提供能够使在4.2V级以上的循环特性提高的锂二次电池。根据本发明专利技术而提供的锂二次电池，是使用锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质的4.2V级以上的锂二次电池。在构成该锂二次电池的负极的附近，存在含硅的环状化合物和/或其反应生成物。该含硅的环状化合物中，构成环的原子的至少1个是硅原子，并且具有至少1个乙烯基。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供能够使在4.2V级以上的循环特性提高的锂二次电池。根据本专利技术而提供的锂二次电池，是使用锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质的4.2V级以上的锂二次电池。在构成该锂二次电池的负极的附近，存在含硅的环状化合物和/或其反应生成物。该含硅的环状化合物中，构成环的原子的至少1个是硅原子，并且具有至少1个乙烯基。【专利说明】
本专利技术涉及。更具体地，涉及能够适用于车辆搭载用电 源的。 本申请基于2012年7月17日提出的日本专利申请2012-158487号要求优先权， 将该申请的全部内容作为参照并入本说明书中。
技术介绍
锂二次电池重量轻且能够得到高能量密度，因此能够很好地用作个人电脑、移动 终端等的所谓移动电源、车辆驱动用电源。特别是作为电动车、混合动力车等车辆的驱动用 高输出电源的重要性高。曾提出在这样的锂二次电池中，以使循环特性提高等为目的，将环 状硅氧烷添加到非水电解液中。作为公开了这种现有技术的文献，可举出专利文献1?4。 在先技术文献 专利文献1 :日本专利申请公开2004-071458号公报 专利文献2 :日本专利申请公开2007-227368号公报 专利文献3 :日本专利申请公开2009-163939号公报 专利文献4 :日本专利申请公开2010-044883号公报
技术实现思路
然而，在正极为4. 2V以上的高的电位下工作的二次电池中，有通过在高电位下进 行充放电而过渡金属容易从正极活性物质溶出的倾向。该溶出来的过渡金属使有助于充放 电的锂失活，因此认为这会成为循环特性降低的原因。本专利技术人认真研宄的结果，发现了能 够使由上述溶出了的过渡金属导致的锂的失活得到抑制的化合物，才完成了本专利技术。 S卩，本专利技术涉及4. 2V级以上的锂二次电池的改良，其目的是提供能够使在4. 2V级 以上的循环特性提高的锂二次电池。另外，另一目的是提供具有这样的性能的锂二次电池 的制造方法。 为达成上述目的，根据本专利技术，能够提供使用锂过渡金属复合氧化物作为正极活 性物质的4. 2V级以上的锂二次电池。在构成该锂二次电池的负极的附近，存在含硅的环状 化合物和/或其反应生成物。该含硅的环状化合物中，构成环的原子的至少1个是硅原子， 并且具有至少1个乙烯基。 根据该技术方案，在4. 2V级以上的二次电池中，具有至少1个乙烯基的含硅的环 状化合物和/或其反应生成物，至少在负极附近发挥作用，使得由从正极活性物质溶出的 过渡金属导致的循环特性的降低得到抑制。因此，根据本专利技术，能够实现4. 2V级以上的二 次电池的循环特性的提高。 上述含硅的环状化合物有助于4. 2V级以上的二次电池的循环特性提高，这是通 过本专利技术人的研宄才明确的，在专利文献1?4中没有研宄过，也没有暗示。这从例如专利 文献1中，使用了在4. 2V以上的充放电中无法实现循环特性的提高的六甲基环丙硅氧烷 (参照后述的实施例）也可以明确知道。由本专利技术带来的循环特性的提高，这是在以往技术 中没有预想过的效果。 再者，在本说明书中「4. 2V级以上的锂二次电池」是指在SOC(State of Charge ; 充电状态）〇%?100%的范围中，具有正极活性物质的氧化还原电位（工作电位）为4.2V 以上（vs. Li/Li+)的区域的锂二次电池。这样的二次电池，能够作为在S0C0%?100%之 中至少一部分范围中，正极的电位成为4. 2V以上的锂二次电池来把握。 在此公开的技术的优选一方式中，所述含硅的环状化合物是由式（1)表示的含乙 條基的环状娃氧烧： 【权利要求】1. 一种锂二次电池，是使用锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质的4. 2V级以上 的锂二次电池， 在构成所述锂二次电池的负极的附近，存在含硅的环状化合物和/或其反应生成物， 所述含硅的环状化合物中，构成环的原子的至少1个是硅原子，并且具有至少1个乙烯 基。2. 根据权利要求1所述的锂二次电池，所述含硅的环状化合物是由式（1)表示的含乙 條基的环状娃氧烧：式（1)中，R1和R2相同或不同，都是碳原子数为1?12的有机基团，R1和R2的至少一 方含有乙烯基，η为3?10的整数。3. 根据权利要求1或2所述的锂二次电池，所述含硅的环状化合物中，与构成环的硅原 子结合了的取代基都是乙烯基。4. 根据权利要求1?3的任一项所述的锂二次电池，所述正极活性物质是含有Li、以 及作为过渡金属元素的Ni和Mn的尖晶石结构的锂过渡金属复合氧化物。5. 根据权利要求1?4的任一项所述的锂二次电池，所述锂二次电池含有非水电解质， 该非水电解质含有氟碳酸盐作为非水溶剂。6. -种锂二次电池的制造方法，是制造4. 2V级以上的锂二次电池的方法，包括： 准备含有锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质的正极和负极；和 至少向所述负极供给含硅的环状化合物， 所述含硅的环状化合物中，构成环的原子的至少1个是硅原子，并且具有至少1个乙烯 基。7. 根据权利要求6所述的锂二次电池的制造方法，所述含硅的环状化合物的供给，包 括： 准备含有所述含硅的环状化合物的非水电解质；和 将所述准备好的非水电解质，向具备所述正极和所述负极的电极体供给。8. 根据权利要求6或7所述的锂二次电池的制造方法，作为所述含硅的环状化合物，使 用由式（1)表不的含乙條基的环状娃氧烧：式（1)中，R1和R2相同或不同，都是碳原子数为1?12的有机基团，R1和R2的至少一 方含有乙烯基，η为3?10的整数。9. 根据权利要求6?8的任一项所述的锂二次电池的制造方法，所述含硅的环状化合 物中，与构成环的硅原子结合了的取代基都是乙烯基。10. 根据权利要求6?9的任一项所述的锂二次电池的制造方法，作为所述正极活性 物质，使用含有Li、以及作为过渡金属元素的Ni和Mn的尖晶石结构的锂过渡金属复合氧化 物。11. 根据权利要求7所述的锂二次电池的制造方法，所述锂二次电池含有非水电解质， 作为该非水电解质的非水溶剂，使用氟碳酸盐。12. -种车辆，搭载有权利要求1?5的任一项所述的锂二次电池。【文档编号】H01M4/525GK104471778SQ201380037311 【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年6月26日 优先权日:2012年7月17日【专利技术者】山口裕之 申请人:丰田自动车株式会社本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锂二次电池，是使用锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质的4.2V级以上的锂二次电池，在构成所述锂二次电池的负极的附近，存在含硅的环状化合物和/或其反应生成物，所述含硅的环状化合物中，构成环的原子的至少1个是硅原子，并且具有至少1个乙烯基。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：山口裕之，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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