[发明专利]二次电池、电池组、电动车辆、电力存储系统和电动工具

说明书

本申请是申请日为2012年12月14日的题为“二次电池、电池组、电动车辆、电力存储系统和电动工具”的中国专利申请第201210545979.1号的分案申请。

技术领域

本发明涉及包含凝胶电解质的二次电池、使用所述二次电池的电池组、电动车辆、电力存储系统、电动工具和电子装置。

背景技术

近年来，已经广泛使用了各种电子装置如手机和个人数字助理(PDA)，且已经强烈需要进一步降低电子装置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轻质的二次电池。近年来，已经考虑了将这种二次电池应用于由可附着且可拆卸地安装在电子装置等、电动车辆如电动汽车、电力存储系统如家用电力服务器或电动工具如电锯上的电池组代表的各种其他应用。

作为二次电池，已经提议了通过使用各种充放电原理获得电池容量的二次电池。特别地，认为利用电极反应物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比铅电池、镍镉电池等更高的能量密度。

二次电池包含正极、负极和电解液。所述电解液包含溶剂和电解质盐。充当用于充放电反应的介质的电解液大大影响二次电池的性能。因此，对电解液的组成进行了各种研究。具体地，为了抑制高电压充电时的电池劣化，由电池内部的压力增大而造成的爆炸危险等，使用具有一个或多个碳碳不饱和键的环状碳酸酯作为电解液的添加剂(例如，参见日本未审查专利申请公开第2006-114388、2001-135351、H11-191319、2000-058122和2008-010414号；以及日本未审查专利申请公开(PCT申请的译文)第2004-523073号)。这种环状碳酸酯不仅用于使用电解液的电池系统(液体电池)，而且用于不使用电解液的电池系统(固体电池)(例如，参见日本未审查专利申请公开第2003-017121号)。

发明内容

近年来，日益开发了应用二次电池的电子装置等的高性能和多功能。因此，期望电池特性的进一步提高。

期望提供一种能够提供优异电池特性的二次电池、电池组、电动车辆、电力存储系统、电动工具和电子装置。

根据本发明的实施方式，提供一种二次电池，其包括：正极；负极；和凝胶电解质(gel electrolyte)。所述凝胶电解质包含电解液和高分子化合物(聚合物化合物，polymer compound)。所述电解液包含由下式(1)表示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(键合，bond)的二价基团；R1至R4各自为氢基团、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至R4中的任意两个以上可以相互结合；且m和n满足m≥1和n≥0。

根据本发明的实施方式，提供了一种电池组，其包括：二次电池；控制所述二次电池的使用状态的控制部；以及根据所述控制部的指令切换所述二次电池的使用状态的开关部(switch section)。所述二次电池包括正极、负极和凝胶电解质。所述凝胶电解质包含电解液和高分子化合物。所述电解液包含由下式(1)表示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；R1至R4各自为氢基团、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至R4中的任意两个以上可以相互结合；且m和n满足m≥1和n≥0。

根据本发明的实施方式，提供了一种电动车辆，其包括：二次电池；将从所述二次电池供应的电力转换为驱动力的转换部；根据所述驱动力运行的驱动部；和控制所述二次电池的使用状态的控制部。所述二次电池包括正极、负极和凝胶电解质。所述凝胶电解质包含电解液和高分子化合物。所述电解液包含由下式(1)表示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；R1至R4各自为氢基团、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至R4中的任意两个以上可以相互结合；且m和n满足m≥1和n≥0。