本发明专利技术提供一种电池，其能改进电池特性。在这种电池中，正极和负极均与设置在两者间的高分子量电解质相面对，并进行卷绕。正极包括正极集流体和正极活性物质层。该正极活性物质层包括Ｓｉ、Ｓｎ或其合金。正极活性物质层优选由汽相沉积法、液相沉积法或烧结法形成。正极活性物质层优选与正极集流体在其至少部分界面上熔合。高分子量电解质包含电解溶液和高分子量化合物，该高分子量化合物具有的结构是其中聚合的聚合物具有丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基并且不包含醚基。
【技术实现步骤摘要】
电池 专利
本专利技术涉及一种电池，其采用通过聚合聚合物得到的高分子量电解质。 现有技术近年来，已经引进许多便携式电子设备如组合式摄像机(磁带录像机)，移动电话和便携式计算机。已经使这些设备实现了小型化和轻型化。随之，电池的积极发展，特别是二次电池的积极发展已经被促进为这些电子设备的便携式电源。特别是，锂离子二次电池作为一种实现高能密度的电池已经引起极大关注。常规地，作为锂离子二次电池的正极活性物质，主要使用碳材料如石墨。然而碳材料的理论容量才为372mAh/g，即存在的问题是需要新的技术发展以改进前述容量。因此，最近已经展开积极的研究，使用包含硅或锡的合金取代碳材料用作正极活性物质。然而，当合金用于电池的正极时，存在的问题是尽管提高了正极电势，但是正极由于在重复充放电中正极活性物质的膨胀和收缩变成微粒，使得循环特性变差。为了解决这样的问题，存在一种情况是采用由聚合和胶化电解质的组成物质而形成的高分子量电解质，其中通过使用聚合引发剂进行混合聚合物和电解溶液(参见日本未审专利申请公开2000-21449及日本未审专利申请公开2000-173607)。由这种聚合得到的高分子量电解质的形成，例如通过在电极上涂覆包含聚合物的电解质的组成物质，并在卷绕电极之前用紫外线辐射处理或加热；或例如在高分子量电解质用于电池，其中卷绕电极的情况下，是通过首先卷绕电极形成电极卷绕体，然后在电极卷绕体中注入这种电解质的组成物质并加热生成物。例如，已经知道聚甲基丙烯酸甲酯(例如，参考日本已审专利申请公开S58-56467)和具有丙烯酸酯基或醚基的化合物(例如，参考日本已审专利申请公开H07-25838)作为这种情况下使用的聚合物。在-->前述的日本已审专利申请公开S58-56467中，包括许多实例，其中在聚合物中引入醚基。这些实例旨在促进传输电荷的阳离子的分解(例如在锂离子二次电池中的锂离子)，而不管其是全固态还是胶化状态。另外，各种关于电解溶液的研究已经开展。例如，有报告指出通过使用有机溶剂能够显著改进低温特性，在这种有机溶剂中碳酸亚乙酯和碳酸甲乙酯混合到氧化烯或具有氨基甲酸酯结构的丙烯酸酯聚合物/甲基丙烯酸酯聚合物中(例如，参考日本未审专利申请公开H10-294105)。例如，考虑到改进漏电阻，在前述的日本已审专利申请公开S58-56467的申请中所述的高分子量电解质适合作为电解溶液的凝固方法。然而，在这种情况下，聚合物的量必需相对高。因此，存在的问题是不能得到高的离子导电性和所期望的电池特性。例如，在前述日本已审专利申请公开H07-25838中所述的高分子量电解质中，聚合物具有醚基。因此由分解产生的阳离子与醚基的氧结合，降低了粒子的迁移率，并降低了离子导电性。此外，由于在醚基部分的氧化电阻低，其充放电效率和存储特性差。例如，在前述日本未审专利申请公开H10-294105中所述的高分子量电解质中，尽管改进了低温特性，但不能得到有效的充放电循环特性。 专利技术概述考虑到这些问题，提出了本专利技术；本专利技术的目的是提供一种能改进电池性能的电池。本专利技术的电池包括负极、正极和高分子量电解质，其中正极包含硅或锡的单质或化合物中的至少一种，该高分子量电解质包括高分子量化合物，其具有的结构是其中聚合的聚合物具有丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基并且不包含醚基。在本专利技术的电池中，高分子量电解质包括高分子量化合物，该高分子化合物具有的结构是其中聚合的聚合物不包含醚基。因此，离子容易在高分子量电解质中转移，并且得到高的离子导电性。本专利技术的其他和另外目的、特征和优点可从下面的描述中更清楚得出。 附图简述图1是显示本专利技术实施方案的二次电池结构的分解透视图；-->图2是沿图1所示的电池设备I-I线的横截面视图；图3是显示本专利技术实施方案中制造的二次电池的结构的横截面视图。 优选实施方案详述下面参考附图详细描述本专利技术的实施方案。图1显示本专利技术的实施方案的二次电池的分解示意图。在该二次电池中，其上连接负极端子11和正极端子12的电池设备20密封在薄膜型外部构件30A和30B内。负极端子11和正极端子12从外部构件30A和30B的内部引出至外部，并且，例如，在同一方向上导出。负极端子11和正极端子12分别由如铝(Al)，铜(Cu)，镍(Ni)及不锈钢等金属材料制成。外部构件30A和30B由矩形层压膜形成，其中例如，尼龙膜、铝箔、聚乙烯膜依次粘结在一起。例如，设置该外部构件30A和30B使得它们的聚乙烯膜侧面对着电池设备20，并且每个外部边沿部分熔化粘结或互相粘着。用于防止外部空气侵入的粘合膜31插入在外部构件30A和负极端子11，外部构件30A和正极端子12，外部构件30B和负极端子11，以及外部构件30B和正极端子12之间。粘合膜31由具有与负极端子11和正极端子12相关的接触性质的材料组成。例如，负极端子11和正极端子12由前述的金属材料形成时，粘合膜31优选的由如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯以及改性聚丙烯等聚烯烃树脂形成。外部构件30A和30B由具有其他结构的层压膜，高分子量膜如聚丙烯或金属膜取代前述的层压膜形成。图2是显示沿图1所示的电池设备20的线I-I的横截面结构图。在电池设备20中，负极21和正极22互相相对设置，同时其间具有高分子量电解质23和隔膜24，并卷绕。电池设备20的最外部由保护带25保护。负极21包括具有一对相对表面的负极集流体21A和在负极集流体21A的两侧或一侧上设置的负极活性物质层21B。负极集流体21A包括裸露部分，其中在纵向的一端上没有负极活性物质层21B。负极端子11连接在该裸露部分上。例如，负极集流体21A由如铝箔，镍箔和不锈钢箔等金属箔制成。负极活性物质层21B包含例如，能嵌入并脱出锂作为负极活性物质的一种或多种负极材料，必要时也可以包含导电介质和粘接剂。例如，作为-->能嵌入和脱出锂的负极材料，优选的是由通式LimMIO2表示的含锂材料合成氧化物。含锂的金属复合氧化物能产生高电压，并具有高密度，因而它们能实现具有更高容量的二次电池。MI是一种或多种过渡金属，优选的是钴(Co)和镍的至少一种。m依据电池的充放电状态而改变，通常范围是0.05≤m≤1.10。这种含锂的金属复合氧化物的具体实例包括LiCoO2和LiNiO2。如负极21，正极22包括具有一对相对表面的正极集流体22A及在正极集流体22A的两侧或一侧上的正极活性物质层22B。正极集流体22A优选由例如铜、不锈钢、镍、钛(Ti)、钨(W)、钼(Mo)或铝制成。特别是，在某些情况下，正极集流体22A优选由容易与正极活性物质层22B熔合的金属制成。例如，如后所述，当正极活性物质层22B包含由硅或锡的单质或化合物构成的组的至少一种时，易与正极电流活性物质层22B熔合的正极集流体22A的材料的实例包括铜、钛、铝和镍。正极集流体22A既能由单层也能由多层组成。在使用多层的情况下，与正极活性物质22B层接触的层可由易与正极活性物质层22B熔合的金属材料形成，其本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电池包括：负极；正极；以及高分子量电解质，其中正极包含硅或锡的单质或化合物构成的组中的至少一种，高分子量电解质包括高分子量化合物，高分子量化合物具有的结构是其中聚合的聚合物具有丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基且 不包含醚基。
【技术特征摘要】
JP 2003-4-9 105697/031.一种电池包括：负极；正极；以及高分子量电解质，其中正极包含硅或锡的单质或化合物构成的组中的至少一种，高分子量电解质包括高分子量化合物，高分子量化合物具有的结构是其中聚合的聚合物具有丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基且不包含醚基。2.权利要求1的电池，其中高分子量化合物具有的结构是其中聚合的聚合物具有通式1所述的结构、通式2所述的结构和通式3所述的结构，通式1通式2通式3在化学式1至3中，X11、X12、X2和X3分别表示氢原子或甲基；R1表示包含碳原子并不包含醚基的结构部分，R2和R3分别表示氢原子或包含碳原子并且不含醚基的结构部分。3.权利要求1的电池，其中高分子量化合物的结构是其中聚合的聚合-->物具有通式4所述的结构、通式5所述的结构及通式6所述的结构，通式4通式5通式6在化学式4至6中，X11、X12、X2和X3分别表示氢原子或甲基；R21表示氢原子、碳原子数为10或更少的烷基或碳原子数为12或更少的芳香环基；R31表示氢原子、碳原子数为10或更...
【专利技术属性】
技术研发人员：窪田忠彦，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。