非水电解质二次电池和非水电解质二次电池的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种非水电解质二次电池和非水电解质二次电池的制造方法。
【背景技术】
[0002] 裡离子二次电池等非水电解质二次电池与铅蓄电池、碱性蓄电池等其它二次电池 相比，具有高的能量密度。因此，作为移动电话等便携式设备的电源而被广泛使用。近年来， 一直在积极地进行为了将非水电解质二次电池（W下，也称为"电池"）用作电动汽车等移 动体的电源的研究开发。
[0003] W往，进行了如下研究：为了通过防止正极与负极的短路来提高电池的安全性，在 正极与负极之间形成绝缘层；为了提高电池特性，在非水电解质中添加各种化合物。专利文 献1中记载了通过在正极与负极之间形成多孔质的绝缘层，并在非水电解质中含有不饱和 横内醋，从而提高电池的保存特性，长期维持初期的速率特性。
[0004] 现有技术文献 阳00引专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2009-135076
【发明内容】
[0007] 然而，本发明人等发现在专利文献1的发明的电池中，在低溫环境下对电池充电 时，有可能在负极表面金属裡析出。近年来，裡离子电池（非水电解质二次电池）在像混合 动力汽车等移动体用电源等那样暴露于低溫环境下进行充电的用途中的需求正在提高。因 此，在低溫下对电池充电时，抑制在负极表面上金属裡析出是非常重要的。
[0008] 本发明人等为了解决上述问题，对各种向非水电解质添加的添加剂进行了深入研 究，结果发现通过对于在正极与负极之间具有多孔质的绝缘层的电池，使非水电解质含有 具有特定结构的环状硫酸醋化合物或环状二横酸醋化合物，能够在低溫环境下对电池充电 时，抑制在负极表面上金属裡析出。
[0009] 本申请的第一方面是具备正极、负极和非水电解质且在上述正极与上述负极之间 具有绝缘层的非水电解质二次电池，上述非水电解质含有由下述通式（1)表示的环状硫酸 醋化合物或由下述通式（4)表示的环状二横酸醋化合物。
W11][通式（1)中，R嗦示可W被面素元素取代的碳原子数1~3的烷基、由通式似 表示的基团、或由通式（3)表示的基团。通式（2)中，r2表示可W被面素元素取代的碳原子 数1~3的烷基。通式（2)和通式（3)中，※的部分表示键合位置。通式（1)和通式（3) 中，X\X2各自独立地表示氨原子或面素元素。通式（4)中，R3、R4各自独立地表示可W具有 取代基、也可W具有支链的碳原子数1~6的控基。]
[0012] 根据上述第一发明，在正极与负极之间形成有绝缘层且在非水电解质中含有由通 式（1)表示的环状硫酸醋化合物或由通式（4)表示的环状二横酸醋化合物的电池在低溫环 境下对电池充电时，能够抑制在负极表面上的金属裡的析出。
[0013] 本申请的第二发明的电池在第一发明的电池的正极与负极之间配置有隔离件。
[0014] 本申请的第S发明的电池中，第一或第二发明的电池中的由通式（1)表示的环状 硫酸醋化合物是由下述式（5)表示的化合物、由下述式（6)表示的化合物或由下述式（7) 表示的化合物，由通式（4)表示的环状二横酸醋化合物是由下述式（8)表示的化合物、由下 述式（9)表示的化合物或由下述式（10)表示的化合物。
[0016] 根据上述第=发明，含有由通式（1)表示的环状硫酸醋化合物中的由式巧）、式 (6)和式（7)中的任一个表示的化合物，或者含有由通式（4)表示的环状二横酸醋化合物中 的由式（8)、式（9)和式（10)中的任一个表示的化合物的电池，与含有其它环状硫酸醋化合 物或环状二横酸醋化合物的电池相比，在低溫环境下对电池充电时，能够进一步抑制在负 极表面上的金属裡的析出，因此优选。
[0017] 本申请的第四发明的电池中，第一~第S中任一发明的电池中的由通式（1)表示 的环状硫酸醋化合物是由式（5)表示的化合物或由式（6)表示的化合物。
[001引本申请的第五发明的电池中，第一~第四中任一发明的电池中的由通式（1)表示 的环状硫酸醋化合物或由通式（4)表示的环状二横酸醋化合物的含量相对于非水电解质 的总质量为4. 0质量％W下。
[0019] 根据上述第五发明，第一~第四中任一发明的电池中，通过使由通式（I)表示的 环状硫酸醋化合物或由通式（4)表示的环状二横酸醋化合物的含量相对于非水电解质的 总质量为4. 0质量％ ^下，在低溫环境下对电池充电时，能够进一步抑制负极表面上的金 属裡的析出。
[0020] 本申请的第六发明的电池中，第一~第五中任一发明的电池中的由通式（1)表示 的环状硫酸醋化合物或由通式（4)表示的环状二横酸醋化合物的含量相对于非水电解质 的总质量为3. 0质量％W下。
[0021] 本申请的第屯发明的电池中，第一~第六中任一发明的电池中的由通式（1)表示 的环状硫酸醋化合物或由通式（4)表示的环状二横酸醋化合物的含量相对于非水电解质 的总质量为2. 0质量％W下。
[0022] 本申请的第八发明的电池中，第一~第屯中任一发明的电池中的由通式（1)表示 的环状硫酸醋化合物或由通式（4)表示的环状二横酸醋化合物的含量相对于非水电解质 的总质量为0.Ol质量％W上。
[0023] 本申请的第九发明的电池中，第一~第八中任一发明的电池中的非水电解质含有 二氣憐酸裡。
[0024] 根据上述第九发明，第一~第八中任一发明的电池中的非水电解质含有二氣憐酸 裡的电池与第一~第八中任一发明的电池相比，在低溫环境下对电池充电时，能够进一步 抑制在负极表面上的金属裡的析出。
[00巧]本申请的第十发明的电池中，第一~第九中任一发明的电池中的二氣憐酸裡的含 量相对于非水电解质的总质量为2. 0质量％W下。 阳0%] 本申请的第^^一发明的电池中，第一~第十中任一发明的电池中的二氣憐酸裡的 含量相对于非水电解质的总质量为1. 5质量％W下。
[0027] 本申请的第十二发明的电池中，第一~第^^一中任一发明的电池中的二氣憐酸裡 的含量相对于非水电解质的总质量为1. 0质量％W下。
[0028] 本申请的第十=发明的电池中，第一~第十二中任一发明的电池中的二氣憐酸裡 的含量相对于非水电解质的总质量为0. 05质量％W上。
[0029] 本申请的第十四发明的电池中，第一~第十=中任一发明的电池的绝缘层是含有 无机氧化物的多孔质层。
[0030] 本申请的第十五发明的电池中，第一~第十四中任一发明的电池的绝缘层在负极 的表面形成，或者W与负极的表面相接的状态形成。
[0031] 本申请的第十六发明的电池中，第一~第十五中任一发明的电池的绝缘层的厚度 在上述隔离件的厚度方向为20ymW下。
[0032] 另外，本申请的第十屯发明的特征在于，是具备正极、负极、隔离件和非水电解质 且在正极与负极之间形成有绝缘层的非水电解质二次电池的制造方法，作为上述非水电解 质，使用相对于非水电解质的总质量含有4.0质量下的由通式（1)表示的环状硫酸醋 化合物或由通式（4)表示的环状二横酸醋化合物的非水电解质。
[0033] 本申请发明的非水电解质二次电池起到在低溫环境下对电池充电时，抑制在负极 表面上的金属裡的析出的效果。
【附图说明】
[0034] 图1是实施方式1的非水电解质二次电池的截面图。
[0035] 图2是实施方式1的非水电解质二次电池的负极板的截面图。
[0036] 图3是表示具备多个实施方式1的非水电解质二次电池的蓄电装置的示意图。
[0037] 图4是表示搭载有蓄电装置的汽车的示意图。
【具体实施方式】
[0038] W下，对本发明的实施方式进行详细说明，但是W下记载的说明是本发明的实施 方式的一个例子，本发明只要不超出其主旨，就不被特定于运些内容。
[0039] 用图1和图2对本发明的实施方式1进行说明。图1所示的非水电解质二次电池 (W下，也称为"电池"）具备正极板和图2所示的负极板隔着隔离件被卷绕而成的发电元 件，上述正极板在由侣锥或侣合金锥构成的正极集电体的两面涂布有含有正极活性物质的 正极合剂，上述负极板在由铜锥构成的负极集电体的两面涂布有含有负极活性物质的负极 合剂，并进一步在负极合剂层的表面形成有绝缘层。发电元件被收纳在电池盒中。绝缘层 的形成方法如后所述，但没有特别限制。绝缘层的形成部位可W是与极板上的合剂层对置 的隔离件的表面部分。
[0040] 正极板介由正极引线与电池盖连接。负极板与被设置于电池盖的负极端子连接。 电池盖是W封闭电池盒的开口部的方式通过激光烙接进行安装的。在电池盒设有孔，介由 该孔将非水电解质注入到电池盒内，对注入非水电解质后的孔进行封口，由此完成电池。
[0041] 形成于正极与负极之间的绝缘层与隔离件不相同，并不相当于隔离件。目P，本发明 的电池在正极与负极之间配置有隔离件，并进一步形成有绝缘层。
[0042] 通过在正极与负极之间设置隔离件，并进一步形成绝缘层，从而电池的安全性提 高。例如，由于电池变为高溫而隔离件发生热收缩，导致有可能产生隔离件不介于正极与负 极之间的部位而电池短路。但是，通过除了隔离件W外还存在绝缘层，能够防止正极与负极 接触而短路。
[0043] 本实施方式中的隔离件发挥将正极板与负极板进行电隔离的作用，其形状、材质 等没有特别限定。作为隔离件，优选单独使用或并用多孔膜、无纺布等。作为构成隔离件的 材料，例如可举出由聚乙締、聚丙締等所代表的聚締控树脂；由聚对苯二甲酸乙二醇醋、聚 对苯二甲酸下二醇醋等所代表的聚醋系树脂；聚偏氣乙締、偏氣乙締-六氣丙締共聚物、偏 氣乙締-全氣乙締基酸共聚物、偏氣乙締-四氣乙締共聚物、偏氣乙締-六氣丙酬共聚物、 偏氣乙締-乙締共聚物、偏氣乙