专利名称:锂二次电池的制作方法
技术领域:
本发明涉及含有钛酸锂作为负极活性物质的锂二次电池。
技术背景
为了提高具有负极、非水电解液和正极的锂二次电池的电池性能和安全性,进行 了非水电解液(电解质盐和溶剂)的改良和正极或负极活性物质的改良。其中,对非水电 解液和正极活性物质形成了各种提案。
关于负极活性物质,例如在专利文献1中,为了使阻燃性提高,记载着将熔融盐和 磷酸酯作为电解质使用,作为溶剂使用咪唑类或酰胺类的非氟有机化合物,将含有钛酸锂 的活性物质作为负极活性物质使用。
专利文献1 日本特开2005-243620号公报
发明内容
本发明的发明人发现在氟类的非水电解液的锂二次电池中使用钛酸锂,在放电容 量、倍率特性、另外循环特性也优异,并且不燃性(安全性)也提高,从而完成了本发明。
本发明涉及具有负极、非水电解液和正极的锂二次电池,其中,构成负极的负极活 性物质含有钛酸锂、非水电解液含有氟类溶剂。
作为在本发明中使用的非水电解液,含有电解质盐和电解质盐溶解用溶剂,从安 全性良好的方面出发,优选该电解质盐溶解用溶剂含有选自含氟醚、含氟酯、含氟链状碳酸 酯和含氟环状碳酸酯中的至少一种氟类溶剂(I)和其它碳酸酯(II)。
从提高安全性、负荷特性良好的方面出发,作为该氟类溶剂(I),优选式(IA)所示 的含氟醚
式(IA)
Rf1ORf2
式中,Rf1是碳原子数为3 6的含氟烷基,Rf2是碳原子数为2 6的含氟烷基,
另外,从提高安全性、负荷特性良好的方面出发,作为该氟类溶剂(I),优选式
(IB)所示的含氟醚
式(IB)
Rf3COORf4
式中,Rf3是碳原子数为1 2的可以含有氟原子的烷基,Rf4是碳原子数为1 4 的可以含有氟原子的烷基,Rf3和Rf4的至少一个是含氟烷基,
另外,从提高安全性、负荷特性良好的方面出发,作为该氟类溶剂(I),优选式
(IC)所示的含氟醚
式(IC)
Rf5OCOORf6
式中,Rf5是碳原子数为1 4的含氟烷基,Rf6是碳原子数为1 4的可以含有氟原子的烷基,
另外,从提高安全性、负荷特性良好的方面出发,作为该氟类溶剂(I),优选式 (ID)所示的含氟醚
式(ID)
权利要求
1.一种锂二次电池,具有负极、非水电解液和正极,其特征在于 构成负极的负极活性物质含有钛酸锂,非水电解液含有氟类溶剂。
2.如权利要求
1所述的锂二次电池,其特征在于非水电解液含有电解质盐和电解质盐溶解用溶剂,该电解质盐溶解用溶剂含有选自含 氟醚、含氟酯、含氟链状碳酸酯和含氟环状碳酸酯中的至少一种氟类溶剂(I)和其它碳酸 酯(II)。
3.如权利要求
2所述的锂二次电池,其特征在于氟类溶剂(I)是选自式(IA)所示的含氟醚、式(IB)所示的含氟酯、式(IC)所示的含 氟链状碳酸酯和式(ID)所示的含氟环状碳酸酯中的至少一种, 式(IA) Rf1ORf2式中,Rf1是碳原子数为3 6的含氟烷基,Rf2是碳原子数为2 6的含氟烷基,式(IB)Rf3COORf4式中,Rf3是碳原子数为1 2的可以含有氟原子的烷基,Rf4是碳原子数为1 4的 可以含有氟原子的烷基,Rf3和Rf4的至少一个是含氟烷基, 式(IC) Rf5OCOORf6式中,Rf5是碳原子数为1 4的含氟烷基,Rf6是碳原子数为1 4的可以含有氟原 子的烷基, 式(ID)
4.如权利要求
2或3中任一项所述的锂二次电池,其特征在于 其它碳酸酯(II)是非氟环状碳酸酯(IIA)和非氟链状碳酸酯(IIB)。
5.如权利要求
4所述的锂二次电池,其特征在于非氟环状碳酸酯(IIA)是碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种或混合物。
6.如权利要求
4所述的锂二次电池,其特征在于非氟链状碳酸酯(IIB)是碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯中的一种或混合物。
7.如权利要求
2 6中任一项所述的锂二次电池,其特征在于氟类溶剂(I)是式(IA)所示的含氟醚和/或式(ID)所示的含氟环状碳酸酯,式(IA)Rf1ORf2式中,Rf1是碳原子数为3 6的含氟烷基,Rf2是碳原子数为2 6的含氟烷基,式(ID)
8.如权利要求
2 7中任一项所述的锂二次电池,其特征在于以(I)和(II)的合计值为100体积%时,氟类溶剂(I)为10 80体积%,其它碳酸 酯(II)为20 90体积%。
9.如权利要求
4 8中任一项所述的锂二次电池,其特征在于以(I)、(IIA)和(IIB)的合计值为100体积%时,氟类溶剂(I)为10 80体积%, (IIA)为10 50体积%,(IIB)为10 80体积%。
专利摘要
本发明提供放电容量、倍率特性、另外循环特性也特别优异,并且不燃性(安全性)也提高的锂二次电池。该锂二次电池具有负极、非水电解液和正极,构成负极的负极活性物质含有钛酸锂,非水电解液含有氟类溶剂。
文档编号GKCN102077406SQ200980125399
公开日2011年5月25日 申请日期2009年6月29日
发明者中泽瞳, 坂田英郎, 有马博之, 高明天 申请人:大金工业株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan