非水电解液型锂离子二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种高温保存性优异的锂离子二次电池。本发明专利技术提供的锂离子二次电池，具备能够吸藏和释放锂离子的正负电极和在有机溶剂中含有作为支持电解质的锂盐的非水电解液。所述非水电解液除了含有所述锂盐以外，还含有作为添加剂A的至少一种二羧酸、和作为添加剂B的选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、亚硫酸亚乙酯和氟代碳酸亚乙酯中的至少一种。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解液型锂离子二次电池
[0001 ] 本专利技术涉及高温保存性优异的锂离子二次电池。技术背景锂离子二次电池具备能够可逆地吸藏和释放锂离子的正负电极和介于这两电极间的电解质，通过该电解质中的锂离子在两电极间往来由此进行充放电。由于重量轻且能量密度高，因此作为各种便携设备的电源被利用。另外，在混合动力车辆和电动汽车等这样的需要大容量的电源的领域也研讨了其利用，要求电池性能的进一步提高。特别是除了车辆用以外，在面向使用环境和保存环境能够成为高温的用途的锂离子二次电池中，优异的高温保存性是重要的。现有技术文献专利文献1 日本国专利申请公开2001-6729号公报专利文献2 日本国专利申请公开2002-352852号公报
技术实现思路
然而，锂离子二次电池在进行充放电时在负极表面电解质成分(非水溶剂、支持电解质等)发生还原分解反应，由此电池劣化。作为防止该电池的劣化的手段，可举出例如，初始充电时，有意图地使电解质成分的一部分还原分解，利用由其分解生成物构成的 SEI (固体电解质界面；Solid Electrolyte Interphase)膜被覆负极表面的方法。由此，在电池的通常使用时，可以防止在负极表面的进一步的电解质成分的还原分解。另一方面，该形态的电池，存在下述课题如果放置在高温下，则分解生成物在SEI膜上进一步堆积等， 从而内阻增加，由此电池劣化。专利文献1曾记载了通过使用含有碳酸乙烯亚乙酯的电解液，能够抑制由高温保存引起的电池的劣化。另外，专利文献2曾记载了例如通过使用含有碳酸亚乙烯酯和/或碳酸乙烯亚乙酯、和酸酐的电解液，能够使高温保存性提高。但是，根据本专利技术者的研讨，有时即使使用该添加剂，高温保存性的提高效果也不充分或者不稳定。本专利技术的一个目的是提供稳定地实现了优异的高温保存性的锂离子二次电池。本专利技术者发现通过使用规定的添加剂，可稳定地实现优异的高温保存性，从而完成了本专利技术。依据本专利技术，提供一种锂离子二次电池，其具备能够吸藏和释放锂离子的正负电极和在有机溶剂中含有作为支持电解质的锂盐的非水电解液。上述非水电解液，除了上述锂盐以外，还包含作为添加剂A的至少一种二羧酸、和作为添加剂B的选自碳酸亚乙烯酯 (VC)、碳酸乙烯亚乙酯(VEC)、亚硫酸亚乙酯和氟代碳酸亚乙酯中的至少一种。在使用了含有上述添加剂A、B的组成的电解液的电池中，可以不管电池内的水分量而稳定地得到高温保存性的提高效果。其原因是二羧酸与酸酐不同，不会与水反应进行分解。因此，依据该组成的电解液，即使在组装工序等中水分混入电池内，也可以维持添加3剂A、B的浓度比为一定，稳定地实现优异的高温保存性。在此公开的锂离子二次电池的一个优选方式中，上述非水电解液中所含有的上述添加剂A的总量为0. 2 3质量％。由此，可形成SEI膜的稳定性更高、高温保存性更优异的锂离子二次电池。在另一优选方式中，上述非水电解液中所含有的上述添加剂B的总量为0. 1 3 质量％。由此，可形成SEI膜的稳定性更高、高温保存性更优异的锂离子二次电池。依据在此公开的技术，如上述那样，可以稳定地实现高温保存性优异的锂离子二次电池。该电池适合作为在如例如能够放置在夏季的直射日光下的车辆等那样能够放置在高温下的制品中搭载的电池。因此，依据本专利技术，可提供具备在此公开的任一种的锂离子二次电池的车辆。特别优选具备该锂离子二次电池作为动力源(典型的是混合动力车辆或电动车辆的动力源)的车辆(例如汽车)。附图说明图1是模式地表示一实施方式涉及的锂离子二次电池的外形的立体图。图2是图1中的II-II线截面图。图3是表示几个实施例涉及的电池的高温保存后的容量维持率和内阻增加量的图。图4是表示添加剂A的添加量、和高温保存后的容量维持率以及内阻增加量的相关性的图。图5是表示添加剂B的添加量、和高温保存后的容量维持率以及内阻增加量的相关性的图。图6是模式地表示具备本专利技术的锂离子二次电池的车辆(汽车)的侧面图。图7是模式地表示18650型锂离子电池的形状的立体图。具体实施方式以下，说明本专利技术的优选实施方式。另外，在本说明书中特别提到的事项以外的、 本专利技术的实施必需的事项，可以作为基于该领域中的现有技术的技术人员的设计事项来掌握。本专利技术可以基于本说明书中所公开的内容和该领域中的技术常识实施。在此公开的锂离子二次电池，具备具有能够吸藏和释放锂离子的正极和负极的电极体；和在有机溶剂(非水溶剂)中除了作为支持电解质的锂盐以外还包含添加剂A和添加剂B的非水电解液。作为上述非水电解液中所含有的支持电解质，可以适当选择使用在一般的锂离子二次电池中作为支持电解质使用的锂盐。作为该锂盐，可例示LiPF6、LiBF4、LiC104、LiAsF6、 Li (CF3SO2)2ILiCF3SO3等。该支持电解质可以单独地仅使用一种或者将两种以上组合使用。 作为特别优选的例子，可举出LiPF6。上述非水电解液，优选进行调制使得例如上述支持电解质的浓度成为0. 7 1. 3摩尔/升的范围内。作为上述非水溶剂，可以适当选择使用在一般的锂离子二次电池中所使用的有机溶剂。作为特别优选的非水溶剂，可例示碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙基甲酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸亚丙酯(PC)等的碳酸酯类。这些有机溶剂可以单独地仅使用一种或者将两种以上组合使用。例如，可以使用将EC、DMC和EMC以体积比2 5 2 5 2 5左右混合了的溶剂。作为上述添加剂A，可以使用仅一种、或两种以上的二羧酸。作为二羧酸，可优选使用草酸、丙二酸、马来酸、琥珀酸、柠康酸、戊二酸、二甘醇酸、环己烷二羧酸、苯基琥珀酸、2-苯基戊二酸等。作为特别优选的二羧酸，可例示草酸。上述非水电解液中所含有的添加剂A的总量，优选大致处于0. 2 3质量％的范围。如果与上述范围相比过少，则有时不形成稳定的SEI膜，与高温保存相伴内阻显著增加。另外，如果与上述范围相比过多，则有时在SEI膜中所占的来源于添加剂A的分解生成物量变多，膜电阻上升，内阻因高温保存而显著增加。作为上述添加剂B，可以将选自碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸乙烯亚乙酯(VEC)、亚硫酸亚乙酯和氟代碳酸亚乙酯中的一种单独地使用或者将两种以上组合使用。上述非水电解液中所含有的添加剂B的量，优选大致处于0. 1 3质量％的范围。 如果与上述范围相比过少，则有时不形成稳定的SEI膜，因高温保存招致内阻的显著增加和/或容量维持率的降低。如果与上述范围相比过多，则有时与高温保存相伴内阻显著上升。上述非水电解液中所含有的添加剂A和添加剂B的质量比(A B)优选大致处于 1 5 10 1的范围。由此，可以将伴随高温保存的内阻的增加率抑制为比通常更低。 并且，高温保存后也能够得到高的容量维持率(例如，90%左右)。例如，在添加剂A为草酸、添加剂B为VC的情况下，可以优选地采用上述质量比(添加量比)。再者，上述非水电解液，在不损害由本专利技术带来的效果的范围中，除了上述的成分以外，还可以含有在锂离子二次电池中所使用的以往公知的其他成分(其他添加剂等)。以下，一边参照附图，一边对于本专利技术涉及的锂离子二次电池，以电极体和非水电解液被收容在角型形状的电池壳体中的形态的锂离子二次电池100(图1)为例更加详细本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种锂离子二次电池，是具备能够吸藏和释放锂离子的正负电极和在有机溶剂中含有作为支持电解质的锂盐的非水电解液的锂离子二次电池，其中，所述非水电解液包含作为添加剂A的至少一种二羧酸；和 作为添加剂B的选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、亚硫酸亚乙酯和氟代碳酸亚乙酯中的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：高畑浩二，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：