專利名稱：電解液及采用它的電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括陰極、陽極和電解液的電池，及用于該電池的電解液。
背景技術(shù)：
近年來，已經(jīng)倡導(dǎo)很多便攜式電子設(shè)備如移動電話和便攜式計(jì)算機(jī)。這些設(shè)備已經(jīng)做到小型化和重量輕。隨著這種形勢，作為這些電子設(shè)備的便攜式電源，鋰離子二次電池已經(jīng)倍受矚目。迫切需要改進(jìn)鋰離子二次電池的特性。
近來報(bào)導(dǎo)，鋰離子二次電池的特性利用其中混有碳酸亞乙酯、碳酸二乙酯和碳酸二苯酯的電解液來改進(jìn)(例如參見JP 3080609)。
然而，在該電池中仍存在的問題是不能獲得足夠的循環(huán)特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在考慮到這種問題的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，其目的是提供一種可以充分提高循環(huán)特性的電解液和電池。
根據(jù)本發(fā)明的第一電解液包含質(zhì)量比為5～40∶58～93∶大于0～5的含有至少碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯的高介電常數(shù)溶劑；碳酸二甲酯；及碳酸二苯酯。
根據(jù)本發(fā)明的第二電解液包含5～40重量％的含有至少碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯的高介電常數(shù)溶劑；58～93重量％的碳酸二甲酯；及5重量％或更少的碳酸二苯酯。
根據(jù)本發(fā)明的第一電池包括陰極；陽極；及電解液，其中該電解液包含質(zhì)量比為5～40∶58～93∶大于0～5的含有至少碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯的高介電常數(shù)溶劑；碳酸二甲酯；及碳酸二苯酯。
根據(jù)本發(fā)明的第二電池包括陰極；陽極；及電解液，其中該電解液包含5～40重量％的含有至少碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯的高介電常數(shù)溶劑；58～93重量％的碳酸二甲酯；及5重量％或更少的碳酸二苯酯。
在本發(fā)明的電解液和電池中，包含相應(yīng)給定比例的高介電常數(shù)溶劑、碳酸二甲酯和碳酸二苯酯。因此，化學(xué)穩(wěn)定性得到提高，并且可以獲得足夠的電池容量和循環(huán)特性。
通過下列說明，本發(fā)明的其它和進(jìn)一步的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將會更加顯而易見。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的二次電池的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖2是沿圖1所示電極盤繞體之II-II線截取的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖3是沿圖1所示電極盤繞體之II-II線截取的其它結(jié)構(gòu)的截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的電解液的高介電常數(shù)溶劑、碳酸二甲酯和碳酸二苯酯的比例的三角形圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電解液的高介電常數(shù)溶劑、碳酸二甲酯和碳酸二苯酯的比例的三角形圖；及圖6是圖5所示三角形圖的局部放大圖。
具體實(shí)施方案的詳細(xì)說明下文中將參照附圖詳述本發(fā)明的實(shí)施方案。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的二次電池的結(jié)構(gòu)截面圖。該二次電池即所謂的圓柱型電池，并且包括位于近似中空圓柱體形電池殼11內(nèi)部的電極盤繞體20。電池殼11由例如鍍鎳(Ni)的鐵(Fe)制成。電池殼11的一端是封閉的，另一端是開口的。在電池殼11的內(nèi)部，分別排列一對絕緣板12和13，使得電極盤繞體20夾在其間，而且絕緣板12和13垂直于盤繞的圓周面放置。
在電池殼11的開口端，借助于密封墊17通過填縫作用裝配電池蓋14及安裝在電池蓋14內(nèi)部的安全閥機(jī)構(gòu)15和PCT(正溫度系數(shù))裝置16。將電池殼的內(nèi)部密封。電池蓋14由例如與電池殼11相同的材料制成。安全閥機(jī)構(gòu)15通過PCT裝置16與電池蓋14電連接。當(dāng)電池內(nèi)壓因內(nèi)部短路或外部加熱而達(dá)到一定水平時(shí)，圓板15A翻轉(zhuǎn)，切斷電池蓋14與電極盤繞體20之間的電連接。當(dāng)溫度升高時(shí)，PTC裝置16通過增加其阻值而限制電流，以防止大電流導(dǎo)致的反常的熱產(chǎn)生。密封墊17由例如絕緣材料制成，且其表面涂有瀝青。
圖2是沿圖1所示電極盤繞體20的II-II線截取的結(jié)構(gòu)的截面圖。電極盤繞體20是通過層疊并盤繞條狀的陰極21和條狀的陽極22及其間的隔板23而形成的。中心插針24插在電極盤繞體20的中心。在圖2中，省略了隔板23。陰極引線25由鋁(Al)等制成，并與電極盤繞體20的陰極21相連。由鎳等制成的陽極引線26與陽極22相連。陰極引線25通過焊接在安全閥機(jī)構(gòu)15上而與電池蓋14電連接。陽極引線26焊接在電池殼11上并與之電連接。
陰極21包括例如具有一對襯面(facing face)的集電體21A，及提供于該集電體21A兩側(cè)或一側(cè)的活性物質(zhì)層21B。集電體21A由例如鋁、鎳或不銹鋼制成。
活性物質(zhì)層21B包含例如一種或多種能夠嵌入和脫出鋰的陰極材料作為陰極活性物質(zhì)。另外，活性物質(zhì)層21B還可以根據(jù)需要包含導(dǎo)電劑如碳材料及粘合劑如聚偏二氟乙烯。作為能夠嵌入和脫出鋰的陰極材料，例如優(yōu)選含鋰和過渡金屬的鋰復(fù)合氧化物。由于鋰復(fù)合氧化物可以產(chǎn)生高電壓并具有高密度，因此可以獲得高容量。優(yōu)選鋰復(fù)合氧化物至少包含選自鈷(Co)，鎳，錳(Mn)，鐵，釩(V)，及鈦(Ti)中的一種過渡金屬。鋰復(fù)合氧化物的具體實(shí)例包括LiCoO2，LiNiO2，LiMn2O4，LiNi0.5Co0.5O2，及LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2。另外，還可以提及磷酸鹽化合物如LiFePO4和LiFe0.5Mn0.5PO4。
如陰極21一樣，陽極22包括例如具有一對襯面的集電體22A，及提供于集電體22A兩側(cè)或一側(cè)的活性物質(zhì)層22B。集電體22A由例如銅(Cu)、鎳或不銹鋼制成。
活性物質(zhì)層22B包含例如一種或多種能夠嵌入和脫出鋰的陽極材料作為陽極活性物質(zhì)。另外，活性物質(zhì)層22B還可以根據(jù)需要包含象陰極21那樣的粘合劑。能夠嵌入和脫出鋰的陽極材料的實(shí)例包括碳材料，金屬氧化物，及高分子材料。碳材料的實(shí)例包括人造石墨，天然石墨，石墨化的碳，及非石墨化的碳。金屬氧化物的實(shí)例包括鐵氧化物，釕氧化物，鉬氧化物，及鎢氧化物。高分子材料的實(shí)例包括聚乙炔和聚吡咯。
另外，能夠嵌入和脫出鋰的陽極材料的實(shí)例還包括可與鋰形成合金的金屬元素或準(zhǔn)金屬元素的單質(zhì)、合金及化合物。合金的實(shí)例包括由兩種或多種金屬元素構(gòu)成的合金，以及一種或多種金屬元素與一種或多種準(zhǔn)金屬元素構(gòu)成的合金。材料結(jié)構(gòu)的實(shí)例包括固溶體結(jié)構(gòu)，低共熔體(低共熔混合物)結(jié)構(gòu)，金屬間化合物結(jié)構(gòu)，及包括前述兩種或多種結(jié)構(gòu)的伴隨狀態(tài)。
可與鋰形成合金的金屬元素或準(zhǔn)金屬元素的實(shí)例包括鎂(Mg)，硼(B)，砷(As)，鋁(Al)，鎵(Ga)，銦(In)，硅(Si)，鍺(Ge)，錫(Sn)，鉛(Pb)，銻(Sb)，鉍(Bi)，鎘(Cd)，銀(Ag)，鋅(Zn)，鉿(Hf)，鋯(Zr)，釔(Y)，鈀(Pd)和鉑(Pt)。其合金或化合物的實(shí)例包括化學(xué)式MasMbt所示的合金或化合物。在該化學(xué)式中，Ma表示至少一種能夠與鋰形成合金的金屬元素和準(zhǔn)金屬元素。Mb表示至少一種除Ma之外的其它元素。s和t的值分別滿足s＞0和t≥0。
具體地，優(yōu)選周期表長周期中14族的金屬元素或準(zhǔn)金屬元素的單質(zhì)、合金或化合物。特別優(yōu)選硅和錫或其合金和化合物。這些材料可以是結(jié)晶的或無定形的。
這種合金和化合物的具體實(shí)例包括LiAl，AlSb，CuMgSb，SiB4，SiB6，Mg2Si，Mg2Sn，Ni2Si，TiSi2，MoSi2，CoSi2，NiSi2，CaSi2，CrSi2，Cu5Si，F(xiàn)eSi2，MnSi2，NbSi2，TaSi2，VSi2，WSi2，ZnSi2，SiC，Si3N4，Si2N2O，SiOv(0＜v≤2)，SnOw(0＜w≤2)，SnSiO3，LiSiO，及LiSnO。
在該二次電池中，陰極21還包括未提供活性物質(zhì)層21B的暴露區(qū)域21C，活性物質(zhì)層21B僅提供于集電體21A外側(cè)的外活性物質(zhì)區(qū)域21D，及活性物質(zhì)層21B提供于集電體21A兩側(cè)的雙側(cè)活性物質(zhì)區(qū)域21E。陽極22還包括未提供活性物質(zhì)層22B的暴露區(qū)域22C，活性物質(zhì)層22 B僅提供于集電體22A外側(cè)的外活性物質(zhì)區(qū)域22D，及活性物質(zhì)層22B提供于集電體22A兩側(cè)的雙側(cè)活性物質(zhì)區(qū)域22E。關(guān)于陰極21的暴露區(qū)域21C，在盤繞體的中心側(cè)提供兩個或多個回路(circuit)，并在盤繞體外圍側(cè)提供一個或多個回路。關(guān)于陽極22的暴露區(qū)域22C，在盤繞體的中心測和盤繞體的外圍測分別提供一個或多個回路。這些暴露區(qū)域的目的是提高放熱特性，并通過選擇性地在電池盤繞體的中心測和外圍測產(chǎn)生短路以促進(jìn)熱擴(kuò)散，進(jìn)而提高電池外部受壓時(shí)的安全性。具體地，當(dāng)陽極22存在于陰極21內(nèi)部時(shí)，陰極引線25的焊接痕跡可能刺穿隔板23產(chǎn)生短路。因此，有關(guān)盤繞體中心測的暴露區(qū)域21C，應(yīng)當(dāng)比暴露區(qū)域22C多提供一個或多個回路。關(guān)于外活性物質(zhì)區(qū)域21D，差不多僅需要在盤繞體的中心測提供一個回路。在盤繞體的中心測提供外活性物質(zhì)區(qū)域22D。
如圖3所示，關(guān)于陰極21，暴露區(qū)域21C可以為兩個回路或更少，假如在在盤繞體中心測提供一個或多個暴露區(qū)域21C的回路。關(guān)于陽極22，不必在盤繞體的中心測提供一個或多個暴露區(qū)域22C的回路。此外，陰極21可以包含內(nèi)活性物質(zhì)區(qū)域21F，其中活性物質(zhì)層21B僅提供于位于盤繞體外圍測的集電體21A的內(nèi)側(cè)，且內(nèi)活性物質(zhì)區(qū)域21F正對提供于盤繞體外圍測的陽極22C的暴露區(qū)域22C排列。這種情況下，也可以充分地提高放熱特性并確保安全性。在圖3中，省略了隔板23。
隔板23由聚烯烴材料如聚丙烯和聚乙烯制成的多孔膜，或者由無機(jī)材料如陶瓷無紡布制成的多孔膜構(gòu)成。隔板23可以具有前述兩種或多種多孔膜層疊的結(jié)構(gòu)。
電解液為液態(tài)電解液，并浸漬到隔板23中。電解液包含例如溶劑和溶解于溶劑中作為電解質(zhì)鹽的鋰鹽。溶劑包含高介電常數(shù)溶劑，所述高介電常數(shù)溶劑包含至少碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯；碳酸二甲酯；及下面化學(xué)式1所示的碳酸二苯酯。
碳酸亞乙酯和碳酸亞丙酯是電化學(xué)穩(wěn)定的，并具有高介電常數(shù)。具體地，優(yōu)選包含碳酸亞乙酯和碳酸亞丙酯，因?yàn)樗鼈兊南嗷プ饔每梢蕴岣唠姵靥匦浴４送?，碳酸二甲酯可以通過降低電解液的粘度而提高電池容量和循環(huán)特性。再者，碳酸二苯酯可以通過在陽極22表面成膜而提高循環(huán)特性。
優(yōu)選高介電常數(shù)溶劑、碳酸二甲酯和碳酸二苯酯的質(zhì)量比為5～40∶58～93∶大于0～5。也就是說，如圖4所示，優(yōu)選在其各頂點(diǎn)對應(yīng)于最大比例的三角形圖100中，這種比例所代表的各比例值位于這樣的區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域?yàn)檫B接數(shù)學(xué)式1所示的連接點(diǎn)A，B，C，D，E，及F所形成的線所構(gòu)成的除z＝0之外的區(qū)域，其中高介電常數(shù)溶劑為x，碳酸二甲酯為y，碳酸二苯酯為z。但是，該區(qū)域包括x+y+z＝1，及連接點(diǎn)A，B，C，D，E和F所形成的除z＝0之外的線。在圖4中，由連接點(diǎn)A，B，C，D，E，及F所形成的區(qū)域用斜線示于右上部。該區(qū)域中不包含的z＝0的部分用點(diǎn)劃線示出。
A(x，y，z)＝(0.4，0.6，0)
B(x，y，z)＝(0.4，0.58，0.02)C(x，y，z)＝(0.37，0.58，0.05)D(x，y，z)＝(0.05，0.9，0.05)E(x，y，z)＝(0.05，0.93，0.02)F(x，y，z)＝(0.07，0.93，0)此外，關(guān)于溶劑中的這些比例，優(yōu)選高介電常數(shù)溶劑的比例為5～40重量％；碳酸二甲酯的比例為58～93重量％；及碳酸二苯酯的比例為大于0重量％至5重量％或更小。
當(dāng)高介電常數(shù)溶劑和碳酸二甲酯的比例不在上述范圍時(shí)，不能獲得足夠的電池容量。碳酸二苯酯的比例大于高介電常數(shù)溶劑和碳酸二甲酯的比例，薄膜厚度增大，電池容量降低，不能獲得足夠的循環(huán)特性。具體地，優(yōu)選碳酸二苯酯的比例大于0.1，更優(yōu)選小于2，最優(yōu)選為1或更小，按相對于前述高介電常數(shù)溶劑和碳酸二甲酯比例的質(zhì)量比計(jì)。此外，優(yōu)選溶劑中碳酸二苯酯的比例大于0.1重量％，更優(yōu)選小于2重量％，最優(yōu)選1重量％或更小。當(dāng)該比例在這一范圍內(nèi)時(shí)，可以獲得更好的效果。
除了高介電常數(shù)溶劑、碳酸二甲酯和碳酸二苯酯之外，溶劑還可以包含一種或多種其它材料?？梢蕴峒暗钠渌牧习ǚ撬軇┤缣妓岫阴ィ妓峒滓阴?，碳酸乙烯基亞乙酯，碳酸亞乙烯基酯，1，2-二甲氧基乙烷，1，2-二乙氧基乙烷，γ-丁內(nèi)酯，四氫呋喃，2-甲基四氫呋喃，1，3-二氧戊環(huán)，4-甲基-1，3-二氧戊環(huán)，乙醚，環(huán)丁砜，甲基環(huán)丁砜，乙腈，丙腈，茴香醚，乙酸酯，丁酸酯，及丙酸酯。
鋰鹽的實(shí)例包括LiClO4，LiAsF6，LiPF6，LiBF4，LiB(C6H5)4，LiCH3SO3，LiCF3SO3，LiCl，及LiBr。可以使用上述物質(zhì)中的一種或者兩種或多種的混合物作為鋰鹽。
舉例來說，這種二次電池可以制備如下。
首先，例如，將能夠嵌入和脫出鋰的陰極活性物質(zhì)，導(dǎo)電劑，及粘合劑混合制成陰極混合物。將該陰極混合物分散在溶劑如N-甲基-2-吡咯烷酮中，得到陰極混合物漿液。接著，將該陰極混合物漿液涂布在集電體21A上，干燥，并模壓形成活性物質(zhì)層21B。結(jié)果制得陰極21。
此外，將能夠嵌入和脫出鋰的陽極材料和粘合劑混合制成陽極混合物。將該陽極混合物分散在溶劑如N-甲基-2-吡咯烷酮中，得到陽極混合物漿液。接著，將該陽極混合物漿液涂布在集電體22A上，干燥，并模壓形成活性物質(zhì)層22B。由此制得陽極22。
隨后，通過焊接等將陰極引線25連接在集電體21A上，并通過焊接等將陽極引線26連接在集電體22A上。其后，將陰極21和陽極22與其間的隔板23疊層并盤繞。陰極引線25的末端焊接到安全閥機(jī)構(gòu)15上，陽極引線26的末端焊接到電池殼11上。盤繞的陰極21和陽極22夾在一對絕緣板12和13之間，從而將陰極21和陽極22裝配在電池殼11的內(nèi)部。待將陰極21和陽極22裝配在電池殼11的內(nèi)部之后，向電池殼11內(nèi)注入電解液，并使電解液浸漬到隔板23中。其后，在電池殼11的開口端，借助于密封墊17的封堵作用固定電池蓋14，安全閥機(jī)構(gòu)15，及PTC裝置16。由此完成圖1所示的二次電池。
在該二次電池中，充電時(shí)，鋰離子從陰極21中脫出，并通過電解液嵌入陽極22中。放電時(shí)，鋰離子從陽極22中脫出，并通過電解液嵌入陰極21中。這種情況下，該電解液包含給定比例的高介電常數(shù)溶劑，該高介電常數(shù)溶劑包含至少碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯；碳酸二甲酯；及碳酸二苯酯。因此，化學(xué)穩(wěn)定性得到提高。從而可以獲得足夠的電池容量和循環(huán)特性。
總之，根據(jù)該實(shí)施方案，本發(fā)明的電解液包含給定比例的含有至少碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯的高介電常數(shù)溶劑；碳酸二甲酯；及碳酸二苯酯。因此，可以充分地提高電池容量和循環(huán)特性。
此外，現(xiàn)將詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
(實(shí)施例1 to 10)制備實(shí)施方案中所述的二次電池。這種情況下，電極盤繞體20的結(jié)構(gòu)如圖3所示。使用電解液，其中電解質(zhì)鹽LiPF6以1mol/dm3濃度溶解于混合溶劑中，該混合溶劑包含至少含有碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯的高介電常數(shù)溶劑；碳酸二甲酯；及碳酸二苯酯。在實(shí)施例1～10中，碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸二甲酯及碳酸二苯酯在溶劑中的比例按表1及圖5和6所示的變化。圖6是圖5的局部放大圖。圖5和6中的三角形圖200基于質(zhì)量比。圓圈中的數(shù)字為實(shí)施例的編號。
表1

作為與實(shí)施例1～10相關(guān)的對比例1～4，二次電池是按與實(shí)施例1～10相同的方法制備的，所不同的是溶劑中碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸二甲酯和碳酸二苯酯的比例按表1及圖5和6所示的變化。在圖5和6中，三角形中的數(shù)字為對比例的編號。作為與實(shí)施例1～10相關(guān)的對比例5，二次電池按與實(shí)施例5相同的方法制備，只是采用碳酸二乙酯代替碳酸二甲酯。
關(guān)于所制備的實(shí)施例1～10及對比例1～5的二次電池，初始容量和容量保留比檢驗(yàn)如下首先在23℃下設(shè)定電池電壓4.2V以1C的恒流充電2小時(shí)，然后以1C的恒流進(jìn)行放電，直至電池電壓達(dá)到2.5V為止。初始容量是在初始充放電中得到的放電容量。作為容量保留比，可以通過地200次循環(huán)的放電容量與初始容量的比值來計(jì)算。1C是指初始容量在1小時(shí)內(nèi)被放電的電流值。所得結(jié)果示于表1中。在表1中，實(shí)施例1～10及對比例2～5的初始容量值是對比例1的初始容量為100時(shí)的相對值。
從表1可以看出，實(shí)施例1～10可以獲得足夠的初始容量和容量保留比。同時(shí)，對比例1中的容量保留比低。認(rèn)為其原因在于對比例1中沒有添加碳酸二苯酯。在對比例2中，初始容量和容量保留比都低。認(rèn)為其原因如下。亦即，在對比例2中，由于碳酸二苯酯的比例高，在陽極22上形成厚的薄膜。在對比例3和4中，其初始容量及其容量保留比同樣低。認(rèn)為其原因如下。亦即，對比例3中低介電常數(shù)的碳酸二甲酯的比例高，而對比例4中高粘度的碳酸亞乙酯的比例高。因此，在對比例3和4中，鋰離子在陰極21與陽極22之間的遷移困難。另外，在對比例5中，容量保留比也低。認(rèn)為其原因如下。亦即，碳酸二乙酯的介電常數(shù)低于碳酸二甲酯的介電常數(shù)。因此，鋰離子難于遷移。結(jié)果，隨著充放電循環(huán)的重復(fù)，陽極22的鋰離子接收特性降低。
換言之，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電解液包含質(zhì)量比為5～40∶58～93∶大于0～5的含有至少碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯的高介電常數(shù)溶劑；碳酸二甲酯；及碳酸二苯酯時(shí)；或者電解液包含5～40重量％的高介電常數(shù)溶劑；58～93重量％的碳酸二甲酯；及大于0重量％至5重量％或更少的碳酸二苯酯時(shí)，可以充分地提高電池容量和循環(huán)特性。
從實(shí)施例1～6可以看出，當(dāng)碳酸二苯酯的比例升高時(shí)，存在容量保留比首先升高，達(dá)到最大值，然后降低的趨勢。具體地，在實(shí)施例2～4中，可以獲得95％或更高的容量保留比。亦即，發(fā)現(xiàn)碳酸二苯酯的比例優(yōu)選為大于0.1至小于2，更優(yōu)選為1或更小，按相對于高介電常數(shù)溶劑和碳酸二甲酯比例的質(zhì)量比計(jì)。此外，還發(fā)現(xiàn)溶劑中碳酸二苯酯的比例優(yōu)選為大于0.1重量％至小于2重量％，更優(yōu)選為1重量％或更低。
盡管已經(jīng)參照實(shí)施方案和實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于前述的實(shí)施方案和實(shí)施例，可以對本發(fā)明作出很多修改。例如，雖然在前述實(shí)施方案和實(shí)施例中描述了使用液體電解液的情形。然而，也可以使用含有電解質(zhì)溶液的其它電解液。其它電解液的實(shí)例包括電解質(zhì)溶液固定在高分子化合物中的凝膠電解液，具有離子導(dǎo)電性的固體電解液與電解質(zhì)溶液的混合物，及固體電解液與凝膠電解液的混合物。
作為凝膠電解液，可以使用各種吸附并膠凝電解質(zhì)溶液的高分子化合物。這種高分子化合物的實(shí)例包括氟高分子化合物如聚偏二氟乙烯及偏二氟乙烯與六氟丙烯的共聚物，醚高分子化合物如聚氧乙烯及包含聚氧乙烯的交聯(lián)復(fù)合物，以及聚丙烯腈。具體地，考慮到氧化還原穩(wěn)定性，優(yōu)選氟高分子化合物。
作為固體電解液的實(shí)例，可以使用其中電解質(zhì)鹽分散在具有離子導(dǎo)電性的高分子化合物中的高分子化合物固體電解液，或者包含離子導(dǎo)電玻璃或離子晶體的無機(jī)固體電解液。在這方面，作為高分子化合物的實(shí)例，可以使用醚高分子化合物如聚氧乙烯及包含聚氧乙烯的交聯(lián)復(fù)合物，酯高分子化合物如聚甲基丙烯酸酯，及丙烯酸酯高分子化合物本身，也可以使用它們的混合物或共聚物。作為無機(jī)固體電解液，可以使用氮化鋰，碘化鋰等。
在前述實(shí)施方案和實(shí)施例中，已經(jīng)利用具體的實(shí)施例對電極盤繞體20的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。然而，本發(fā)明還可應(yīng)用于采用其它盤繞結(jié)構(gòu)的情形。此外，本發(fā)明也可應(yīng)用于具有橢圓或多角形盤繞結(jié)構(gòu)的二次電池，及結(jié)構(gòu)中陰極與陽極折疊或?qū)盈B的二次電池。另外，本發(fā)明可以應(yīng)用于硬幣型、紐扣型或卡片型二次電池。而且，本發(fā)明還可應(yīng)用于原電池。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的電解液和電池包含給定比例的包含至少碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯的高介電常數(shù)溶劑；碳酸二甲酯；及碳酸二苯酯。因此，可以充分地提高電池容量和循環(huán)特性。
顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)可以對本發(fā)明作出很多改進(jìn)和變化。因此，應(yīng)當(dāng)理解，在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，本發(fā)明除了所具體說明的之外也是可以實(shí)施的。
權(quán)利要求
1.一種電解液，其中包含質(zhì)量比為5～40∶58～93∶大于0～5的含有至少碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯的高介電常數(shù)溶劑；碳酸二甲酯；及碳酸二苯酯。
2.一種電解液，其中包含5～40重量％的含有至少碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯的高介電常數(shù)溶劑；58～93重量％的碳酸二甲酯；及5重量％或更少的碳酸二苯酯。
3.一種電池，其包括陰極；陽極；及電解液，其中所述電解液包含質(zhì)量比為5～40∶58～93∶大于0～5的含有至少碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯的高介電常數(shù)溶劑；碳酸二甲酯；及碳酸二苯酯。
4.一種電池，其包括陰極；陽極；及電解液，其中該電解液包含5～40重量％的含有至少碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯的高介電常數(shù)溶劑；58～93重量％的碳酸二甲酯；及5重量％或更少的碳酸二苯酯。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以充分提高循環(huán)特性的電解液和電池。該電池包括電極盤繞體，其中陰極和陽極夾著隔板進(jìn)行層疊并盤繞于電池殼的內(nèi)部。該電解液浸漬到隔板中。該電解液包含質(zhì)量比為5～40∶58～93∶大于0～5的含有至少碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯的高介電常數(shù)溶劑；碳酸二甲酯；及碳酸二苯酯。
文檔編號H01M10/00GK1610172SQ20041003254
公開日2005年4月27日 申請日期2004年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月9日
發(fā)明者鵜川晉作 申請人:索尼株式會社