個(gè)以上氮原子的芳香族腈化合物作為添加劑。當(dāng)在電解液中包 含具有兩個(gè)以上氮原子的芳香族腈化合物時(shí)，可以提高初始充放電效率。例如，在使用具有 一個(gè)氮原子的芳香族腈化合物如芐腈的情況中，可能基本上不可能提高初始充放電效率。 可以認(rèn)為由于在分子中存在兩個(gè)以上氮原子，因此芳香族腈化合物的反應(yīng)性提高，使得芳 香族腈化合物在電極(負(fù)極)的表面上分解以形成保護(hù)膜，從而抑制主溶劑的分解。可以 認(rèn)為當(dāng)芳香族腈化合物分子中的氮原子數(shù)過(guò)大時(shí)，其變得過(guò)度不穩(wěn)定，使得作為保護(hù)膜的 效果變?nèi)?。因此，分子中氮原子?shù)優(yōu)選不大于4。具有兩個(gè)以上氮原子的芳香族腈化合物的實(shí)例包括具有其中兩個(gè)以上氰基鍵合 在苯環(huán)上的結(jié)構(gòu)的芳香族腈化合物。具有兩個(gè)以上氰基鍵合在苯環(huán)上的結(jié)構(gòu)的芳香族腈化 合物的實(shí)例包括由下式(1)表示的芳香族腈化合物。更具體地說(shuō)，其實(shí)例包括由下式(2) 到(3)表示的芳香族腈化合物。
權(quán)利要求
1.一種非水電解質(zhì)電池，包括 正極，負(fù)極，以及 非水電解質(zhì)，其中， 所述非水電解質(zhì)包含 溶劑，電解質(zhì)鹽，和 添加劑；并且所述添加劑包括具有兩個(gè)以上氮原子的芳香族腈化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)電池，其中，所述具有兩個(gè)以上氮原子的芳香族腈化合物是由下式(1)表示的芳香族腈化合物
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)電池，其中，所述具有兩個(gè)以上氮原子的芳香族腈化合物是由下式( 至C3)中的任一個(gè)表示的芳 香族腈化合物
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)電池，其中，所述具有兩個(gè)以上氮原子的芳香族腈化合物是由下式(4)至(6)中的任一個(gè)表示的芳 香族腈化合物
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)電池，其中，所述添加劑的含量相對(duì)于所述非水電解質(zhì)的總質(zhì)量為按質(zhì)量計(jì)0. 以上且按質(zhì)量計(jì) 不大于0. 3%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)電池，其中， 所述非水電解質(zhì)包括鹵代碳酸酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)電池，其中， 所述非水電解質(zhì)包括具有碳-碳多鍵的碳酸酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)電池，其中， 所述非水電解質(zhì)是凝膠狀電解質(zhì)，所述凝膠狀電解質(zhì)包含含有所述溶劑、所述電解質(zhì)鹽和所述添加劑的電解液；以及 吸收所述電解液而膨脹的高分子化合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的非水電解質(zhì)電池，其中 所述高分子化合物包括聚偏二氟乙烯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)電池，包括層壓膜外包裝。
11.一種非水電解質(zhì)，包括 溶劑，電極質(zhì)鹽，以及 添加劑，其中，所述添加劑包括具有兩個(gè)以上氮原子的芳香族腈化合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種非水電解質(zhì)電池，包括正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)，其中所述非水電解質(zhì)包含溶劑、電解質(zhì)鹽和添加劑；并且所述添加劑包括具有兩個(gè)以上氮原子的芳香族腈化合物。
文檔編號(hào)H01M10/0568GK102088111SQ20101056084
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者川島敦道 申請(qǐng)人:索尼公司