披露了一种二次电池。该二次电池包括正极、负极、夹在它们之间的隔离片、以及电解液。该二次电池在完全充电状态下每对正极和负极具有的开路电压在4.25V以上并且在6.00V以下的范围内，并且电解液包含至少一种由下式(1)表示的芳香族化合物：其中R1至R10各自独立地表示氢、卤素基团、烷基、卤代烷基、芳基、或卤代芳基。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请是于2007年10月16日提交的题为"二次电池"的中国专利申请号 200710162885. 5的分案申请。 相关申请的交叉引用 本专利技术包含于2006年10月16日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2006-281529设及的主题，其全部内容并入本文作为参考。
本专利技术设及在完全充电状态下每对正极和负极具有的开路电压为4. 25V W上的 二次电池（secondary batteiT)。
技术介绍
[000引近年来，由于便携式电子技术的显著发展，电子装置如移动电话和笔记本式个人 计算机已开始被认为是支持高水平信息社会的基本技术。而且，关于高度功能化的运些电 子装置的研究和开发在能量方面也要提高，并且运些电子装置的消耗电力成比例稳定地增 加。另一方面，运些电子装置要求被长时间驱动，并且已必然期望作为驱动电源的二次电池 的能量密度高。而且，鉴于环境的考虑，已期望延长循环寿命。 从内置于电子装置中的电池的占用体积和质量的角度看，期望电池的能量密度尽 可能地高。由于裡离子二次电池具有优异的能量密度，因此现在的状态是裡离子二次电池 几乎内置于所有的装置中。 通常，在裡离子二次电池中，分别使用钻酸裡和碳材料作为正极和负极，并且工作 电压在4. 2V至2. 5V的范围内。单个电池单元（single cell)中端电压可升高至4. 2V的 原因主要依赖于非水电解液材料或隔离片的优异的电化学稳定性。 另一方面，在现有技术的能够最大在4. 2V下工作的裡离子二次电池中，用于正极 的正极活性物质，例如钻酸裡，仅利用了相对于其理论容量约60%的容量。为此原因，通 过进一步增加充电电压，理论上可W利用剩余容量。实际上，已知通过使电压在充电时至 4. 25V W上，显示出高能量密度（参见例如WO 03/019713 (专利文献1))。 然而，当非水电解液二次电池过充电时，随着过充电状态的进行，正极中发生裡的 过量释放，而负极中发生裡的过量吸留（occlusion),并且根据情况而定析出金属裡。在运 样的状态下，正极或负极处于热不稳定状态，并且导致电解液的分解和异常热产生，而电池 的异常热产生的发生导致损害电池的安全性的问题。运样的问题随着非水电解液二次电池 能量密度的增加而变得尤其显著。 为了解决上述问题，在例如JP-A-7-302614 (专利文献2)中，提出了在电解液中加 入少量的芳香族化合物作为添加剂，从而使其能够对过充电保证安全性。根据该专利文献 2中的方案，在负极中使用碳材料，并且使用芳香族化合物如苯甲酸衍生物作为电解液的添 加剂，该芳香族化合物具有的分子量在500 W下，而其JT -电子轨道在完全充电时具有的可 逆氧化还原电位在电位上高于正极电位。运样的芳香族化合物可W防止过充电，因此可W 保护电池。
技术实现思路
然而，在其中过电压设置超过4. 25V的电池中，尤其是，正极表面附近的氧化气氛 被加强。结果，存在运样的问题，即，在连续充电时与正极物理接触的隔离片被氧化和分解， 因此电池会由于突然的电流增加而变得不安全。 而且，在使用过充电防止剂（overcharge preventing agent)的情况下，存在运样 的问题，即，在通常充放电或高溫保存时，反应一点一点逐步进行，从而降低了电池性能。尤 其是，在其中过电压设置超过4. 25V的情况下，运种问题会由于反应加速而变得显著。 由此，期望提供安全的二次电池，该二次电池即使当过电压设置超过4. 25V时，也 不会产生在连续充电特性中的问题，并且不会在过充电时引起破裂等。 根据本专利技术【具体实施方式】的二次电池是包括正极、负极、夹在它们之间的隔离 片、W及电解液的二次电池，其中二次电池在完全充电状态（充满电状态，化Ily charged state)下每对正极和负极具有的开路电压在4. 25V W上并且在6. OOV W下的范围内，并且 电解液包含至少一种由下式（1)表示的芳香族化合物。[001引在上述式（1)中，Rl至Rio各自独立地表示氨、面素基团、烷基、面代烷基、芳基、 或面代芳基。 在根据本专利技术【具体实施方式】的二次电池中，通过使得完全充电时的开路电压在 4. 25V W上并且在6. OOV W下的范围内，可W获得高能量密度。而且，由于在电解液中加入 至少一种具有上述结构的芳香族化合物，运样的芳香族化合物在过充电状态下可W引起氧 化聚合W在活性物质表面上形成具有高电阻率的膜，从而，抑制过充电电流，结果，在二次 电池变为危险状态之前，可W阻止进行过充电。【附图说明】 图1是示出了根据本专利技术【具体实施方式】的二次电池的结构的剖视图。 图2是放大地示出了图1所示的二次电池中卷绕电极体的一部分的剖视图。【具体实施方式】 下文根据附图详细地描述本专利技术的【具体实施方式】。 图1示出了根据本专利技术【具体实施方式】的二次电池的截面结构。运种二次电池是使 用裡作为电极反应物的所谓的裡离子二次电池，其中负极容量表示为由于裡的吸留和释放 的容量成分。运种二次电池具有所谓的圆柱型，并且具有卷绕电极20,其中一对带状正极 21和带状负极22通过隔离片23卷绕在基本上中空的圆柱形电池壳11内。电池壳11由例 如锻儀的铁构成，并且其一端部封闭，而其另一端部是开口的。一对绝缘板12、13分别垂直 于卷绕圆周面而设置在电池壳11内，W便将卷绕电极体20夹在其间。 将电池盖14、设置在该电池盖14内的安全阀机构15、W及正溫度系数元件（PTC 元件）16通过垫圈17嵌塞并安装在电池壳11的开口端部，并且电池壳11的内部是密封的。 电池盖14由例如与电池壳11中相同的材料构成。安全阀机构15通过正溫度系数元件16 电连接至电池盖14。当由于内部短路、来自外部加热等而使电池的内压力升高至固定值W 上时，盘状板（电力导出板（electric power lead-t虹OU曲plate))15A反转，从而切断电 池盖14与卷绕电极体20之间的电连接。盘状板15A与正溫度系数元件16 -起构成电流 断路密封体（州rrent shut-down sealing body)。当溫度升高时，正溫度系数元件16由于 其电阻率值的增加而控制电流，并防止由于大电流导致的异常热产生。垫圈17由例如绝缘 材料构成，并且其表面用渐青涂敷。 例如，将中屯、销24插入卷绕电极体20的中屯、。将由侣等制成的正极引线25连接 至卷绕电极体20的正极21，而将由儀等制成的负极引线26连接至负极22。将正极引线25 焊接至安全阀机构15并电连接至电池盖14,而将负极引线26焊接并电连接至电池壳11。 < 正极〉图2放大地示出了图1所示的卷绕电极体20的一部分。如图2所示，例如，正极 21具有一种结构，其中正极活性物质层21B设置在具有一对彼此相对面的正极集电体21A 的两个面上。虽然说明被省略，但正极活性物质层21B也可W设置在正极集电体21A的仅 一个面上。正极集电体21A由例如金属锥如侣锥构成。正极活性物质层21B被配置为包含 例如作为正极活性物质的一种或多种能够吸留（occlude)和释放裡的正极材料，并根据需 要产生可W包含导电剂如石墨和粘结剂如聚偏二氣乙締。 能够吸留和释放裡的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种二次电池，包括：正极；负极；夹在它们之间的隔离片，以及非水电解液，其中，所述二次电池在完全充电状态下每对所述正极和所述负极具有的开路电压在4.25V以上并且在6.00V以下的范围内，并且所述非水电解液包含至少一种由下式(1)表示的芳香族化合物：其中，R1～R10各自独立地表示氢、卤素基团、烷基、卤代烷基、芳基或卤代芳基，并且R1～R3中的至少一个是卤素基团。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：村上隆，小西阳介，洼田忠彦，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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