專利名稱：：非水電解質(zhì)電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及非水電解質(zhì)電池，該電池具有正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)。到目前為止，鎳鎘蓄電池、鉛蓄電池被廣泛用作電子設(shè)備的二次電池。近年來(lái)，由于電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展，電子設(shè)備的尺寸已經(jīng)減小，并且已經(jīng)使用了便攜結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備。所以，已經(jīng)要求提高電子設(shè)備用的二次電池的能量密度。鎳鎘蓄電池和鉛蓄電池的放電電壓低而不能令人滿意。因此不能獲得足夠高的能量密度。因此，已經(jīng)廣泛研究并開發(fā)了所謂鋰離子電池。所述鋰離子電池特征在于其長(zhǎng)循環(huán)壽命，因?yàn)榉烹婋妷焊?、自發(fā)放電小。鋰離子電池是一種非水電解質(zhì)電池，包括由可以摻雜／去摻雜鋰離子的碳材料構(gòu)成的負(fù)極。鋰離子電池的正極由鋰過(guò)渡金屬氧化物構(gòu)成，其通式為L(zhǎng)iMxOy(這里，M是至少一種選自Co、Ni、Mn、Fe、Al、V和Ti中的材料)。在鋰電池中，鋰離子由于放電從所述正極中去摻雜。上述鋰離子插入到所述負(fù)極的碳的間隙中，從而與碳形成一種化合物。所述現(xiàn)象稱為一種“摻雜現(xiàn)象”。當(dāng)所述放電是一種塑料薄膜時(shí)，所述負(fù)極中的鋰形成鋰離子。鋰離子從碳中放出回到LiMxOy。所述現(xiàn)象稱為“去摻雜現(xiàn)象”。也就是說(shuō)，鋰離子電池由于鋰離子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電能。非水電解液主要涉及鋰離子的運(yùn)動(dòng)。注意所述非水電解液是非水電解質(zhì)之一。為了改善非水電解質(zhì)電池的性能，包括電池的內(nèi)阻和初始容量，非水電解液的移動(dòng)鋰離子的性能與正極和負(fù)極的性能是同樣重要的。非水電解液的實(shí)例為碳酸亞丙酯、碳酸亞乙酯、1，2-二甲氧基乙烷、2-甲基四氫呋喃、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯?；旌仙鲜霾牧现苽涞姆撬娊庖嚎梢垣@得高介電常數(shù)，改善電池性能。所以，廣泛使用非水電解液。近年來(lái)，要求一種可以用于使用大能量條件(下文簡(jiǎn)稱為“高負(fù)荷環(huán)境”)中的電池。即必須改善在大負(fù)荷條件中的電池性能(下文簡(jiǎn)稱為“高負(fù)荷性能”)。為了改善所述高負(fù)荷性能，必須進(jìn)一步研究非水電解液的組成等。由于上述原因，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種表現(xiàn)出令人滿意的高負(fù)荷性能的非水電解質(zhì)電池。為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種非水電解質(zhì)電池，包括一種能夠摻雜／去摻雜鋰離子的材料構(gòu)成的負(fù)極；一種由含有鋰的材料構(gòu)成的正極；以及一種非水電解質(zhì)，其中，所述非水電解質(zhì)含有由化學(xué)式1表示的碳酸亞乙烯酯根據(jù)本發(fā)明并且如上述構(gòu)造的非水電解質(zhì)電池能夠降低內(nèi)阻，增大初始容量。因此，可以改善高負(fù)荷性能。從下面結(jié)合附圖描述的優(yōu)選的實(shí)施方案的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將是明顯的。圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的非水電解質(zhì)電池的結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例的垂直截面圖。現(xiàn)在將描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案。圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的非水電解質(zhì)電池的結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例的垂直截面圖。一種非水電解質(zhì)電池1包括通過(guò)隔板4密封纏繞的長(zhǎng)正極2和長(zhǎng)負(fù)極3構(gòu)成的纏繞疊層。所述的纏繞疊層裝在電池殼5中。可以通過(guò)用含有正極活性材料和粘合劑的正極混合物涂敷集電體的表面并干燥所述集電體來(lái)制造正極2。所述集電體，例如，由金屬箔如鋁箔構(gòu)成。所述正極活性材料可以是一種鋰復(fù)合氧化物，主要由LiMxOy(其中，M是一種或多種過(guò)渡金屬材料)組成。優(yōu)選構(gòu)成所述鋰復(fù)合氧化物的所述過(guò)渡金屬M(fèi)是Co、Ni、Mn、Fe、Al、V或Ti。特別地，所述鋰復(fù)合氧化物的實(shí)例是LiCoO2、LiNiO2、LiNiyCo1-zO2(其中，0＜z＜1)和LiMn2O4。所述鋰復(fù)合氧化物能產(chǎn)生高電壓。因此，所述鋰復(fù)合氧化物在能量密度方面是一種優(yōu)異的正極活性材料?？梢曰旌隙喾N上述正極活性材料構(gòu)成正極2。用于所述正極混合物的粘合劑可以是一種用于常規(guī)電池正極混合物的已知的粘合劑。此外，可以向所述正極混合物中加入一種已知的添加劑，如導(dǎo)電材料。可以通過(guò)用含有負(fù)極活性材料和粘合劑的負(fù)極混合物涂敷集電體的表面并干燥所述集電體來(lái)制造負(fù)極3。所述集電體可以是金屬箔，如銅箔。優(yōu)選所述負(fù)極材料是鋰、鋰合金或者一種可以進(jìn)行鋰的摻雜／去摻雜的材料。所述可以進(jìn)行鋰的摻雜／去摻雜的材料可以是一種碳材料，如非石墨化碳材料或石墨材料。特別地，可以使用上述碳材料的任意一種裂解碳、焦炭、石墨、玻璃碳纖維、通過(guò)焙燒有機(jī)聚合物獲得的材料、碳纖維和活性碳。焦炭的實(shí)例是瀝青焦碳、針狀焦碳和石油焦碳。通過(guò)焙燒有機(jī)聚合物獲得的材料是一種通過(guò)在適當(dāng)?shù)臏囟认绿蓟尤渲蛘哌秽珮渲@得的材料。作為可以進(jìn)行鋰的摻雜／去摻雜的材料，聚合物，如多炔、聚吡咯，或者氧化物，如SnO2也可以像上述的碳材料一樣使用。作為鋰合金，可以使用鋰鋁合金。在所述負(fù)極混合物中含有的粘合劑可以是一種用于常規(guī)鋰離子電池的負(fù)極混合物中的已知的粘合劑。而且，可以向所述負(fù)極混合物中加入一種已知的添加劑。通過(guò)在非水溶劑中溶解一種電解質(zhì)制備所述非水電解液。所述電解液可以是一種用于電池的常規(guī)電解液中的電解質(zhì)。所述電解質(zhì)的實(shí)例是下述鋰鹽中的任意一種LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiClO4、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiC(SO2CF3)3、LiAlCl4、LiSiF6、LiB(C6H5)4、LiCl、LiBr、CH3SO3Li和CF3SO3Li。特別地，從氧化穩(wěn)定性方面，優(yōu)選使用LiPF6或LiBF4。優(yōu)選的是把所述電解質(zhì)以0．1-3．0mol／l的濃度溶解在非水溶劑中，更優(yōu)選的是0．5-2．0mol／l。所述非水溶劑可以是已經(jīng)在非水電解液中使用的各種非水溶劑材料的任意一種。所述非水溶劑的實(shí)例是碳酸亞丙酯、碳酸亞乙酯、二甲氧基乙烷、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、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、四氫噻吩砜、甲基四氫噻吩砜、甲基四氫噻吩砜丁酸酯、乙腈、丙腈和丙酸甲酯。上述非水溶劑可以單獨(dú)使用，也可以混合多種材料。根據(jù)本發(fā)明的非水電解質(zhì)電池使用含有碳酸亞乙烯酯的非水電解液。碳酸亞乙烯酯的結(jié)構(gòu)式表示于化學(xué)式2。在所述非水電解液中含有的碳酸亞乙烯酯的量滿足不小于1ppm并且小于100ppm的范圍。特別地，優(yōu)選量滿足不小于2ppm并且不大于98ppm的范圍。如后面在實(shí)施例中所述，當(dāng)碳酸亞乙烯酯的量小于1ppm時(shí)，不能獲得降低內(nèi)阻的滿意的效果。在上述情況下，不能獲得所需的初始容量和高負(fù)荷特性。當(dāng)所數(shù)量為100ppm或更大時(shí)，內(nèi)阻不利地增大。非水電解質(zhì)電池1制造如下。通過(guò)向金屬箔如鋁箔的表面均勻涂敷含有所述正極活性材料和所述粘合劑的正極混合物制造正極2，所述金屬箔形成正極集電體。然后，干燥所述金屬箔，形成所述正極活性材料層，從而制造正極2。用于所述正極混合物的粘合劑可以是一種已知的粘合劑。可以向所述的正極混合物中加入一種已知的添加劑。通過(guò)向金屬箔如銅箔的表面均勻涂敷含有所述負(fù)極活性材料和所述粘合劑的負(fù)極混合物制造負(fù)極3，所述金屬箔形成負(fù)極集電體。然后，干燥所述金屬箔，從而形成所述負(fù)極活性材料層。因此，制造了負(fù)極3。所述負(fù)極混合物的粘合劑可以是一種已知的粘合劑?？梢韵蛩鲐?fù)極混合物中加入一種已知的添加劑。把所獲得的正極2和負(fù)極3通過(guò)隔板4相互密封接觸。隔板4由，例如，小孔聚乙烯薄膜構(gòu)成。然后，把所述疊層纏繞許多次，形成螺旋狀。因此，構(gòu)成了纏繞組件。然后，把絕緣板6插入到內(nèi)表面鍍鎳的鐵電池殼5的底部。然后，裝入纏繞組件。為了收集負(fù)極3的電流，使例如由鎳構(gòu)成的負(fù)極引線7的一端，與負(fù)極3密封接觸。負(fù)極引線7的另一端焊到電池殼5上。因此，電池殼5與負(fù)極3電連接，從而成為非水電解質(zhì)電池1的外負(fù)極。為了收集正極2的電流，使例如由鋁構(gòu)成的正極引線8的一端，連接到正極2上。正極引線8的另一端通過(guò)電流切斷薄板9與電池蓋10電連接。電流切斷薄板9根據(jù)所述電池的內(nèi)壓切斷電流。因此，電池蓋10與正極2電連接，從而成為非水電解質(zhì)電池1的外正極。然后，把所述非水電解液充入電池殼5內(nèi)。通過(guò)把所述電解質(zhì)溶解在所述的非水溶劑內(nèi)制備所述非水電解液。然后，通過(guò)涂敷瀝青的絕緣密封墊圈11密封電池殼5，從而安裝電池蓋10。因此，制造了圓柱形非水電解質(zhì)電池1。如圖1所示，非水電解質(zhì)電池1包括一個(gè)連接到負(fù)極引線7和正極引線8的中心銷12。而且，提供了安全閥13，當(dāng)電池內(nèi)的壓力升高到高于預(yù)定水平時(shí)，排出所述電池內(nèi)部的氣體。此外，提供了一個(gè)PTC元件14來(lái)防止電池內(nèi)的溫度升高。根據(jù)本實(shí)施方案的非水電解質(zhì)電池1可以成型成圓筒形、方形、幣形或鈕扣形。所述形狀并不特別限定。尺寸也可以任意確定，例如，薄型的或者大尺寸型。雖然根據(jù)本實(shí)施方案的非水電解質(zhì)電池包括所述非水電解液，本發(fā)明并不限定于上述安排。本發(fā)明可以應(yīng)用于所謂聚合物凝膠電解質(zhì)作為所述非水電解質(zhì)的場(chǎng)合，所述聚合物凝膠電解質(zhì)含有一種聚合物，例如聚偏氟乙烯和聚丙烯腈和所述非水溶劑。本發(fā)明可以應(yīng)用于一次電池和二次電池?，F(xiàn)在將描述本發(fā)明的實(shí)施例。實(shí)施例1制備構(gòu)成所述負(fù)極的石墨粉末。開始，100份(重量)的煤焦炭加入30份作為粘合劑的煤焦油瀝青。然后，在約100℃把所述物料相互混合。通過(guò)壓力機(jī)把所述混合物壓制并成形成要求的形狀。因此，獲得了一種模壓成型的碳的前驅(qū)體。把所述模壓成型的碳的前驅(qū)體在1000℃或更低的溫度下熱處理，從而獲得了模壓成型的碳。把所述模壓成型的碳用在200℃或更低溫度下熔化的粘合劑瀝青浸漬，然后把瀝青浸漬步驟／焙燒步驟重復(fù)幾次，所述熱處理在1000℃或更低的溫度下進(jìn)行。然后，使所述模壓成型的碳在惰性氣流中在2800℃進(jìn)行熱處理，從而獲得模壓成型的石墨組件。然后，破碎所述模壓成型的組件并分級(jí)，獲得石墨粉末。通過(guò)X射線結(jié)構(gòu)分析法分析上述的石墨粉末，得出晶面(002)間距為0．337nm。此外，晶面(002)的C軸厚度是50．0nm。用比重瓶法測(cè)定真密度為2．23g／cm3。使用Brunauer-Emmett-Teller(BET法)測(cè)定比表面為1．6m2／g。進(jìn)行激光分析，得出顆粒尺寸分布的平均顆粒尺寸為33．0μm。10％的累積顆粒尺寸為13．3μm，50％的累積顆粒尺寸為30．6μm，90％的累積顆粒尺寸為55．7μm。進(jìn)行激光分析，得到所述石墨粉末的平均斷裂強(qiáng)度為7．1kgf／mm2。通過(guò)下列方法測(cè)量體積密度，所述體積密度為0．98g／cm3。測(cè)量體積密度的方法通過(guò)JISK-1469的方法測(cè)量體積密度。把一個(gè)容積為100cm3的測(cè)量圓筒傾斜，預(yù)先測(cè)量了圓筒的質(zhì)量，然后用匙逐漸裝滿100cm3的試樣粉末。然后用最小分度值為0．1g的天平測(cè)量總質(zhì)量。從所測(cè)得的質(zhì)量中減去所述測(cè)量圓筒的質(zhì)量，從而獲得試樣粉末的質(zhì)量M。把裝入試樣粉末的測(cè)量圓筒裝上軟木塞。把前面步驟中的測(cè)量圓筒從約5cm的高度落到橡膠板上50次。因此，在所述測(cè)量圓筒裝的試樣粉末被壓實(shí)。因此，可以讀出所壓實(shí)的試樣粉末的體積V。然后用下面的方程1計(jì)算所述體積密度D=W／V(方程1)其中，D體積密度(g／cm3)W所述測(cè)量圓筒中的試樣粉末的質(zhì)量(g)V在50次掉落后，所述測(cè)量圓筒中的試樣粉末的體積(cm3)。所述石墨粉末用于制造所述負(fù)極。把90份(重量)所述試樣粉末和10份(重量)的聚偏氟乙烯(PVDF)相互混合。然后，把所述混合物分散在N-甲基吡咯酮溶劑中，從而獲得漿料。因此，獲得了負(fù)極混合物漿料。把所述負(fù)極混合物漿料均勻地涂敷在長(zhǎng)銅箔的兩側(cè)，銅箔作為負(fù)極集電體，厚度為lOμm。然后，干燥所述的銅箔，在預(yù)定的壓力下進(jìn)行壓制和模壓成型。從而制造了一種長(zhǎng)的負(fù)極。然后，制造所述的正極。把0．5mol的碳酸鋰和1mol的碳酸鈷進(jìn)行混合。把所述混合物在空氣中在900℃焙燒5小時(shí)。用X射線結(jié)構(gòu)分析法分析焙燒后的物質(zhì)。結(jié)果與JCPDS卡片中的LiCoO2峰一致。因此，標(biāo)定所焙燒的物質(zhì)是LiCoO2。破碎所得的LiCoO2直至50％的顆粒尺寸為15μm，顆粒尺寸通過(guò)激光衍射法獲得。從而獲得了LiCoO2粉末。然后，把95份(重量)的LiCoO2粉末和5份(重量)的碳酸鋰粉末相互混合。然后，把91份(重量)的所述混合物、6份作為導(dǎo)電物質(zhì)的片狀石墨以及3份(重量)的作為粘合劑的PVDF相互混合。然后把所述混合物分散在作為溶劑的N-甲基吡咯酮中，以便獲得漿料。因此，獲得正極混合物漿料。把正極混合物漿料均勻涂敷在作為正極集電體的長(zhǎng)鋁箔的兩面上，鋁箔的厚度為20μm。然后，干燥所述的薄膜鋁箔，然后施加預(yù)定壓力來(lái)壓制并模壓成型所述結(jié)構(gòu)。因此，獲得了所述的長(zhǎng)正極。然后把負(fù)極、隔板、正極以及隔板按該順序?qū)盈B。然后，把所述疊層纏繞多次，從而獲得纏繞的電極。所述隔板是厚度為25μm的小孔聚丙烯薄膜。把所制造的纏繞電極裝在鍍鎳的電池殼中。在所述纏繞電極的上下表面各放置一個(gè)絕緣元件。由鋁構(gòu)成的正極引線從所述正極集電體伸出，以便焊在所述電池蓋上。此外，由鎳構(gòu)成的負(fù)極引線從所述負(fù)極集電體伸出，以便焊在所述電池殼上。然后，向所述電池殼內(nèi)裝入所述非水電解液。所述非水電解液的組成為碳酸亞乙烯酯濃度為61ppm，含在相同體積的碳酸亞乙酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)的混合溶劑與以1．0mol／l混合的LiPF6的混合物中。然后，通過(guò)表面涂有瀝青的絕緣密封墊圈密封所述電池殼。因此，安裝具有電流斷開機(jī)構(gòu)的安全元件和PTC元件。然后，保持電池內(nèi)的氣密性。因此，制造了直徑為18mm、高65mm的圓柱形非水電解質(zhì)二次電池。把所制造的電池充電。在溫度為23℃，恒定電流為0．5A，最高電壓為4．2V的條件下進(jìn)行所述的充電操作。恒流恒壓充電7小時(shí)。然后，測(cè)定所述電池的性能。開始，在頻率為1KHz，外加電壓為10mV的條件下測(cè)定AC阻抗。因此，測(cè)定了所述電池的內(nèi)阻。然后用0．2A的恒定電流進(jìn)行放電，直至最終電壓為2．75V。因此，測(cè)定了所述初始容量。然后，在溫度為23℃，0．2A的恒定電流條件下進(jìn)行放電，直至最終電壓為2．75V。因此，測(cè)定了所述初始容量。然后，通過(guò)提供5A的恒定電流在23℃的條件下進(jìn)行放電，直至最終電壓為2．75V。因此，測(cè)定了所述高負(fù)荷性能。實(shí)施例2與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為98ppm。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例3與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為95ppm。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例4與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為72ppm。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例5與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為33ppm。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例6與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為8ppm。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例7與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為2ppm。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例8與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為1ppm。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例9與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為20％。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例10與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為1．2％。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例11與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為1223ppm。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例12與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為640ppm。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例13與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為250ppm。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例14與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為120ppm。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例15與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為100ppm。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例16與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為0．9ppm。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例17與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為0．7ppm。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。對(duì)比實(shí)施例1與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中不含碳酸亞乙烯酯。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例18用非石墨化的碳代替石墨制造所述的負(fù)極。負(fù)極1通過(guò)下列方法制造。引入10％-20％的含有氧的石油瀝青中的官能團(tuán)(進(jìn)行所謂的氧交聯(lián))。然后，在惰性氣流中，在1000℃進(jìn)行焙燒，從而獲得非石墨化的碳。破碎并分級(jí)石墨化的碳，從而獲得非石墨化的碳粉。X射線衍射測(cè)量結(jié)果為非石墨化的碳粉結(jié)構(gòu)，晶面(002)之間的面間距為3．76埃。使用比重瓶法測(cè)得真比重為1．58g／cm3。使用激光衍射法測(cè)得平均顆粒尺寸為10μm。與實(shí)施例1類似地制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是用所述非石墨化的碳粉代替石墨粉末，并且在所述電池的非水電解液中所含的碳酸亞乙烯酯的濃度為90ppm。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。對(duì)比實(shí)施例2與實(shí)施例18類似制造一種圓柱形非水電解液二次電池，但是在所述電池的非水電解液中不含碳酸亞乙烯酯。然后，把所述電池充電，然后測(cè)定所述電池的性能。實(shí)施例1-18和對(duì)比實(shí)施例1和2的結(jié)果表示于表1。表1<tablesid="table1"num="001"><table>用于制造負(fù)極的物質(zhì)電池中碳酸亞乙烯酯的含量實(shí)施例1石墨粉末61ppm實(shí)施例298ppm實(shí)施例395ppm實(shí)施例472ppm實(shí)施例533ppm實(shí)施例68ppm實(shí)施例72ppm實(shí)施例81ppm實(shí)施例920％實(shí)施例101．2％實(shí)施例111223ppm實(shí)施例12640ppm實(shí)施例13250ppm實(shí)施例14120ppm實(shí)施例15100ppm實(shí)施例160．9ppm實(shí)施例170．7ppm對(duì)比實(shí)施例10ppm實(shí)施例18非石墨化的碳粉90ppm對(duì)比實(shí)施例20ppm</table></tables><tablesid="table2"num="002"><table>初始容量(mAh)高負(fù)荷性能(mAh)電池內(nèi)的電阻(mΩ)實(shí)施例1161095059實(shí)施例2161261268實(shí)施例3161164066實(shí)施例4160985261實(shí)施例5160884263實(shí)施例6160560369實(shí)施例7160154072實(shí)施例8160150174實(shí)施例91600400103實(shí)施例10160148182實(shí)施例11159948580實(shí)施例12159848679實(shí)施例13160148879實(shí)施例14160249178實(shí)施例15160649875實(shí)施例16160049079實(shí)施例17159949079對(duì)比實(shí)施例1160048183實(shí)施例18150061068對(duì)比實(shí)施例2150045385</table></tables>從表1可以看出，在使用石墨粉末制造所述負(fù)極時(shí)，與不含碳酸亞乙烯酯的對(duì)比實(shí)施倒1相比，提高了含有適量的碳酸亞乙烯酯的實(shí)施例1-8的每一個(gè)的初始容量。因此，降低了所述內(nèi)阻并改善了所述高負(fù)荷性能。同樣，在用非石墨化的碳制造所述負(fù)極的情況下，含有碳酸亞乙烯酯的實(shí)施例18的內(nèi)阻低于不含碳酸亞乙烯酯的對(duì)比實(shí)施例2的內(nèi)阻。而且，改善了所述高負(fù)荷性能?？梢哉J(rèn)為其原因是少量的碳酸亞乙烯酯的分解產(chǎn)物改善了所述非水電解液的離子電導(dǎo)率。因此，鋰離子的摻雜／去摻雜可以平穩(wěn)進(jìn)行。當(dāng)實(shí)施例9-15中含有大量的碳酸亞乙烯酯時(shí)，所述電池的內(nèi)阻增大，所述高負(fù)荷性能惡化。在像所述對(duì)比實(shí)施例一樣含有20％的大量時(shí)，所述電池的內(nèi)阻過(guò)分增大。因此，所述初始容量顯著降低。因此，當(dāng)碳酸亞乙烯酯的含量不小于100ppm時(shí)，不能獲得令人滿意的效果?？梢哉J(rèn)為其原因是大量產(chǎn)生的碳酸亞乙烯酯的分解產(chǎn)物引起所述非水電解液的粘度升高。因此，阻礙了鋰離子的平穩(wěn)摻雜／去摻雜。實(shí)施例16和17具有碳酸亞乙烯酯的含量小于1ppm的結(jié)構(gòu)。在上述情況下，不能從所含的碳酸亞乙烯酯獲得令人滿意的效果。從實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例可以理解，在所述非水電解液中含有的碳酸亞乙烯酯的合適含量為1ppm或更大，并且小于100ppm，更優(yōu)選為2ppm或更大，并且小于98ppm。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的非水電解質(zhì)電池可以在高負(fù)荷環(huán)境中使用。雖然本發(fā)明以其具有一定特殊性的優(yōu)選的形式和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述，應(yīng)該理解的是在構(gòu)造細(xì)節(jié)和部件的組合和布置中可以改變優(yōu)選形式的本公開的內(nèi)容，而不離開下文的權(quán)利要求所規(guī)定的本發(fā)明的精神和范圍。權(quán)利要求1．一種非水電解質(zhì)電池，包括由一種可以進(jìn)行鋰離子的摻雜／去摻雜的材料構(gòu)成的負(fù)極；由一種含有鋰的材料構(gòu)成的正極；非水電解質(zhì)，其中，所述非水電解質(zhì)含有用化學(xué)式3表示的碳酸亞乙烯酯2．一種根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解質(zhì)電池，其中，在所述非水電解質(zhì)中所含的碳酸亞乙烯酯的量是1ppm或更大，并且小于100ppm。3．一種根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解質(zhì)電池，其中，通過(guò)在含有至少環(huán)酯和／或鏈酯的非水溶劑中溶解鋰鹽獲得所述非水電解質(zhì)。4．一種根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解質(zhì)電池，其中，用碳材料作為所述可以進(jìn)行鋰離子的摻雜／去摻雜的材料。5．一種根據(jù)權(quán)利要求4的非水電解質(zhì)電池，其中，所述碳材料是石墨。6．一種根據(jù)權(quán)利要求4的非水電解質(zhì)電池，其中，所述碳材料是非石墨化的碳。7．一種非水電解質(zhì)電池，包括包括在其兩面上形成有可以進(jìn)行鋰離子的摻雜／去摻雜的材料的負(fù)極集電體的負(fù)極；包括在其兩面上形成有含鋰材料的正極集電體的正極；隔板；以及非水電解質(zhì)，其中，所述非水電解質(zhì)含有用化學(xué)式4表示的碳酸亞乙烯酯8．一種根據(jù)權(quán)利要求7的非水電解質(zhì)電池，其中，在所述非水電解質(zhì)中所含的碳酸亞乙烯酯的量是1ppm或更大，并且小于100ppm。9．一種根據(jù)權(quán)利要求7的非水電解質(zhì)電池，其中，通過(guò)在含有至少環(huán)酯和／或鏈酯的非水溶劑中溶解鋰鹽獲得所述非水電解質(zhì)。10．一種根據(jù)權(quán)利要求7的非水電解質(zhì)電池，其中，用碳材料作為所述可以進(jìn)行鋰離子的摻雜／去摻雜的材料。11．一種根據(jù)權(quán)利要求10的非水電解質(zhì)電池，其中，所述碳材料是石墨。12．一種根據(jù)權(quán)利要求10的非水電解質(zhì)電池，其中，所述碳材料是非石墨化的碳。全文摘要一種非水電解質(zhì)電池,已經(jīng)改善了高負(fù)荷環(huán)境下的性能,并引入合適含量的碳酸亞乙烯酯的非水電解質(zhì)溶液來(lái)改善所述非水電解液的電導(dǎo)率,從而使鋰離子的摻雜/去摻雜平穩(wěn)進(jìn)行,因此降低了內(nèi)阻。所以,隨之增大了所述電池的初始容量并實(shí)現(xiàn)了令人滿意的高負(fù)荷性能。文檔編號(hào)H01M6/16GK1278664SQ00118869公開日2001年1月3日申請(qǐng)日期2000年6月22日優(yōu)先權(quán)日1999年6月22日發(fā)明者山口晃,伊東秀俊,小丸篤雄,永峰政幸申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社