二次电池制造技术

本发明专利技术提供了一种二次电池，该二次电池包括正极、负极和电解液，电解液包括包含以下化学式表示的异氰酸酯化合物的溶剂：其中Ｒ１是ｚ价有机基团，而ｚ为２以上的整数，并且羰基中的碳原子键合至Ｒ１中的碳原子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含有溶剂的电解液和包括电解液以及正极和负极的二次电池。
技术介绍
近年来，已广泛使用了便携式电子装置如照相机集成的VTR (磁带录像机)、便携 式电话或笔记本式计算机，并且已强烈要求降低便携式电子装置的尺寸和重量以及增加便 携式电子装置的寿命。因此，作为用于便携式电子装置的电源，已经促进了电池，特别是能 够获得高 能量密度的轻量化二次电池的开发。在它们之中，使用锂的嵌入和脱嵌用于充电-放电反应的二次电池(所谓的锂离 子二次电池)或使用锂的沉积和溶解的二次电池(所谓的锂金属二次电池)具有很大的前 景，因为与铅_酸电池或镍_镉电池相比，该二次电池能够获得更大的能量密度。为了改进循环特性、储存特性(保存特性)等，已经提出了使用含有异氰酸酯基团 (-NC0)的化合物(异氰酸酯化合物)作为用于二次电池中的电解液组合物的技术。作为该 异氰酸酯化合物，使用了如描述于例如日本未审查专利申请公开号2002-008719中的向苯 环中引入一种或两种以上异氰酸酯基团的化合物，如描述于例如日本未审查专利申请公开 号2005-259641中的低分子量化合物(分子量为500以上)，如描述于例如日本未审查专 利申请公开号2006-164759中的由X-NCO(其中X是氢、脂肪烃等)或Z-Y-NCO(其中Z是 氢、脂肪烃等，Y是_S( = 0)2_、脂肪烃等)表示的化合物，如描述于例如日本未审查专利申 请公开号2007-242411中的由OCN-R-NCO(其中R是脂肪族碳链等)表示的化合物等。
技术实现思路
近年来，便携式电子装置具有更高的性能和更多的功能，并且便携式电子装置倾 向于要求更大的功率消耗。因此，二次电池倾向于被频繁充电和放电，由此循环特性易于降 低。因此，期望二次电池的循环特性的进一步改善。在这种情况下，为了获得优异的循环特 性，确保初始充电-放电特性是很重要的。而且，便携式电子装置已经广泛用于各种领域， 并且存在这样的可能性，即，在二次电池的运输、使用或携带过程中二次电池被暴露于高温 气氛中，从而二次电池的储存特性也易于降低。因此，期望二次电池的储存特性的进一步改口 ο期望提供一种能够改善循环特性同时确保初始充电_放电特性的二次电池。而且，期望提供一种能够改善循环特性和储存特性的电解液和二次电池。根据本专利技术的实施方式，提供了一种包括正极、负极和电解液的二次电池，其中负 极包括含有多个负极活性物质颗粒的负极活性物质层，该多个负极活性物质颗粒包括硅作 为构成元素，负极活性物质层包括含氧化物膜和金属材料中的至少一种作为构成元素，含 氧化物膜覆盖负极活性物质颗粒的表面，金属材料包括不与电极反应物合金化的金属元素 并设置在负极活性物质层的间隙中，而电解液包括包含选自由化学式1和化学式2表示的 异氰酸酯化合物组成的组中的至少一种的溶剂。化学式权利要求1.一种二次电池，包括正极、负极和电解液，其中，所述电解液包括包含由化学式17表示的异氰酸酯化合物的溶剂 化学式172.根据权利要求1所述的二次电池，其中由化学式17表示的所述异氰酸酯化合物是由化学式18表示的化合物 化学式183.根据权利要求2所述的二次电池，其中 化学式18中的R2是直链亚烷基。4.根据权利要求2所述的二次电池，其中化学式18中的R2是亚乙基(-C2H4-)或亚丙基(-C3H6-)。5.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述溶剂中由化学式17表示的所述异氰酸酯化合物的含量在0. 01wt% 5wt%的范 围内。6.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述溶剂包括选自由化学式19表示的包含卤素的链状碳酸酯和由化学式20表示的包 含卤素的环状碳酸酯组成的组中的至少一种 化学式197.根据权利要求6所述的二次电池，其中由化学式19表示的包含卤素的所述链状碳酸酯是碳酸氟甲酯甲酯、碳酸二氟甲酯甲 酯或二(氟甲基)碳酸酯，以及由化学式20表示的包含卤素的所述环状碳酸酯是4-氟-1，3- 二氧戊环-2-酮或4， 5- 二氟-1，3- 二氧戊环-2-酮。8.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述溶剂包括由化学式21、化学式22和化学式23表示的具有不饱和碳键的环状碳酸酯9.根据权利要求8所述的二次电池，其中由化学式21表示的具有不饱和碳键的所述环状碳酸酯是碳酸亚乙烯酯，由化学式22 表示的具有不饱和碳键的所述环状碳酸酯是碳酸乙烯基亚乙酯，而由化学式23表示的具 有不饱和碳键的所述环状碳酸酯是碳酸亚甲基亚乙酯。10.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述电解液包括包含选自由六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂和六氟砷酸锂组成的 组中的至少一种的电解质盐。11.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述电解液包括包含选自由化学式24、化学式25和化学式26表示的化合物组成的组 中的至少一种的电解质盐 化学式2412.根据权利要求11所述的二次电池，其中由化学式24表示的所述化合物是由化学式27(1) 27 (6)表示的化合物中的任何一种，由化学式25表示的所述化合物是由化学式28(1) 28(8)表示的化合物中的任何一 种，以及由化学式26表示的所述化合物是由化学式29表示的化合物化学式2713.其中m和η各自为1以上的整数； 化学式3114.根据权利要求1所述的二次电池，其中 所述电解液包括磺内酯。15.根据权利要求1所述的二次电池，其中 所述电解液包括酸酐。16.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述负极包括包含碳材料、锂金属(Li)或能够嵌入或脱嵌锂离子并包括选自由金属 元素和类金属元素组成的组中的至少一种的材料的负极活性物质。17.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述负极包括包含选自由硅的单质、合金和化合物，以及锡的单质、合金和化合物组成 的组中的至少一种的负极活性物质。18.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述负极包括在负极集电体上的负极活性物质层，并且所述负极活性物质层通过选自 由气相法、液相法和烧成法组成的组中的至少一种方法形成。19.根据权利要求1所述的二次电池，其中 所述负极包括包含多个负极活性物质颗粒的负极活性物质层，并且所述负极活性物质 层包括覆盖所述负极活性物质颗粒表面的含氧化物膜。20.根据权利要求19所述的二次电池，其中所述含氧化物膜包括选自由硅的氧化物、锗的氧化物和锡的氧化物组成的组中的至少一种。21.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述负极包括包含多个负极活性物质颗粒的负极活性物质层，并且所述负极活性物质 层包括在所述负极活性物质层内的间隙中的金属材料，所述金属材料包括不与电极反应物 合金化的金属元素作为构成元素。22.根据权利要求21所述的二次电池，其中所述金属材料设置在所述负极活性物质颗粒之间的间隙中。23.根据权利要求21所述的二次电池，其中所述负极活性物质颗粒均具有多层构造，并且所述金属材料设置在所述负极活性物质 颗粒内的间隙中。24.根据权利要求21所述的二次电池，其中所述金属元素是选自由铁、钴、 镍、锌和铜组成的组中的至少一种。全文摘要本专利技术提供了一种二次电池，该二次电池包括正极、负极和电解液，电解液包括包含以下化学式表示的异氰酸酯化合物的溶剂其中R1是z价有机基团，而z为2以上的整数，并且羰基中的碳原子键合至R1中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池，包括正极、负极和电解液，其中，所述电解液包括包含由化学式１７表示的异氰酸酯化合物的溶剂：化学式１７＊＊＊其中Ｒ１是ｚ价有机基团，而ｚ为２以上的整数，并且羰基中的碳原子键合至Ｒ１中的碳原子。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井原将之，山口裕之，洼田忠彦，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]