[发明专利]二次电池、电子装置、电动工具和电动车辆

说明书

技术领域

本发明涉及包括正极、负极和电解液的二次电池，使用其的电子装置，使用其的电动工具，使用其的电动车辆以及使用其的电力存储系统。

背景技术

近年来，已经广泛使用了诸如手机和个人数字助理（PDA）的各种电子装置，并且已经强烈需要进一步减小它们的尺寸和重量并实现它们的长寿命。因此，作为用于电子装置的电源，已经开发了电池，特别是能够提供高能量密度的小且重量轻的二次电池。近来，已经考虑了将这种二次电池不仅应用于上述电子装置，而且还应用于由电动工具如电锯、电动车辆如电动汽车和电力存储系统如家用电力服务器代表的各种应用。

作为二次电池，已经广泛提议了使用各种充放电原理的二次电池。具体地，认为使用离子诸如锂离子的插入和提取的二次电池是有希望的，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。

二次电池包括正极、负极和电解液。所述正极和所述负极分别包含插入和提取离子如锂离子的正极活性物质和负极活性物质。在二次电池中，为了获得高电池容量，作为电解液的溶剂，使用了环状碳酸酯和链状碳酸酯等的混合溶剂。

电解液的组成很大程度上影响二次电池的性能。因此，已经对电解液的组成进行了各种研究。具体地，为了提高循环特性等，提出了使得电解液包含不饱和碳键环状碳酸酯或卤代环状碳酸酯（例如，参见日本未审查专利申请公开号2002-289256、2003-297419和2006-086058以及日本专利号4365013）。在这种情况下，在负极的表面上形成涂层，因此抑制了由于负极活性物质的反应而造成的电解液的分解反应。作为不饱和碳键环状碳酸酯，使用了碳酸亚乙烯酯等。作为卤代环状碳酸酯，使用了4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮等。

发明内容

近年来，越来越多地开发其上安装有二次电池的电子装置等的高性能和多功能。因此，倾向于增大电子装置的电力消耗，并且倾向于频繁重复二次电池的充放电。因此，已经期望进一步提高二次电池的电池容量特性、循环特性等。

在电解液中包含不饱和碳键环状碳酸酯等的情况下，通过涂层防止了负极活性物质和电解液之间的接触。另一方面，由于因存在涂层而导致负极的电阻增大，所以使得不能充分提高电池特性。在增大电解液的离子传导率或降低电解液的粘度以便提高正极和负极之间的离子移动速度的情况下，这种倾向特别显著。在通过大电流进行放电时，所述倾向也是显著的。

因此，期望通过抑制负极的电阻升高来采取能够充分提高电池容量特性、循环特性等的措施。在这种情况下，不仅提高固有的电池特性如电池容量特性，而且还抑制因电解液的分解反应所产生的气体而造成的二次电池的膨胀是重要的。

期望提供一种能够提高电池特性的二次电池、电子装置、电动工具、电动车辆和电力存储系统。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种二次电池，其包括正极、负极和电解液。所述负极或电解液或者两者包含含有不饱和碳键的金属盐。

根据本发明的一个实施方式，提供了使用二次电池的电子装置，所述二次电池包括正极、负极和电解液。所述负极或电解液或两者包含含有不饱和碳键的金属盐。

根据本发明的一个实施方式，提供了使用二次电池的电动工具，所述二次电池包括正极、负极和电解液。所述负极或电解液或两者包含含有不饱和碳键的金属盐。

根据本发明的一个实施方式，提供了使用二次电池的电动车辆，所述二次电池包括正极、负极和电解液。所述负极或电解液或两者包含含有不饱和碳键的金属盐。

根据本发明的一个实施方式，提供了使用二次电池的电力存储系统，所述二次电池包括正极、负极和电解液。所述负极或电解液或两者包含含有不饱和碳键的金属盐。

“不饱和碳键”是碳碳双键或碳碳三键或两者。即，可以仅存在碳碳双键，可以仅存在碳碳三键或者可以存在其两者。碳碳双键的数目可以是一个或两个以上，并且碳碳三键的数目可以是一个或两个以上。在包含一个或多个碳碳双键和一个或多个碳碳三键的情况下，可以自由地设定其次序。金属盐可以是链状金属盐或环状金属盐，只要包含上述不饱和碳键即可。

根据本发明实施方式的二次电池，所述负极或所述电解液或两者包含含有不饱和碳键的金属盐。因此，可以提高电池特性如电池容量特性、循环特性和膨胀特性。此外，根据本发明实施方式的使用上述二次电池的电子装置、电动工具、电动车辆和电力存储系统，可以获得类似的效果。

应理解，上述一般描述和下列详细描述两者都是示例性的，并且旨在提供所要求的本发明的进一步说明。

附图说明