非水电解液组合物和非水电解液二次电池制造技术

一种非水电解液组合物，包含：非水溶剂；电解质盐；基质树脂；填料；及表面活性剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非水电解液组合物和非水电解液二次电池。更具体地，本专利技术涉及包含非水溶剂、电解质盐、基质树脂、填料和表面活性剂的 非水电解液组合物，以及采用它的非水电解液二次电池。此外，更具体地，本专利技术涉及包含非水溶剂、电解质盐、基质树脂和含有规定氧化 铝的填料的非水电解液组合物，以及采用它的非水电解液二次电池。
技术介绍
近年来，已经出现大量的便携式电子设备，人们设法减小其尺寸和降低其重量。此外，在用作便携式电子设备电源的电池中，为了实现便携式电子设备尺寸减小 和重量减轻，需要减小电池自身的尺寸和有效地利用便携式电子设备的内部空间。众所周知，符合这种要求的电池，最合适的是能量密度大的锂离子二次电池。举例来说，作为这种锂离子二次电池，鉴于其重量轻和能量密度高，还鉴于可以制 造极薄形状的电池等事实，外部构件采用层叠薄膜的电池已进入实用。在采用层叠薄膜作为外部构件的电池中，为了实现阻止液体泄漏等，采用电解质 溶液作为电解质和固定其中的电解质溶液的基质树脂，这种电池称作聚合物电池。在这种聚合物电池中，通过外部构件采用铝层叠薄膜，极大地增强了形状自由度。 另一方面，存在强度不足的可能性，所以，当因为误用而受到强力挤压时，容易发生变形。这种情况下，只要这类聚合物电池覆有薄膜外包装就没问题。然而，近年来，根据 实现高容量的需求，外包装变得简单；而且当变形大时，电池内容易发生短路，导致产物可 能不能作为电池而工作。为了应对这类问题，迄今已提出在电极表面涂布陶瓷而制得的电池(例如参见 JP-A-10-214640)。
技术实现思路
然而，在JP-A-10-214640公开的电池中，尽管可以增加短路发生之前的强度(负 载)，但是容易降低电解质溶液到电极中的浸透性，结果，存在电池特性显著降低的问题。本专利技术意在解决上述问题以及与常规方法有关的其它问题。期望的是提供能够在短路发生前增加强度(负载)又不显著降低电池特性的非水 电解液组合物，或者能够增强电池特性又不显著降低短路发生前的强度(负载)的非水电 解液组合物，以及采用该非水电解液组合物的非水电解液二次电池。为了实现这一期望，本专利技术人进行了广泛和深入的研究。结果发现，前述期望可如此实现，即令所形成的非水电解液包含基质树脂、填料和 表面活性剂，或者包含基质树脂和含有规定氧化铝的填料，由此导致本专利技术实施方案的完 成。换言之，根据本专利技术实施方案的非水电解液组合物是包含非水溶剂、电解质盐、基质树脂、填料和表面活性剂的组合物。此外，根据本专利技术另一实施方案的非水电解液组合物是包含非水溶剂、电解质盐、基质树脂和至少含有氧化铝的填料的组合物，其中该氧化铝是α “转化率为80%或更大的氧化铝。此外，根据本专利技术再一实施方案的非水电解液二次电池是包括正极、负极、隔板和 非水电解液组合物的电池，其中所述非水电解液组合物是包含非水溶剂、电解质盐、基质树 月旨、填料和表面活性剂的组合物。而且，根据本专利技术又一实施方案的非水电解液二次电池是包括正极、负极、隔板和 非水电解液组合物的电池，其中所述非水电解液组合物是包含非水溶剂、电解质盐、基质树 脂和至少含有氧化铝的填料的组合物；且该氧化铝是α -转化率为80%或更大的氧化铝。根据本专利技术的实施方案，由于所形成的非水电解液包含基质树脂、填料和表面活 性剂或者包含基质树脂和含有规定氧化铝的填料，所以可以使高电池特性和高短路负载特 性相互兼容。也就是说，根据本专利技术的实施方案，可以产生在短路发生前能够增加强度(负 载)又不显著降低电池特性的非水电解液组合物，或者能够增强电池特性又不显著降低短 路发生前的强度(负载)的非水电解液组合物，且可以提供采用该非水电解液组合物的非 水电解液二次电池。附图说明图1是图示根据本专利技术实施方案的非水电解液二次电池的实例的分解透视图。图2是沿图1所示电池元件的II-II线的示意性截面图。具体实施例方式下面说明实现本专利技术的各种方式(下文中称作为“实施方案”)。说明的顺序如下1.第一实施方案(第一非水电解液组合物的实例)2.第二实施方案(第二非水电解液组合物的实例)3.第三或第四实施方案(第一或第二非水电解液二次电池的实例)<1.第一实施方案>根据第一实施方案的第一非水电解液组合物是包含非水溶剂、电解质盐、基质树 月旨、填料和表面活性剂的组合物，其适用于非水电解液二次电池。可以使用各种高介电常数溶剂和低粘度溶剂作为非水溶剂。作为高介电常数溶剂的适当例子，可以例举含碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯的溶剂， 但是不应认为高介电常数溶剂仅限于此。高介电常数溶剂的实例包括环状碳酸酯如碳酸亚丁酯，碳酸亚乙烯酯，4-氟-1， 3-二氧戊环-2-酮(氟碳酸亚乙酯)，4-氯-1，3-二氧戊环-2-酮(氯碳酸亚乙酯)和三 氟甲基碳酸亚乙酯。此外，作为高介电常数溶剂，可以使用内酯类如Y-丁内酯和Y-戊内酯、内酰胺 类如N-甲基吡咯烷酮、环状氨基甲酸酯如N-甲基噁唑烷酮、砜类化合物如四亚甲基砜等， 代替或者与环状碳酸酯一起使用。相反，低粘度溶剂的实例包括链状碳酸酯如碳酸二甲酯，碳酸甲乙酯，碳酸二乙酯 和碳酸甲丙酯；链状羧酸酯如乙酸甲酯，乙酸乙酯，丙酸甲酯，丙酸乙酯，丁酸甲酯，异丁酸 甲酯，三甲基乙酸甲酯和三甲基乙酸乙酯；链状酰胺如N，N-二甲基乙酰胺；链状氨基甲酸 酯如N，N- 二乙基氨基甲酸甲酯和N，N- 二乙基氨基甲酸乙酯；及醚类如1，2- 二甲氧基乙 烷，四氢呋喃，四氢吡喃和1，3-二氧戊环。前述高介电常数溶剂和低粘度溶剂可单独使用，或者以其两种或多种的任意混合 物使用。此外，非水溶剂的含量优选为70 90%质量。当非水溶剂的含量小于70%质量 时，存在粘度过高的问题，而当其超过90%质量时，则存在不能获得足够电导率的可能性。 作为电解质盐，可以使用任何材料，只要它溶解或分散在前述非水溶剂中产生离 子即可，且可以适当地使用六氟磷酸锂(LiPF6)。然而，不应理解成电解质盐仅限于此。例如，可以使用无机锂盐如四氟硼酸锂(LiBF4),六氟砷酸锂(LiAsF6),六氟锑酸 锂(LiSbF6),高氯酸锂(LiClO4)和四氯铝酸锂(LiAlCl4)；全氟烷磺酸衍生物的锂盐如三氟 甲磺酸锂(LiCF3SO3), 二(三氟甲砜)酰亚胺化锂(LiN(CF3SO2)2), 二(五氟乙砜)甲基化 锂(LiC(C2F5SO2)2)和三(三氟甲砜)甲基化锂(LiC(CF3SO2)3)；等等。这些锂盐可单独使 用，或者以其两种或多种的任意混合物使用。电解质盐的含量优选为10 30%质量。当电解质盐的含量小于10%质量时，存 在不能获得足够电导率的可能性，而当其超过30%质量时，则存在粘度过高的问题。对基质树脂没有具体的限制，只要其能够浸渍并保持前述非水溶剂、前述电解质 盐、下列填料和下列表面活性剂于其中。例如，优选聚合物(即均聚物、共聚物和多组分共 聚物)，作为组成成分，包含偏二氟乙烯、六氟丙烯、聚四氟乙烯等。其具体实例包括聚偏 二氟乙烯(PVdF)，聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVdF-HFP)和聚偏二氟乙烯-六氟丙 烯_氯三氟乙烯共聚物(PVdF-HFP-CTFE)。基质树脂包括浸渍并将前述非水溶剂和电解质盐保持于其中进而引起溶胀、胶凝 或固定的基质树脂。此外，据此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解液组合物，包含：非水溶剂；电解质盐；基质树脂；填料；及表面活性剂。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：町田昌纪，河野阳介，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]