[发明专利]非水电解液二次电池及非水电解液

说明书

相关申请的交叉引用

本发明包含分别于2007年5月8日和2007年6月29日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2007-123484和日本专利申请JP2007-172720涉及的主题，将其全部内容并入本文作为参考。

技术领域

本发明涉及一种在高温气氛下具有减少的膨胀同时保持良好的循环特性的非水电解液二次电池。

背景技术

近年来，已经出现许多便携式电子装置，诸如可携式摄像机(camcorder)、数码相机、便携式电话、个人数字助理以及笔记本式计算机，每个都实现了尺寸和重量的减少。电池，尤其是二次电池作为用于这样的电子装置的便携式电源已经受到关注，并且为了提高能量密度已经进行了深入细致的研究。最主要的是，使用碳作为负极活性物质、锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质以及碳酸酯混合物作为电解液的锂离子二次电池已被广泛地投入实际应用，因为如与相关技术的非水电解液二次电池如铅电池和镍镉电池相比它们能够获得高能量密度。而且，根据使用铝层压膜作为外部(外包装，exterior)的层压电池，由于外部薄和重量轻，因此可以增加活性物质的量，并且能量密度较高。

另一方面，存在这样的可能性，即，当电池暴露于高温气氛时，电解液中的碳酸酯在与电极反应时发生分解以产生气体。在薄电池诸如层压电池中，这样的现象导致电池的膨胀，因此，是特别有问题的。因而，已提出通过向电解液中加入碳酸氟代亚乙酯(氟代碳酸乙烯酯，碳酸氟(化)乙烯酯，fluoroethylene carbonate)来抑制充-放电循环时放电容量保持率的降低(参见JP-A-2005-38722)。

发明内容

然而，在使用碳酸氟代亚乙酯的情况下，仍然不足以抑制电池在高温气氛下的膨胀，并且存在改善的余地。因而，期望提供一种能够抑制高温保存时的膨胀同时保持充-放电效率的电池。

根据本发明，已经发现当电解液包含指定元素的卤化物时，减少了在高温气氛下的膨胀同时保持良好的充-放电循环特性。

即，根据本发明的一种实施例，提供了下列非水电解液二次电池和非水电解液。

(1)一种包括正极、负极以及非水电解液的非水电解液二次电池，其中，

非水电解液包含选自由Zr和属于周期表的第5族、第6族以及第12～15族的元素组成的组的元素的卤化物。

(2)一种非水电解液，包含选自由Zr和属于周期表的第5族、第6族以及第12～15族的元素组成的组的元素的卤化物。

按照在根据本发明一种实施例中的非水电解液和非水电解液二次电池，考虑到由于待包含在电解液中的指定元素的卤化物在初始充电时在电极的表面上被分解以形成卤化锂的保护膜(保护涂层，protective coating)的原因而抑制了由于电解液和电池活性物质的反应引起的气体的产生。据此，不仅可以抑制高温保存时电池的膨胀而且可以保持优异的充-放电效率。

附图说明

图1是示出了根据本发明一种实施例的非水电解液二次电池的结构的分解透视图。

图2是示出了沿如图1所示的卷绕电极体的I-I线的结构的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述用于实施根据本发明的实施例的最佳方式，但是不应当被解释为本发明限制于此。

图1示意性地示出了根据本发明一种实施例的层压型电池的结构。该二次电池是名为所谓的层压膜型的二次电池，其中具有安装在其中的正极引线21和负极引线22的卷绕电极体20容纳在膜状(film-like state)外部构件(包装件，exterior member)30的内部。

正极引线21和负极引线22每个从外部构件30的内部朝向外部以例如相同的方向引出。正极引线21和负极引线22每个由金属材料诸如铝、铜、镍以及不锈钢构成并且形成为薄板状或网络状。

外部构件30由通过例如将尼龙膜、铝箔以及聚乙烯膜以该次序粘贴而获得的矩形铝层压膜构成。外部构件30例如以这样的方式设置使得聚乙烯膜侧和卷绕电极体20彼此相对配置(设置)，并且其各自的外缘部(external edge)通过熔合或粘合剂而彼此紧密接触(连接)。为了防止外部空气的侵入，将粘附膜31插入到外部构件30与每一正极引线21和负极引线22之间。粘附膜31由对正极引线21和负极引线22具有粘附性的材料，诸如聚烯烃树脂，如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯以及改性聚丙烯构成。

外部构件30也可以由具有其它结构的层压膜、高分子膜如聚丙烯膜或金属膜代替上述铝层压膜构成。