專利名稱：非水電解液組合物和非水電解液二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非水電解液組合物和非水電解液二次電池。更具體地，本發(fā)明涉及包含非水溶劑、電解質(zhì)鹽、基質(zhì)樹脂、填料和表面活性劑的 非水電解液組合物，以及采用它的非水電解液二次電池。此外，更具體地，本發(fā)明涉及包含非水溶劑、電解質(zhì)鹽、基質(zhì)樹脂和含有規(guī)定氧化 鋁的填料的非水電解液組合物，以及采用它的非水電解液二次電池。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，已經(jīng)出現(xiàn)大量的便攜式電子設(shè)備，人們?cè)O(shè)法減小其尺寸和降低其重量。此外，在用作便攜式電子設(shè)備電源的電池中，為了實(shí)現(xiàn)便攜式電子設(shè)備尺寸減小 和重量減輕，需要減小電池自身的尺寸和有效地利用便攜式電子設(shè)備的內(nèi)部空間。眾所周知，符合這種要求的電池，最合適的是能量密度大的鋰離子二次電池。舉例來(lái)說(shuō)，作為這種鋰離子二次電池，鑒于其重量輕和能量密度高，還鑒于可以制 造極薄形狀的電池等事實(shí)，外部構(gòu)件采用層疊薄膜的電池已進(jìn)入實(shí)用。在采用層疊薄膜作為外部構(gòu)件的電池中，為了實(shí)現(xiàn)阻止液體泄漏等，采用電解質(zhì) 溶液作為電解質(zhì)和固定其中的電解質(zhì)溶液的基質(zhì)樹脂，這種電池稱作聚合物電池。在這種聚合物電池中，通過(guò)外部構(gòu)件采用鋁層疊薄膜，極大地增強(qiáng)了形狀自由度。 另一方面，存在強(qiáng)度不足的可能性，所以，當(dāng)因?yàn)檎`用而受到強(qiáng)力擠壓時(shí)，容易發(fā)生變形。這種情況下，只要這類聚合物電池覆有薄膜外包裝就沒問(wèn)題。然而，近年來(lái)，根據(jù) 實(shí)現(xiàn)高容量的需求，外包裝變得簡(jiǎn)單；而且當(dāng)變形大時(shí)，電池內(nèi)容易發(fā)生短路，導(dǎo)致產(chǎn)物可 能不能作為電池而工作。為了應(yīng)對(duì)這類問(wèn)題，迄今已提出在電極表面涂布陶瓷而制得的電池(例如參見 JP-A-10-214640)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在JP-A-10-214640公開的電池中，盡管可以增加短路發(fā)生之前的強(qiáng)度(負(fù) 載)，但是容易降低電解質(zhì)溶液到電極中的浸透性，結(jié)果，存在電池特性顯著降低的問(wèn)題。本發(fā)明意在解決上述問(wèn)題以及與常規(guī)方法有關(guān)的其它問(wèn)題。期望的是提供能夠在短路發(fā)生前增加強(qiáng)度(負(fù)載)又不顯著降低電池特性的非水 電解液組合物，或者能夠增強(qiáng)電池特性又不顯著降低短路發(fā)生前的強(qiáng)度(負(fù)載)的非水電 解液組合物，以及采用該非水電解液組合物的非水電解液二次電池。為了實(shí)現(xiàn)這一期望，本發(fā)明人進(jìn)行了廣泛和深入的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，前述期望可如此實(shí)現(xiàn)，即令所形成的非水電解液包含基質(zhì)樹脂、填料和 表面活性劑，或者包含基質(zhì)樹脂和含有規(guī)定氧化鋁的填料，由此導(dǎo)致本發(fā)明實(shí)施方案的完 成。換言之，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的非水電解液組合物是包含非水溶劑、電解質(zhì)鹽、基質(zhì)樹脂、填料和表面活性劑的組合物。此外，根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的非水電解液組合物是包含非水溶劑、電解質(zhì)鹽、基質(zhì)樹脂和至少含有氧化鋁的填料的組合物，其中該氧化鋁是α “轉(zhuǎn)化率為80%或更大的
氧化鋁。此外，根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施方案的非水電解液二次電池是包括正極、負(fù)極、隔板和 非水電解液組合物的電池，其中所述非水電解液組合物是包含非水溶劑、電解質(zhì)鹽、基質(zhì)樹 月旨、填料和表面活性劑的組合物。而且，根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的非水電解液二次電池是包括正極、負(fù)極、隔板和 非水電解液組合物的電池，其中所述非水電解液組合物是包含非水溶劑、電解質(zhì)鹽、基質(zhì)樹 脂和至少含有氧化鋁的填料的組合物；且該氧化鋁是α -轉(zhuǎn)化率為80%或更大的氧化鋁。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，由于所形成的非水電解液包含基質(zhì)樹脂、填料和表面活 性劑或者包含基質(zhì)樹脂和含有規(guī)定氧化鋁的填料，所以可以使高電池特性和高短路負(fù)載特 性相互兼容。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，可以產(chǎn)生在短路發(fā)生前能夠增加強(qiáng)度(負(fù) 載)又不顯著降低電池特性的非水電解液組合物，或者能夠增強(qiáng)電池特性又不顯著降低短 路發(fā)生前的強(qiáng)度(負(fù)載)的非水電解液組合物，且可以提供采用該非水電解液組合物的非 水電解液二次電池。


圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的非水電解液二次電池的實(shí)例的分解透視圖。圖2是沿圖1所示電池元件的II-II線的示意性截面圖。
具體實(shí)施例方式下面說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種方式(下文中稱作為“實(shí)施方案”)。說(shuō)明的順序如下1.第一實(shí)施方案(第一非水電解液組合物的實(shí)例)2.第二實(shí)施方案(第二非水電解液組合物的實(shí)例)3.第三或第四實(shí)施方案(第一或第二非水電解液二次電池的實(shí)例)<1.第一實(shí)施方案>根據(jù)第一實(shí)施方案的第一非水電解液組合物是包含非水溶劑、電解質(zhì)鹽、基質(zhì)樹 月旨、填料和表面活性劑的組合物，其適用于非水電解液二次電池。[非水溶劑]可以使用各種高介電常數(shù)溶劑和低粘度溶劑作為非水溶劑。作為高介電常數(shù)溶劑的適當(dāng)例子，可以例舉含碳酸亞乙酯和碳酸亞丙酯的溶劑， 但是不應(yīng)認(rèn)為高介電常數(shù)溶劑僅限于此。高介電常數(shù)溶劑的實(shí)例包括環(huán)狀碳酸酯如碳酸亞丁酯，碳酸亞乙烯酯，4-氟-1， 3-二氧戊環(huán)-2-酮(氟碳酸亞乙酯)，4-氯-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮(氯碳酸亞乙酯)和三 氟甲基碳酸亞乙酯。此外，作為高介電常數(shù)溶劑，可以使用內(nèi)酯類如Y-丁內(nèi)酯和Y-戊內(nèi)酯、內(nèi)酰胺 類如N-甲基吡咯烷酮、環(huán)狀氨基甲酸酯如N-甲基噁唑烷酮、砜類化合物如四亞甲基砜等， 代替或者與環(huán)狀碳酸酯一起使用。
相反，低粘度溶劑的實(shí)例包括鏈狀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；鏈狀羧酸酯如乙酸甲酯，乙酸乙酯，丙酸甲酯，丙酸乙酯，丁酸甲酯，異丁酸 甲酯，三甲基乙酸甲酯和三甲基乙酸乙酯；鏈狀酰胺如N，N-二甲基乙酰胺；鏈狀氨基甲酸 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；及醚類如1，2- 二甲氧基乙 烷，四氫呋喃，四氫吡喃和1，3-二氧戊環(huán)。前述高介電常數(shù)溶劑和低粘度溶劑可單獨(dú)使用，或者以其兩種或多種的任意混合 物使用。此外，非水溶劑的含量?jī)?yōu)選為70 90%質(zhì)量。當(dāng)非水溶劑的含量小于70%質(zhì)量 時(shí)，存在粘度過(guò)高的問(wèn)題，而當(dāng)其超過(guò)90%質(zhì)量時(shí)，則存在不能獲得足夠電導(dǎo)率的可能性。
[電解質(zhì)鹽]作為電解質(zhì)鹽，可以使用任何材料，只要它溶解或分散在前述非水溶劑中產(chǎn)生離 子即可，且可以適當(dāng)?shù)厥褂昧姿徜?LiPF6)。然而，不應(yīng)理解成電解質(zhì)鹽僅限于此。例如，可以使用無(wú)機(jī)鋰鹽如四氟硼酸鋰(LiBF4),六氟砷酸鋰(LiAsF6),六氟銻酸 鋰(LiSbF6),高氯酸鋰(LiClO4)和四氯鋁酸鋰(LiAlCl4)；全氟烷磺酸衍生物的鋰鹽如三氟 甲磺酸鋰(LiCF3SO3), 二(三氟甲砜)酰亞胺化鋰(LiN(CF3SO2)2), 二(五氟乙砜)甲基化 鋰(LiC(C2F5SO2)2)和三(三氟甲砜)甲基化鋰(LiC(CF3SO2)3)；等等。這些鋰鹽可單獨(dú)使 用，或者以其兩種或多種的任意混合物使用。電解質(zhì)鹽的含量?jī)?yōu)選為10 30%質(zhì)量。當(dāng)電解質(zhì)鹽的含量小于10%質(zhì)量時(shí)，存 在不能獲得足夠電導(dǎo)率的可能性，而當(dāng)其超過(guò)30%質(zhì)量時(shí)，則存在粘度過(guò)高的問(wèn)題。[基質(zhì)樹脂]對(duì)基質(zhì)樹脂沒有具體的限制，只要其能夠浸漬并保持前述非水溶劑、前述電解質(zhì) 鹽、下列填料和下列表面活性劑于其中。例如，優(yōu)選聚合物(即均聚物、共聚物和多組分共 聚物)，作為組成成分，包含偏二氟乙烯、六氟丙烯、聚四氟乙烯等。其具體實(shí)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)?；|(zhì)樹脂包括浸漬并將前述非水溶劑和電解質(zhì)鹽保持于其中進(jìn)而引起溶脹、膠凝 或固定的基質(zhì)樹脂。此外，據(jù)此可以阻止所得電池中的非水電解液的液體泄漏。此外，基質(zhì)樹脂的含量?jī)?yōu)選為4 15%質(zhì)量。如果基質(zhì)樹脂的含量小于4%質(zhì)量， 則可能無(wú)法膠凝該非水電解液組合物，而且可能無(wú)法均勻地固定填料于其中。另一方面，如 果基質(zhì)樹脂的含量超過(guò)15%質(zhì)量，則電池特性可能受到影響，例如，能量密度降低。[填料]可以用各種無(wú)機(jī)填料和有機(jī)填料作填料。這類填料優(yōu)選為陶瓷粉，該陶瓷粉中的雜質(zhì)如鐵、銅、硅、鈉、鎂和鋯(然而，如果 該陶瓷粉包含氧化鋯，則不包括鋯；如果陶瓷粉包含氧化鎂，則不包括鎂)的總和的濃度不 大于lOOppm。如果雜質(zhì)的總和的濃度超過(guò)lOOppm，則存在電池特性中的循環(huán)特性降低的問(wèn)題。無(wú)機(jī)填料的實(shí)例包括陶瓷粉如氧化鋁(Al2O3)，氧化鋯(ZrO2)，氧化鈦(TiO2)和氧 化鎂(MgO)。這些陶瓷粉可單獨(dú)使用，或者以其兩種或多種的任意混合物使用。作為氧化鋁，例如，優(yōu)選使用α-轉(zhuǎn)化率為80%或更大的氧化鋁。當(dāng)氧化鋁的α-轉(zhuǎn)化率為80%或更大時(shí)，可以更多地增強(qiáng)電池特性。相反，對(duì)有機(jī)填料沒有具體的限制，只要其在與非水溶劑共存時(shí)具有比基質(zhì)樹脂 更高的強(qiáng)度即可。其實(shí)例包括樹脂粉如PTFE(聚四氟乙烯)，PI (聚酰亞胺)和ABS樹脂。作為填料，前述無(wú)機(jī)填料和有機(jī)填料可單獨(dú)使用，或者以其兩種或多種的任意混 合物使用。[表面活性劑]作為表面活性劑，可以使用任何材料，只要其能夠分散填料于其中，其適宜的實(shí)例包括烴系表面活性劑(hydrocarbon based surfactants)和硅樹脂系表面活性劑 (silicone based surfactants)。特別優(yōu)選非離子烴系表面活性劑和非離子硅樹脂系表面 活性劑，因?yàn)樗鼈儾划a(chǎn)生離子。烴系表面活性劑的實(shí)例包括非離子烴系表面活性劑如聚氧乙烯烷基醚，聚氧乙烯 烷基苯基醚，烷基吡咯烷酮(例如1-辛基-2-吡咯烷酮等)，烷基葡糖苷，脂肪酸脫水山 梨糖醇酯，一或二乙醇胺脂肪酸酰胺，烷基胺的聚氧乙烯加合物，乙氧基化四甲基十二炔二 醇，四甲基癸炔二醇，甘油脂肪酸酯，季戊四醇脂肪酸酯，聚氧乙烯聚氧丙烯二醇，聚乙二醇 脂肪酸酯和脂肪酸聚氧乙烯山梨糖醇酯。聚氧乙烯烷基醚的實(shí)例包括聚氧乙烯十二烷基醚，聚氧乙烯十八烷基醚和聚氧乙 烯油烯基醚。此外，聚氧乙烯烷基苯基醚的實(shí)例包括聚氧乙烯辛基苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基 醚。而且，聚乙二醇脂肪酸酯的實(shí)例包括聚乙二醇二月桂酸酯和聚乙二醇二硬脂酸 酯。相反，硅樹脂系表面活性劑的實(shí)例包括非離子硅樹脂系表面活性劑如二甲基硅氧 烷，氨基硅烷，丙烯酰基硅烷(acrylsilane)，乙烯基芐基硅烷，乙烯基芐基氨基硅烷，縮水 甘油基硅烷，巰基硅烷，二甲基硅烷，聚二甲基硅氧烷，聚烷氧基硅氧烷，羥基二烯改性的硅 氧烷，乙烯基改性的硅氧烷，羥基改性的硅氧烷，氨基改性的硅氧烷，羧基改性的硅氧烷，鹵 代的改性硅氧烷，環(huán)氧改性的硅氧烷，甲基丙烯酰氧基改性的硅氧烷，巰基改性的硅氧烷， 氟改性的硅氧烷，烷基改性的硅氧烷，苯基改性的硅氧烷和氧化烯改性的硅氧烷。前述烴系表面活性劑和硅樹脂系表面活性劑可單獨(dú)使用，或者以其兩種或多種的 任意混合物使用。此外，表面活性劑的含量?jī)?yōu)選為0. 3 5. 0質(zhì)量份，基于100質(zhì)量份的填料。當(dāng)表 面活性劑的含量落入前述范圍內(nèi)時(shí)，強(qiáng)度(負(fù)載)直至短路發(fā)生時(shí)仍可以增加很多而基本 上不降低電池特性。<2.第二實(shí)施方案>根據(jù)第二實(shí)施方案的第二非水電解液組合物是包含非水溶劑、電解質(zhì)鹽、基質(zhì)樹 脂和至少含有氧化鋁的填料的組合物。此外，該氧化鋁是α-轉(zhuǎn)化率為80%或更大的氧化鋁。這種非水電解液組合物適用于非水電解液二次電池。根據(jù)第二實(shí)施方案的第二非水電解液組合物中的非水溶劑和電解質(zhì)鹽與上述那 些相同，因此省略了有關(guān)它們的說(shuō)明。
[基質(zhì)樹脂]對(duì)基質(zhì)樹脂沒有具體的限制，只要其能夠浸漬并保持前述非水溶劑、前述電解質(zhì) 鹽和下述填料于其中即可。例如，優(yōu)選組成成分包含偏二氟乙烯、六氟丙烯、聚四氟乙烯等 的聚合物(即均聚物、共聚物和多組分共聚物)。其具體實(shí)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)。基質(zhì)樹脂包括可以浸漬并保持前述非水溶劑和電解質(zhì)鹽于其中，進(jìn)而引起溶脹、 膠凝和固定的基質(zhì)樹脂。而且，據(jù)此可以抑制所得電池中非水電解液的液體泄漏。此外，優(yōu)選基質(zhì)樹脂的含量為4 15%質(zhì)量。如果基質(zhì)樹脂的含量小于4%質(zhì)量， 則存在不能膠凝非水電解液組合物的可能，而且存在不能均勻地固定填料于其中的可能。 另一方面，如果基質(zhì)樹脂的含量超過(guò)15%質(zhì)量，則可能影響電池特性，例如，降低能量密度。[填料]填料是至少含有氧化鋁(Al2O3)且氧化鋁的α _轉(zhuǎn)化率為80%或更大的材料。除 α -轉(zhuǎn)化率為80%或更大的氧化鋁之外，填料還可以同時(shí)包含其它無(wú)機(jī)填料或有機(jī)填料。這種填料優(yōu)選為陶瓷粉，該陶瓷粉中雜質(zhì)如鐵、銅、硅、鈉、鎂和鋯(然而，當(dāng)陶 瓷粉含有氧化鋯時(shí)，不包括鋯；當(dāng)陶瓷粉包含氧化鎂時(shí)，不包括鎂)的總和的濃度不大于 IOOppm0如果雜質(zhì)總和的濃度超過(guò)lOOppm，則存在電池特性中循環(huán)特性降低的問(wèn)題。與氧化鋁一起包含的無(wú)機(jī)填料的實(shí)例包括陶瓷粉如氧化鋯(ZrO2)，氧化鈦(TiO2) 和氧化鎂(MgO)。這些陶瓷粉可單獨(dú)或者以其兩種或多種的任意混合物與α-轉(zhuǎn)化率為 80 %或更大的氧化鋁一起使用。相反，對(duì)與氧化鋁一起包含的有機(jī)填料沒有具體的限制，只要其與非水溶劑共存 時(shí)具有比基質(zhì)樹脂高的強(qiáng)度。其實(shí)例包括樹脂粉如PTFE(聚四氟乙烯)，ΡΙ (聚酰亞胺)和 ABS樹脂。這些樹脂粉可單獨(dú)或者以其兩種或多種的任意混合物與α-轉(zhuǎn)化率為80%或更 大的氧化鋁一起使用。例如，非水電解液組合物，作為其它成分，可以包含能夠分散前述填料于其中的表 面活性劑。適宜的表面活性劑的實(shí)例包括烴系表面活性劑和硅樹脂系表面活性劑。特別優(yōu)選 非離子烴系表面活性劑和非離子硅樹脂系表面活性劑，因?yàn)樗鼈儾划a(chǎn)生離子。烴系表面活性劑的實(shí)例包括非離子烴系表面活性劑如聚氧乙烯烷基醚，聚氧乙烯 烷基苯基醚，烷基吡咯烷酮(例如1-辛基-2-吡咯烷酮等)，烷基葡糖苷，脂肪酸脫水山 梨糖醇酯，一或二乙醇胺脂肪酸酰胺，烷基胺的聚氧乙烯加合物，乙氧基化四甲基十二炔二 醇，四甲基癸炔二醇，甘油脂肪酸酯，季戊四醇脂肪酸酯，聚氧乙烯聚氧丙烯二醇，聚乙二醇 脂肪酸酯和脂肪酸聚氧乙烯山梨糖醇酯。聚氧乙烯烷基醚的實(shí)例包括聚氧乙烯十二烷基醚，聚氧乙烯十八烷基醚和聚氧乙 烯油烯基醚。此外，聚氧乙烯烷基苯基醚的實(shí)例包括聚氧乙烯辛基苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基 醚。 而且，聚乙二醇脂肪酸酯的實(shí)例包括聚乙二醇二月桂酸酯和聚乙二醇二硬脂酸 酯。
相反，硅樹脂系表面活性劑的實(shí)例包括二甲基硅氧烷，氨基硅烷，丙烯?；柰?， 乙烯基芐基硅烷，乙烯基芐基氨基硅烷，縮水甘油基硅烷，巰基硅烷，二甲基硅烷，聚二甲基 硅氧烷，聚烷氧基硅氧烷，羥基二烯改性的硅氧烷，乙烯基改性的硅氧烷，羥基改性的硅氧 烷，氨基改性的硅氧烷，羧基改性的硅氧烷，鹵代的改性硅氧烷，環(huán)氧改性的硅氧烷，甲基丙 烯酰氧基改性的硅氧烷，巰基改性的硅氧烷，氟改性的硅氧烷，烷基改性的硅氧烷，苯基改 性的硅氧烷和氧化烯改性的硅氧烷。前述烴系表面活性劑和硅樹脂系表面活性劑可單獨(dú)使用，或者以其兩種或多種的 任意混合物使用。此外，表面活性劑的含量?jī)?yōu)選為0. 3 5. 0質(zhì)量份，基于100質(zhì)量份的填料。如果 表面活性劑的含量落入前述范圍，則強(qiáng)度(負(fù)載)直至短路發(fā)生時(shí)仍可以增加很多而基本 上不降低電池特性。<3.第三或第四實(shí)施方案〉[非水電解液二次電池的構(gòu)造] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的非水電解液二次電池的實(shí)例的分解透視圖。如圖1中所示，該二次電池如此構(gòu)造，使得其中安裝有正極端子11和負(fù)極端子12 的電池元件20封閉在呈薄膜狀的外部構(gòu)件30的內(nèi)部。正極端子11和負(fù)極端子12分別沿 例如相同的方向從內(nèi)部引出到外部構(gòu)件30的外部。正極端子11和負(fù)極端子12各自由例 如金屬材料如鋁(Al)、銅(Cu)、鎳(Ni)和不銹鋼構(gòu)成。外部構(gòu)件30，例如，由長(zhǎng)方形的層疊薄膜構(gòu)成，所述層疊薄膜是通過(guò)按尼龍薄膜、 鋁箔和聚乙烯薄膜的順序粘接制成的。外部構(gòu)件30例如如此布置，使得聚乙烯薄膜的一側(cè) 與電池元件20彼此相對(duì)，而且各自外緣通過(guò)熔接或者利用膠粘劑彼此接合在一起。在外部構(gòu)件30與每個(gè)正極端子11和負(fù)極端子12之間嵌入接觸薄膜31，以阻止外 部空氣的進(jìn)入。接觸薄膜31由對(duì)正極端子11和負(fù)極端子12均有粘合性的材料構(gòu)成。例 如，當(dāng)正極端子11和負(fù)極端子12由前述金屬材料構(gòu)成時(shí)，優(yōu)選接觸薄膜31由聚烯烴樹脂 如聚乙烯，聚丙烯，改性聚乙烯或改性聚丙烯構(gòu)成。外部構(gòu)件30可由具有其它結(jié)構(gòu)的層疊薄膜構(gòu)成，例如，用不含金屬材料的層疊薄 膜、聚合物薄膜如聚丙烯、金屬膜等代替前述層疊薄膜。這里，層疊薄膜的一般構(gòu)造可以描繪成(外層)/(金屬箔)/(密封劑層)的層疊 結(jié)構(gòu)(然而，外層和密封劑層可以由多層構(gòu)成)。在前述實(shí)例中，尼龍薄膜相當(dāng)于外層；鋁 箔相當(dāng)于金屬箔；及聚乙烯薄膜相當(dāng)于密封劑層。金屬箔足以充當(dāng)阻擋潮氣滲透阻擋薄膜，不僅可以使用鋁箔，而且可以使用不銹 鋼箔、鎳箔、鍍鐵箔等。這些當(dāng)中，特別適用的是鋁箔，鋁箔薄、重量輕且加工性優(yōu)異。當(dāng)以(外層)/(金屬箔)/(密封劑層)的方式列舉可以用作外部構(gòu)件的構(gòu)造時(shí)， 其實(shí)例包括Ny (尼龍)/Al (鋁)/CPP (澆注聚丙烯)，PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)/A1/CPP， PET/A1/PET/CPP, PET/Ny/Al/CPP, PET/Ny/Al/Ny/CPP, PET/Ny/Al/Ny/PE (聚乙烯)，Ny/ PE/A1/LLDPE (線性低密度聚乙烯)，PET/PE/A1/PET/LDPE (低密度聚乙烯)和PET/Ny/Al/ LDPE/CPP。[電池元件的構(gòu)造]圖2是沿圖1所示電池元件20的II-II線的截面示意圖。圖2中，在電池元件20中，正極21和負(fù)極22通過(guò)由前述第一非水電解液組合物或第二非水電解液組合物構(gòu)成的 非水電解液組合物層23和隔板24彼此相向地布置并盤繞，且電池元件20的最外面的外圍 部分用保護(hù)膠帶25保護(hù)。根據(jù)第三實(shí)施方案的第一非水電解液二次電池中的第一非水電解液組合物，以及 根據(jù)第四實(shí)施方案的第二非水電解液二次電池中的第二非水電解液組合物，分別與前述的 那些相同，因此省略有關(guān)它們的說(shuō)明。[正極]這里，例如，正極21具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中正極活性物質(zhì)層21B涂布在具有一對(duì)彼 此相對(duì)的 表面的正極集電體21A的兩個(gè)表面或一個(gè)表面上。正極集電體21A包括沿縱向一 端沒有提供正極活性物質(zhì)層21B的暴露部分，而正極端子11就安裝在該暴露部分。舉例來(lái)說(shuō)，正極集電體21A由金屬箔如鋁箔、鎳箔和不銹鋼箔構(gòu)成。正極活性物質(zhì)層21B，作為正極活性物質(zhì)，包含能夠嵌入和脫出鋰離子的正極材料 中的任意一種、兩種或多種，并且在需要時(shí)可以進(jìn)一步包含導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。能夠嵌入和脫出鋰離子的正極材料的實(shí)例包括不含鋰的硫?qū)倩衔?尤其是層 狀化合物和尖晶石型化合物)，例如，氧化物如釩氧化物(V2O5)、二氧化鈦(TiO2)和二氧化 錳(MnO2)，硫(S)，二硫化物如二硫化鐵(FeS2)、二硫化鈦(TiS2)和二硫化鉬(MoS2)以及二 硒化鈮(NbSe2)；其中包含鋰的含鋰化合物；以及導(dǎo)電的聚合物，例如，聚苯胺，聚噻吩，聚乙 炔和聚吡咯。這些當(dāng)中，優(yōu)選含鋰化合物，因?yàn)樗鼈儼軌颢@得高電壓和高能量密度的化合 物。這種含鋰化合物的實(shí)例包括含鋰和過(guò)渡金屬元素的復(fù)合氧化物；及含鋰和過(guò)渡金屬的 磷酸鹽化合物。從獲得高電壓的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選那些含鈷(Co)，鎳(Ni)，錳(Mn)，鐵(Fe)， 銅(Cu)，鋅(Zn)，鉻(Cr)，釩(V)，鈦(Ti)或其任意混合物的化合物。這種含鋰化合物典型地由下面通式(1)或(2)表示LirM1O2(I)LisM11PO4 (2)在式(1)和⑵中，M1和Mn各自代表一種或多種過(guò)渡金屬元素；r和s的數(shù)值隨電 池的充放電狀態(tài)而變化，且通常分別滿足關(guān)系式(0. 05 ^r ^ 1. 10)和(0. 05彡s彡1. 10)。 式(1)的化合物一般具有層狀結(jié)構(gòu)；式(2)的化合物一般具有橄欖石結(jié)構(gòu)。此外，含鋰和過(guò)渡金屬元素的復(fù)合氧化物的具體實(shí)例包括鋰鈷復(fù)合氧化物 (LiCoO2)；鋰鎳復(fù)合氧化物(LiNiO2)及其固溶體(Li (NitCouMnv) O2 (0 <t<l，0<u<l，0 < ν < 1，(t+u+v) = 1))；鋰鎳鈷復(fù)合氧化物(LiNi1^wCowO2 (0 < w< 1))；以及具有尖晶石 結(jié)構(gòu)的鋰錳復(fù)合氧化物(LiMn2O4)及其固溶體(Li (MrvxNiy) 04(0 <x<2和0<y<2)。含鋰和過(guò)渡金屬元素的磷酸鹽化合物的具體實(shí)例包括具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鋰 鐵(LiFePO4)和磷酸鋰鐵錳化合物(LiFe1^zMnzPO4 (0 < ζ < 1))。對(duì)導(dǎo)電劑沒有具體的限制，只要其適量混合時(shí)能夠賦予正極活性物質(zhì)以導(dǎo)電性即 可。其實(shí)例包括碳材料如石墨、炭黑和ketjen黑。這些材料可以單獨(dú)或者以其兩種或多種 的混合物使用。此外，除碳材料之外，還可以使用金屬材料或?qū)щ娋酆衔锊牧系龋灰涫?具有導(dǎo)電性的材料即可。作為粘結(jié)劑，可以使用該類型電池正極混合物中常用的已知粘結(jié)劑。粘結(jié)劑的優(yōu)選實(shí)例包括氟基聚合物如聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚四氟乙烯；以及合成橡膠如苯乙 烯-丁二烯基橡膠，氟基橡膠和乙烯-丙烯-二烯橡膠。這些材料可以單獨(dú)或者以其兩種 或多種的混合物使用。[負(fù)極] 另一方面，與正極21類似，負(fù)極22具有例如這樣的結(jié)構(gòu)，其中負(fù)極活性物質(zhì)層22B 提供在具有一對(duì)彼此相對(duì)的表面的負(fù)極集電體22A的兩個(gè)表面或者一個(gè)表面上。負(fù)極集電 體22A包括沿縱向一端沒有提供負(fù)極活性物質(zhì)層22B的暴露部分，且負(fù)極端子12就安裝在 該暴露部分。舉例來(lái)說(shuō)，負(fù)極集電體22A由金屬箔如銅箔、鎳箔和不銹鋼箔構(gòu)成。負(fù)極活性物質(zhì)層22B，作為負(fù)極活性物質(zhì)，包含能夠嵌入和脫出鋰離子的負(fù)極材料 和金屬鋰中的任意一種、兩種或多種，并且需要時(shí)可進(jìn)一步包含導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。能夠嵌入和脫出鋰離子的負(fù)極材料的實(shí)例包括碳材料，金屬氧化物和聚合物。碳材料的實(shí)例包括硬石墨化碳材料，人造石墨材料和石墨基材料。其更具體的實(shí) 例包括熱解碳，焦炭，石墨，玻璃碳，有機(jī)聚合物焦化材料，碳纖維，活性炭和炭黑。這些當(dāng) 中，焦炭的實(shí)例包括浙青焦炭，針狀焦和石油焦。本文所述的有機(jī)聚合物焦化材料，是通過(guò) 在適當(dāng)溫度燒制聚合物材料如酚樹脂和呋喃樹脂使之碳化而得到的材料。此外，金屬氧化物的實(shí)例包括鐵氧化物，釕氧化物和鉬氧化物；及聚合物材料的實(shí) 例包括聚乙炔和聚吡咯。而且，能夠嵌入和脫出鋰離子的負(fù)極材料的實(shí)例包括其組成元素包含至少一種能 夠與鋰形成合金的金屬元素和半金屬元素的材料。這類負(fù)極材料可以是金屬元素或半金屬 元素的單質(zhì)、合金或化合物。此外，還可以使用至少其一部分具有一相、兩相或多相的材料。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述合金，除由兩種或多種金屬元素構(gòu)成的合金之 夕卜，還包括含一種、兩種或多種金屬元素以及一種、兩種或多種半金屬元素的合金。此外，該 合金可以包含非金屬元素。其晶體結(jié)構(gòu)的實(shí)例包括固溶體，共晶體(低共熔混合物)，金屬 互化物，及其中兩種或多種共存在晶體結(jié)構(gòu)。這種金屬元素或半金屬元素的實(shí)例包括錫(Sn)，鉛(Pb)，鎂(Mg)，鋁，銦(In)，硅
(Si)，鋅(Zn)，銻(Sb)，鉍(Bi)，鎵(Ga)，鍺(Ge)，砷(As)，銀(Ag)，鉿(Hf)，鋯(Zr)和釔 ⑴。首先，優(yōu)選屬于長(zhǎng)式周期表中第14族的金屬元素或半金屬元素；特別優(yōu)選硅和 錫。這是因?yàn)楣韬湾a具有大的嵌入混入脫出鋰的能力并且能夠獲得高能量密度。錫的合金的實(shí)例包括作為除錫之外的第二組成元素包含選自硅，鎂，鎳，銅，鐵， 鈷，錳，鋅，銦，銀，鈦，鍺，鉍，銻和鉻(Cr)中至少一種的合金。硅的合金的實(shí)例包括作為除硅之外的第二組成元素包含選自錫，鎂，鎳，銅，鐵， 鈷，錳，鋅，銦，銀，鈦，鍺，鉍，銻和鉻中至少一種的合金。錫或硅的化合物的實(shí)例包括含氧(0)或碳(C)的化合物，這些化合物除錫或硅之 外還可以包含前述第二組成元素。而且，負(fù)極材料可以是能夠與鋰形成復(fù)合氧化物的元素如鈦。當(dāng)然，金屬鋰可以沉 積或溶解；或者鋰之外的鎂或鋁可以沉積或溶解。作為導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，使用那些與正極中所使用的相同的材料。
[隔板]此外，隔板24，例如，是由具有大的離子滲透性和前述機(jī)械強(qiáng)度的絕緣薄膜如由聚烯烴基合成樹脂(例如聚丙烯、聚乙烯等)構(gòu)成的多孔膜和由無(wú)機(jī)材料(例如陶瓷制成的 無(wú)紡纖維等)構(gòu)成的多孔膜組成的，并且可以具有其中兩種或多種這類多孔膜疊合起來(lái)的 結(jié)構(gòu)。具體地，包含聚烯烴基多孔膜的隔板是合適的，因?yàn)槠湓谡龢O21和負(fù)極22之間的可 分離性優(yōu)異并且能夠更好地降低內(nèi)部短路或者降低開路電壓。[非水電解液二次電池的制備]下面，說(shuō)明前述非水電解液二次電池制造方法的實(shí)例。首先，制備正極21。例如，在采用顆粒狀正極活性物質(zhì)的情況下，將正極活性物 質(zhì)與需要時(shí)的導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑混合，制得正極混合物，將該混合物分散在分散介質(zhì)如N-甲 基-2-吡咯烷酮中，制得正極混合物漿料。接著，將該正極混合物漿料涂布在正極集電體21A上，干燥然后模壓形成正極活 性物質(zhì)層21B。此外，制備負(fù)極22。例如，在使用顆粒狀負(fù)極活性物質(zhì)的情況下，將負(fù)極活性物質(zhì) 與需要時(shí)的導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑混合，制得負(fù)極混合物，然后將該負(fù)極混合物分散在分散介質(zhì) 如N-甲基-2-吡咯烷酮中，制得負(fù)極混合物漿料。其后，將該負(fù)極混合物漿料涂布在負(fù)極 集電體22A上，干燥然后模壓形成負(fù)極活性物質(zhì)層22B。接下來(lái)，將正極端子11安裝在正極21上，且將負(fù)極端子12安裝在負(fù)極22上。然 后，將負(fù)極22、隔板24、正極21和隔板24接連地層疊并盤繞，并使保護(hù)膠帶25粘附在該盤 繞的層疊體最外面的外圍部分，由此形成盤繞的電極體。而且，將該盤繞的電極體置于作為 外部構(gòu)件30之實(shí)例的層疊薄膜之間，并將除一側(cè)的外緣熱熔接以形成袋狀。其后，制備前述的非水電解液組合物，并將其由層疊薄膜開口處注入到盤繞電極 體的內(nèi)部，然后熱熔層疊薄膜的開口并使之密封于其中。據(jù)此，形成非水電解液組合物層 23，由此完成圖1和2所示的非水電解液二次電池。該非水電解液二次電池還可以按下列方法制備。例如，在制得盤繞的電極體之后不注入前述非水電解液組合物；但是該非水電解 液二次電池可以如此制備涂布非水電解液組合物于正極21和負(fù)極22上或者涂布在隔板 24上并盤繞，制得盤繞的電極體，然后將該盤繞的電極體密封在層疊薄膜的內(nèi)部。此外，例如，非水電解液組合物層23可如此形成涂布基質(zhì)聚合物(例如前述的聚 偏二氟乙烯等)的單體或聚合物的溶液于負(fù)極21和正極22上或者涂布在隔板24上并盤 繞，制得盤繞的電極體，將該盤繞的電極體裝在由層疊薄膜構(gòu)成的外部構(gòu)件30內(nèi)，然后向 其中注入前述非水電解液組合物的其它組分。然而，優(yōu)選單體在外部構(gòu)件30的內(nèi)部聚合的原因是，因?yàn)榭梢栽鰪?qiáng)非水電解液組 合物層23與隔板24之間的熔接性，進(jìn)而使內(nèi)阻降低。此外，優(yōu)選非水電解液組合物等注入 到外部構(gòu)件30的內(nèi)部以形成非水電解液組合物層23的原因是，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)更少的步驟 簡(jiǎn)單地制得非水電解液二次電池。[行為的說(shuō)明]在上述非水電解液二次電池中，充電時(shí)，鋰離子從正極活性物質(zhì)層21B脫出并經(jīng) 由非水電解液組合物層23嵌入負(fù)極活性物質(zhì)層22B。放電時(shí)，鋰離子由負(fù)極活性物質(zhì)層22B脫出并經(jīng)由非水電解液組合物層23嵌入正極活性物質(zhì)層21B。 實(shí)施例現(xiàn)參照下面的實(shí)施例和對(duì)比例，更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但是不應(yīng)解釋成本發(fā)明僅 限于這些實(shí)施例和對(duì)比例。具體地，實(shí)施下面各實(shí)施例和對(duì)比例中所述的操作，由此制得圖1和2所示的非水 電解液二次電池，并對(duì)其性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)施例1-1-1
(正極的制備)首先，將91質(zhì)量份作為正極活性物質(zhì)的鋰鈷復(fù)合氧化物(LiCoO2)，6質(zhì)量份作為 導(dǎo)電劑的石墨和10質(zhì)量份作為粘結(jié)劑的聚偏二氟乙烯(PVdF)混合均勻，并將該混合物分 散在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，得到正極混合物漿料。接下來(lái)，將所得正極混合物漿料均勻地涂布在充當(dāng)正極集電體的20 μ m-厚的條 形鋁箔的兩個(gè)表面上并干燥，形成正極活性物質(zhì)層。將其切割成寬38mm、長(zhǎng)700mm的形狀， 由此制得正極。進(jìn)一步將正極端子安裝在正極上。(負(fù)極的制備)其次，將90質(zhì)量份作為負(fù)極活性物質(zhì)的人造石墨和10質(zhì)量份作為粘結(jié)劑的PVdF 均勻混合，并將該混合物分散在NMP中，得到負(fù)極混合物漿料。接下來(lái)，將所得負(fù)極混合物漿料均勻地涂布在充當(dāng)負(fù)極集電體的10 μ m-厚的條 形銅箔的兩個(gè)表面上并干燥，形成負(fù)極混合物層。將其切割成寬40mm、長(zhǎng)650mm的形狀，由 此制得負(fù)極。進(jìn)一步將負(fù)極端子安裝在負(fù)極上。(非水電解液組合物的制備)此外，通過(guò)混合90質(zhì)量份的非水電解質(zhì)溶液；10質(zhì)量份作為基質(zhì)樹脂的聚偏二氟 乙烯-六氟丙烯共聚物(PVdF/HFP = 93. 1/6.9(質(zhì)量比))；10質(zhì)量份作為填料的氧化鋁 (雜質(zhì)的濃度55ppm，α-轉(zhuǎn)化率90%)；及0. 2質(zhì)量份(基于100質(zhì)量份的填料)作為 表面活性劑的烴系表面活性劑(非離子聚氧乙烯十二烷基醚)，并分散該混合物，制得組合 物，且使用該組合物作為非水電解液組合物。通過(guò)以0. 8摩爾/kg的濃度溶解作為電解質(zhì)鹽的六氟磷酸鋰(LiPF6)于非水溶劑 中制得溶液，并使用該溶液作為非水電解質(zhì)溶液，其中所述非水溶劑是通過(guò)混合碳酸亞乙 酯和碳酸亞丙酯制得，碳酸亞乙酯與碳酸亞丙酯的比例為6/4(質(zhì)量比)。此外，當(dāng)時(shí)的分散時(shí)間為30分鐘。(非水電解液二次電池的制備)將所得正極和負(fù)極各自涂以所得非水電解液組合物，經(jīng)由20 μ m-厚充當(dāng)隔板的 微孔聚乙烯薄膜進(jìn)行層疊，然后盤繞。然后將該盤繞的層疊體密封在由鋁層疊薄膜構(gòu)成的 外包裝材料中，由此制得該實(shí)施例的非水電解液二次電池。所得非水電解液二次電池的部分規(guī)范示于表1中。實(shí)施例1-1-2至1-1-5以及對(duì)比例1_1_1和1_1_2重復(fù)與實(shí)施例1-1-1中相同的操作，所不同的是，在非水電解液組合物的制備中， 部分規(guī)范的變化如表1中所示，由此得到各實(shí)施例和對(duì)比例中的非水電解液二次電池。 實(shí)施例1-2-1至1-2-5以及對(duì)比例1-1-1和1_1_3重復(fù)與實(shí)施例1-1-1中相同的操作，所不同的是，在非水電解液組合物的制備中， 部分規(guī)范的變化如表2中所示，由此得到各實(shí)施例和對(duì)比例中的非水電解液二次電池。在下列實(shí)施例和對(duì)比例中，使用3-甲基丙烯酰基丙基三乙氧基硅烷作為硅樹脂 系表面活性劑。表2 重復(fù)與實(shí)施例1-1-1中相同的操作，所不同的是，在非水電解液組合物的制備中， 部分規(guī)范的變化如表3中所示，由此得到各實(shí)施例和對(duì)比例中的非水電解液二次電池。表3實(shí)施例1-6-1 至 1-6-3 以及對(duì)比例 1-1-1，1-1-3 和 1-1-8 至 1_1_10重復(fù)與實(shí)施例1-1-1中相同的操作，所不同的是，在非水電解液組合物的制備中， 部分規(guī)范的變化如表6中所示，由此得到各實(shí)施例和對(duì)比例中的非水電解液二次電池。表6 實(shí)施例1-7-1 至 1-7-3 以及對(duì)比例 1-1-1，1-1-2 和 1-1-11 至 1-1-13重復(fù)與實(shí)施例1-1-1中相同的操作，所不同的是，在非水電解液組合物的制備中， 部分規(guī)范的變化如表7中所示，由此得到各實(shí)施例和對(duì)比例中的非水電解液二次電池。表 7 實(shí)施例1-8-1 至 1-8-3 以及對(duì)比例 1-1-1,1-1-3 和 1-1-11 至 1-1-13重復(fù)與實(shí)施例1-1-1中相同的操作，所不同的是，在非水電解液組合物的制備中， 部分規(guī)范的變化如表8中所示，由此得到各實(shí)施例和對(duì)比例中的非水電解液二次電池。表8 (正極的制備)首先，將91質(zhì)量份作為正極活性物質(zhì)的鋰鈷復(fù)合氧化物(LiCoO2)，6質(zhì)量份作為 導(dǎo)電劑的石墨，及10質(zhì)量份作為粘結(jié)劑的聚偏二氟乙烯(PVdF)均勻混合，并將該混合物分 散在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，得到正極混合物漿料。接下來(lái)，將所得正極混合物漿料均勻涂布在充當(dāng)正極集電體的20 μ m-厚的條形 鋁箔的兩個(gè)表面上并干燥，形成正極活性物質(zhì)層。將切割成尺寸為寬38mm、長(zhǎng)700mm的形 狀，由此制得正極。將正極端子進(jìn)一步安裝在正極上。(負(fù)極的制備)
其次，將90質(zhì)量份作為負(fù)極活性物質(zhì)的人造石墨和10質(zhì)量份作為粘結(jié)劑的PVdF 均勻混合，并將該混合物分散在NMP中，得到負(fù)極混合物漿料。接下來(lái)，將所得負(fù)極混合物漿料均勻涂布在充當(dāng)負(fù)極集電體的10 μ m-厚的條形 銅箔的兩個(gè)表面上并干燥，形成負(fù)極混合物層。將其切割成尺寸為寬40mm、長(zhǎng)650mm的形 狀，由此制得負(fù)極。進(jìn)一步將負(fù)極端子安裝在負(fù)極上。(非水電解液組合物的制備)此外，通過(guò)混合90質(zhì)量份的非水電解質(zhì)溶液，10質(zhì)量份作為基質(zhì)樹脂的聚偏二氟 乙烯_六氟丙烯共聚物(PVdF/HFP = 93. 1/6. 9 (質(zhì)量比))和10質(zhì)量份作為填料的氧化鋁 (雜質(zhì)的濃度20ppm，α-轉(zhuǎn)化率90% )并分散該混合物，制得組合物，并使用該組合物作 為非水電解液組合物。通過(guò)以0. 8摩爾/kg的濃度溶解電解質(zhì)鹽六氟磷酸鋰(LiPF6)于非水溶劑中制得 溶液，并利用該溶液作為非水電解質(zhì)溶液，其中所述非水溶劑是通過(guò)混合碳酸亞乙酯和碳 酸亞丙酯制得，所述碳酸亞乙酯與碳酸亞丙酯的比例為6/4(質(zhì)量比)。此外，當(dāng)時(shí)的分散時(shí)間為30分鐘。(非水電解液二次電池的制備)將所得正極和負(fù)極各自涂以所得非水電解液組合物，經(jīng)由充當(dāng)隔板的20 μ m-厚 微孔聚乙烯薄膜層疊，然后盤繞。將該盤繞的層疊體密封在由鋁層疊薄膜構(gòu)成的外部材料 中，由此得到該實(shí)施例的非水電解液二次電池。所得非水電解液二次電池的部分規(guī)范示于表9中。實(shí)施例2-1-2至2-1-6和對(duì)比例2_1_1重復(fù)與實(shí)施例2-1-1中相同的操作，所不同的是，在非水電解液組合物的制備中， 部分規(guī)范的變化如表9中所示，由此得到各實(shí)施例和對(duì)比例中的非水電解液二次電池。表9 [性能的評(píng)價(jià)]就下列性能，評(píng)價(jià)由此得到的各實(shí)施例和對(duì)比例中的電池，所得結(jié)果同樣示于表1 9中。(短路負(fù)載)用SUS-制成的棒條以3mm/分鐘的速度施壓于電池中央，所述棒條的直徑為10mm、 頂錐角為45°且R = 4mm，并測(cè)量發(fā)生短路時(shí)施加于電池的負(fù)載。1000N或更大的數(shù)值被視 為滿意的。(循環(huán)特性)
將電池在4. 2V和IC充電3小時(shí)然后以IC放電至3. 0V，該操作被定義為一個(gè)循 環(huán)，并重復(fù)該操作。優(yōu)選的是，500個(gè)循環(huán)之后的保留率為80%或更大。(開路電壓(OCV))將電池以4. 2V和IC充電3小時(shí)，然后使之在大氣中和80°C靜置4天。待使電池 靜置之后，測(cè)量其開路電壓。優(yōu)選的是，4天之后的開路電壓為4. 1V或更大。從表1可以看出，落入所要求范圍的實(shí)施例1-1-1至1-1-5增強(qiáng)短路負(fù)載又不 顯著地降低電池特性如循環(huán)特性和0CV，相比于落入所要求范圍之外的對(duì)比例1-1-1和 1-1-2。具體地，可以看出，實(shí)施例1-1-2至1-1-4更多地增強(qiáng)短路負(fù)載又基本不降低電池 特性如循環(huán)特性和0CV。從表2可以看出，落入所要求范圍的實(shí)施例1-2-1至1-2-5增強(qiáng)短路負(fù)載又不 顯著地降低電池特性如循環(huán)特性和0CV，相比于落入所要求范圍之外的對(duì)比例1-1-1和 1-1-3。具體地，可以看出，實(shí)施例1-2-2至1-2-4更多地增強(qiáng)短路負(fù)載又基本不降低電池 特性如循環(huán)特性和OCV。從表3可以看出，落入所要求范圍的實(shí)施例1-3-1至1-3-5增強(qiáng)短路負(fù)載又不 顯著地降低電池特性如循環(huán)特性和0CV，相比于落入所要求范圍之外的對(duì)比例1-1-1和 1-1-2。具體地，可以看出，實(shí)施例1-3-2至1-3-4更多地增強(qiáng)短路負(fù)載又基本不降低電池 特性如循環(huán)特性和0CV，相比于對(duì)比例1-1-1，1-1-2和1-1-4至1_1_7。從表4可以看出，落入所要求范圍的實(shí)施例1-4-1至1-4-5增強(qiáng)短路負(fù)載又不 顯著地降低電池特性如循環(huán)特性和0CV，相比于落入所要求范圍之外的對(duì)比例1-1-1和 1-1-3。具體地，可以看出，實(shí)施例1-4-2至1-4-4更多地增強(qiáng)短路負(fù)載又基本不降低電池 特性如循環(huán)特性和0CV，相比于對(duì)比例1-1-1，1-1-3和1-1-4至1_1_7。從表5可以看出，落入所要求范圍的實(shí)施例1-5-1至1-5-3增強(qiáng)短路負(fù)載又不 顯著地降低電池特性如循環(huán)特性和0CV，相比于落入所要求范圍之外的對(duì)比例1-1-1和 1-1-2。具體地，可以看出，實(shí)施例1-5-1至1-5-3更多地增強(qiáng)短路負(fù)載又基本不降低電池 特性如循環(huán)特性和0CV，相比于對(duì)比例1-1-1，1-1-2和1-1-8至1_1_10。從表6可以看出，落入所要求范圍的實(shí)施例1-6-1至1-6-3增強(qiáng)短路負(fù)載又不 顯著地降低電池特性如循環(huán)特性和0CV，相比于落入所要求范圍之外的對(duì)比例1-1-1和 1-1-3。具體地，可以看出，實(shí)施例1-6-1至1-6-3更多地增強(qiáng)短路負(fù)載又基本不降低電池 特性如循環(huán)特性和0CV，相比于對(duì)比例1-1-1，1-1-3和1-1-8至1_1_10。從表7可以看出，落入所要求范圍的實(shí)施例1-7-1至1-7-3增強(qiáng)短路負(fù)載又不 顯著地降低電池特性如循環(huán)特性和0CV，相比于落入所要求范圍之外的對(duì)比例1-1-1和 1-1-2。具體地，可以看出，實(shí)施例1-7-1至1-7-3更多地增強(qiáng)短路負(fù)載又基本不降低電池特性如循環(huán)特性和OCV，相比于對(duì)比例1-1-1，1-1-2和1-1-11至1-1-13。從表8可以看出，落入所要求范圍的實(shí)施例1-8-1至1-8-3增強(qiáng)短路負(fù)載又不 顯著地降低電池特性如循環(huán)特性和0CV，相比于落入所要求范圍之外的對(duì)比例1-1-1和 1-1-3。具體地，可以看出，實(shí)施例1-8-1至1-8-3更多地增強(qiáng)短路負(fù)載又基本不降低電池 特性如循環(huán)特性和0CV，相比于對(duì)比例1-1-1，1-1-3和1-1-11至1-1-13。 從表9可以看出，落入所要求范圍的實(shí)施例2-1-1至2-1-6增強(qiáng)短路負(fù)載又不顯 著地降低電池特性如循環(huán)特性和0CV，相比于落入所要求范圍之外的對(duì)比例2-1-1。此外，從表9可以看出，α-轉(zhuǎn)化率更優(yōu)選為90%或更大。而且，從表9可以看出， 雜質(zhì)的濃度更優(yōu)選不大于lOOppm。盡管已經(jīng)參照實(shí)施方案和工作實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是不應(yīng)理解為本發(fā)明限于 前述實(shí)施方案和工作實(shí)施例，而是在本發(fā)明的構(gòu)思范圍內(nèi)可以作出各種修改。例如，在前述實(shí)施方案，盡管已經(jīng)說(shuō)明了其中提供有層疊和盤繞的正極21和負(fù)極 22的電池元件20的情形，但是本發(fā)明還可以應(yīng)用于其中具有一對(duì)層疊的正極和負(fù)極的板 狀電池元件的情形或者其中提供有多個(gè)層疊的正極和負(fù)極的層疊型電池元件的情形。而且，如前所述，盡管本發(fā)明涉及采用鋰作為電極反應(yīng)物的電池，但是本發(fā)明的技 術(shù)思想還可以應(yīng)用于采用其它堿金屬如鈉(Na)和鉀(K)，堿土金屬如鎂(Mg)和鈣(Ca)，或 者其它輕金屬如鋁的情形。本申請(qǐng)包含2009年4月27日提交給日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP 2009-108064中所公開的主題，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容引入本文作為參考。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依據(jù)設(shè)計(jì)需要及其它因素，可能出現(xiàn)各種修改、次級(jí) 組合、組合和變更，只要它們落入所附權(quán)利要求或其等價(jià)物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種非水電解液組合物，包含非水溶劑；電解質(zhì)鹽；基質(zhì)樹脂；填料；及表面活性劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解液組合物，其中所述表面活性劑是包含烴系表面活性劑和/或硅樹脂系表面活性劑的表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解液組合物，其中所述表面活性劑的含量比例按100質(zhì)量份的填料計(jì)為0. 3 5. 0質(zhì)量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解液組合物，其中所述填料為陶瓷粉，該陶瓷粉中鐵、銅、硅、鈉、鎂和鋯的總和的濃度不大于lOOppm，條 件是當(dāng)陶瓷粉包含氧化鋯時(shí)排除鋯，當(dāng)陶瓷粉包含氧化鎂時(shí)排除鎂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解液組合物，其中所述填料為陶瓷粉，該陶瓷粉包含選自下列中的至少一項(xiàng)氧化鋁，氧化鋯，氧化鈦及氧化鎂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的非水電解液組合物，其中 所述氧化鋁是a-轉(zhuǎn)化率為80%或更大的氧化鋁。
7.一種非水電解液二次電池，包括 正極；負(fù)極； 隔板 ’及非水電解液組合物，其中所述非水電解液組合物包含非水溶劑、電解質(zhì)鹽、基質(zhì)樹脂、填料和表面活性劑。
8.一種非水電解液組合物，包含 非水溶劑；電解質(zhì)鹽； 基質(zhì)樹脂；及至少包含氧化鋁的填料，其中所述氧化鋁是a-轉(zhuǎn)化率為80%或更大的氧化鋁。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的非水電解液組合物，其中所述填料為陶瓷粉，該陶瓷粉中鐵、銅、硅、鈉、鎂和鋯的總和的濃度不大于lOOppm，條 件是當(dāng)陶瓷粉包含氧化鋯時(shí)排除鋯，當(dāng)陶瓷粉包含氧化鎂時(shí)排除鎂。
10.一種非水電解液二次電池，包括 正極；負(fù)極； 隔板 ’及非水電解液組合物，其中該非水電解液組合物包含非水溶劑、電解質(zhì)鹽、基質(zhì)樹脂和至少包含氧化鋁的填料；以及該氧化鋁為a-轉(zhuǎn)化率為80%或更大的氧化鋁。
全文摘要
一種非水電解液組合物，包含非水溶劑；電解質(zhì)鹽；基質(zhì)樹脂；填料；及表面活性劑。
文檔編號(hào)H01M10/056GK101872872SQ20101016740
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日
發(fā)明者河野陽(yáng)介, 町田昌紀(jì) 申請(qǐng)人:索尼公司