專利名稱：二次電池、電池組、電動車輛、電力存儲系統(tǒng)、電動工具和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明技術(shù)涉及一種使用含有諸如Si等元素作為構(gòu)成元素的材料的二次電池，還涉及使用這種二次電池的電池組、電動車輛、電力存儲系統(tǒng)、電動工具和電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，諸如移動電話和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等各種電子設(shè)備已被廣泛使用，并且強(qiáng)烈要求進(jìn)一步降低電子設(shè)備的尺寸和重量以及實(shí)現(xiàn)其長壽命。因此，作為電子設(shè)備的電源，電池已經(jīng)被開發(fā)，特別是小型和輕重量的能夠提供高能量密度的二次電池。最近，已經(jīng)考慮將這種二次電池適用于由可安裝和可拆卸地安裝在電子設(shè)備等上的電池組、諸如電動汽車等電動車輛、諸如家庭電力服務(wù)器等電力存儲系統(tǒng)和諸如電鉆等電動工具代表的各種其他應(yīng)用。作為二次電池，已經(jīng)提出了通過利用各種充電和放電原理得到電池容量的二次電池。特別地，利用電極反應(yīng)物的嵌入和脫嵌的二次電池被認(rèn)為是有前途，因?yàn)檫@種二次電池提供了比鉛電池、鎳鎘電池等更高的能量密度。二次電池包括陰極、陽極和電解液。電解液含有溶劑和電解質(zhì)鹽。起到充電和放電反應(yīng)的介質(zhì)功能的電解液很大程度上影響二次電池的性能。因此，對電解液的組成已經(jīng)進(jìn)行了各種研究。具體而言，為了抑制在高電壓充電時(shí)的電池劣化和/或由于電池內(nèi)部的壓力增加造成的爆炸危險(xiǎn)等，具有一個(gè)或多個(gè)碳-碳不飽和鍵的環(huán)狀碳酸酯用作電解液的添加劑(例如，參見日本未經(jīng)審查的專利申請公開N0.2006-114388、2001-135351、H11-191319,2000-058122和2008-010414 ;和日本未經(jīng)審查的專利申請公開(PCT申請的譯文)N0.2004-523073)。這種環(huán)狀碳酸酯不僅用于使用電解液的電池系統(tǒng)(液態(tài)電池)，而且用于不使用電解液的電池系統(tǒng)(固態(tài)電池)(例如，參見日本未經(jīng)審查的專利申請公開N0.2003-017121)。

發(fā)明內(nèi)容
近年來，二次電池適用的電子設(shè)備等的高性能化和多功能化日益發(fā)展起來。因此，希望進(jìn)一步改善電池特性。希望提供一種能夠獲得優(yōu)異電池特性的二次電池、電池組、電動車輛、電力存儲系統(tǒng)、電動工具和電子設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的實(shí)施方案，提供了一種二次電池，包括:陰極；陽極；和電解液。所述陽極含有包含S1、Sn或這二者作為構(gòu)成元素的材料。所述電解液含有下式(I)代表的不飽和環(huán)狀碳酸酯，
權(quán)利要求
1.一種二次電池，包括: 陰極； 陽極；和 電解液，其中 所述陽極含有包含S1、Sn或這二者作為構(gòu)成元素的材料,和 所述電解液含有下式(1)代表的不飽和環(huán)狀碳酸酯，
2.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中 所述鹵素基團(tuán)包括氟基團(tuán)、氯基團(tuán)、溴基團(tuán)和碘基團(tuán)，和 所述一價(jià)烴基、所述一價(jià)齒代烴基、所述一價(jià)含氧烴基和所述一價(jià)齒代含氧烴基中的每一個(gè)包括碳數(shù)為廣12的烷基、碳數(shù)為2 12的烯基、碳數(shù)為2 12的炔基、碳數(shù)為6 18的芳基、碳數(shù)為3 18的環(huán)烷基、碳數(shù)為f 12的烷氧基、通過結(jié)合其中的兩種或多種得到的基團(tuán)以及通過用鹵素基團(tuán)取代每一種的部分或全部氫基團(tuán)得到的基團(tuán)。
3.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述不飽和環(huán)狀碳酸酯由下式⑵和式⑶之一代表，
4.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述不飽和環(huán)狀碳酸酯由下式(1-1廣式(1-56)之一代表，
5.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中在所述電解液中所述不飽和環(huán)狀碳酸酯的含量為約0.01重量°/Γ約10重量％。
6.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述包含S1、Sn或這二者作為構(gòu)成元素的材料是Si的單質(zhì)、合金和化合物以及Sn的單質(zhì)、合金和化合物中的一種或多種。
7.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述二次電池是鋰離子二次電池。
8.一種電池組，包括: 二次電池； 控制所述二次電池的使用狀態(tài)的控制部；和 根據(jù)所述控制部的指示切換所述二次電池的使用狀態(tài)的開關(guān)部，其中 所述二次電池包括陰極， 陽極，和 電解液， 所述陽極含有包含S1、Sn或這二者作為構(gòu)成元素的材料,和 所述電解液含有下式(I)代表的不飽和環(huán)狀碳酸酯，
9.一種電動車輛,包括: 二次電池； 將從所述二次電池供給的電力轉(zhuǎn)換成驅(qū)動力的轉(zhuǎn)換部； 根據(jù)所述驅(qū)動力操作的驅(qū)動部；和 控制所述二次電池的使用狀態(tài)的控制部，其中 所述二次電池包括 陰極， 陽極，和 電解液， 所述陽極含有包含S1、Sn或這二者作為構(gòu)成元素的材料,和 所述電解液含有下式(I)代表的不飽和環(huán)狀碳酸酯，
10.一種電力存儲系統(tǒng)，包括: 二次電池； 從所述二次電池供給電力的一個(gè)或多個(gè)電氣裝置；和 控制從所述二次電池到所述一個(gè)或多個(gè)電氣裝置的電力供給的控制部，其中 所述二次電池包括 陰極， 陽極，和 電解液， 所述陽極含有包含S1、Sn或這二者作為構(gòu)成元素的材料,和所述電解液含有下式(I)代表的不飽和環(huán)狀碳酸酯，
11.一種電動工具，包括: 二次電池；和 從所述二次電池供給電力的可動部，其中 所述二次電池包括 陰極， 陽極，和 電解液， 所述陽極含有包含S1、Sn或這二者作為構(gòu)成元素的材料,和 所述電解液含有下式(I)代表的不飽和環(huán)狀碳酸酯，
12.—種電子設(shè)備，包括作為電力供給源的二次電池，其中 所述二次電池包括 陰極， 陽極，和 電解液， 所述陽極含有包含S1、Sn或這二者作為構(gòu)成元素的材料,和 所述電解液含有下式(I)代表的不飽和環(huán)狀碳酸酯，
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二次電池，包括陰極；陽極；和電解液。所述陽極含有包含Si、Sn或這二者作為構(gòu)成元素的材料。所述電解液含有下式(1)代表的不飽和環(huán)狀碳酸酯，其中X是m個(gè)>C=CR1-R2和n個(gè)>CR3R4以任意順序結(jié)合的二價(jià)基團(tuán)；每個(gè)R1~R4是氫基團(tuán)、鹵素基團(tuán)、一價(jià)烴基、一價(jià)鹵代烴基、一價(jià)含氧烴基和一價(jià)鹵代含氧烴基中的一種；R1~R4中的任意兩個(gè)或多個(gè)被允許相互結(jié)合；和m和n滿足m≥1和n≥0。
文檔編號H01M10/04GK103178286SQ20121053019
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者井原將之, 洼田忠彥 申請人:索尼公司