锂一次电池和锂一次电池用非水电解液的制作方法

本申请涉及锂一次电池中使用的非水电解液和使用其的锂一次电池。

背景技术：

1、锂一次电池的能量密度高、自放电少，因此，被用作多种电子设备的电源。锂一次电池包含含有金属锂的负极、正极和非水电解液。在正极中，使用氟化石墨、二氧化锰或亚硫酰氯等作为活性物质。

2、专利文献1中，从抑制一次电池或二次电池在高温保存时的内部电阻上升的观点出发，提出了使用包含苯二甲酰亚胺等添加剂的非水电解质。

3、专利文献2中，提出了包含特定酸的至少1个酸性质子被具有3个烃基的甲硅烷基取代而得到的化合物作为添加剂的非水蓄电设备用电解液的添加剂组合物。专利文献2中教导出：上述添加剂会抑制锂离子二次电池在使用中的产气，不会发生电池的膨胀。

4、作为耐热性、耐水解性高的电化学设备用电解质，专利文献3提出了包含lib(c2o4)f2等的电解质。

5、专利文献4中提出了使用比lipf6更稳定的li[p(c2o4)3]作为锂离子蓄电池中的导电性盐。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：国际公开第01/41247号单行本

9、专利文献2：日本特开2016-189327号公报

10、专利文献3：日本特开2002-110235号公报

11、专利文献4：日本特许4695802号说明书

技术实现思路

1、随着电子设备的高性能化，对于其电源中使用的锂一次电池，在高温保存后也要求高的放电性能。即便将包含苯二甲酰亚胺的非水电解液用于锂一次电池，对于高温保存时的内部电阻上升的抑制依然不充分，在高温保存后放电性能有时会降低。

2、本申请的第一方面涉及一种锂一次电池，其具备正极、负极和非水电解液，前述正极包含含有lixmno2(0≤x≤0.05)的正极合剂，前述负极包含金属锂和锂合金中的至少一者，前述非水电解液包含环状酰亚胺成分和吡咯成分中的至少一者作为第一成分，且包含草酸根合磷酸络合物成分作为第二成分，前述非水电解液中的前述第一成分的浓度为1质量％以下，前述非水电解液中的前述第二成分的浓度为6质量％以下，前述非水电解液中包含的前述第一成分相对于前述第二成分的质量比为0.02以上且10以下。

3、本申请的第二方面涉及一种锂一次电池，其具备正极、负极和非水电解液，前述正极包含含有lixmno2(0≤x≤0.05)的正极合剂，前述负极包含金属锂和锂合金中的至少一者，前述非水电解液包含环状酰亚胺成分和吡咯成分中的至少一者作为第一成分，且包含草酸根合磷酸络合物成分作为第二成分，前述非水电解液中的前述第一成分的浓度为0.1质量％以上且1质量％以下，前述非水电解液中的前述第二成分的浓度为0.1质量％以上且6质量％以下。

4、本申请的第三方面涉及一种锂一次电池用非水电解液，其被用于具备正极、负极和非水电解液的锂一次电池，所述正极包含含有lixmno2(0≤x≤0.05)的正极合剂，所述负极包含金属锂和锂合金中的至少一者，前述非水电解液包含环状酰亚胺成分和吡咯成分中的至少一者作为第一成分，且包含草酸根合磷酸络合物成分作为第二成分，前述非水电解液中的前述第一成分的浓度为0.1质量％以上且1质量％以下，前述非水电解液中的前述第二成分的浓度为0.1质量％以上且6质量％以下。

5、根据本申请，能够抑制锂一次电池在高温保存时的内部电阻上升。

技术特征：

1.一种锂一次电池，其具备正极、负极和非水电解液，

2.一种锂一次电池，其具备正极、负极和非水电解液，

3.根据权利要求2所述的锂一次电池，其中，所述非水电解液中包含的所述第一成分相对于所述第二成分的质量比为0.02以上且10以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的锂一次电池，其中，所述草酸根合磷酸络合物成分包含选自由四氟(草酸根合)磷酸络合物成分、二氟双(草酸根合)磷酸络合物成分和三(草酸根合)磷酸络合物成分组成的组中的至少一种。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的锂一次电池，其中，所述环状酰亚胺成分包含选自由苯二甲酰亚胺和n-取代苯二甲酰亚胺组成的组中的至少一种。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的锂一次电池，其中，所述环状酰亚胺成分包含苯二甲酰亚胺。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的锂一次电池，其中，所述吡咯成分包含吲哚。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的锂一次电池，其中，所述正极合剂还包含硫酸盐，

9.根据权利要求1～8中任一项所述的锂一次电池，其中，lixmno2的粒径的中央值为10μm以上且40μm以下。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的锂一次电池，其中，lixmno2的bet比表面积为10m2/g以上且40m2/g以下。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的锂一次电池，其中，所述正极具备有孔的集电体和填充于所述集电体的所述正极合剂，

12.根据权利要求1～11中任一项所述的锂一次电池，其中，所述负极包含金属锂或锂合金的箔，且具备具有长度方向和宽度方向的形状，在所述负极的至少一个主面沿着所述长度方向粘贴有长条的胶带，所述胶带具备树脂基材和粘合层。

13.一种锂一次电池用非水电解液，其被用于具备正极、负极和非水电解液的锂一次电池，所述正极包含含有lixmno2的正极合剂，其中，0≤x≤0.05，所述负极包含金属锂和锂合金中的至少一者，

技术总结
锂一次电池具备正极、负极和非水电解液。正极包含含有LixMnO<subgt;2</subgt;(0≤x≤0.05)的正极合剂，负极包含金属锂和锂合金中的至少一者。非水电解液包含环状酰亚胺成分和吡咯成分中的至少一者作为第一成分，且包含草酸根合磷酸络合物成分作为第二成分。非水电解液中的第一成分的浓度为1质量％以下，非水电解液中的第二成分的浓度为6质量％以下，非水电解液中包含的第一成分相对于第二成分的质量比为0.02以上且10以下。

技术研发人员：斋藤弘平,中堤贵之,竹内正信
受保护的技术使用者：松下知识产权经营株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13