专利名称：无水电解质二次电池的制作方法
技术领域：
本文所述的实施方案概括地涉及无水电解质二次电池和包括所述无水电解质电池的电池组。
背景技术：
在二次电池中，无水电解质二次电池是通过锂离子在正负电极之间迁移而充电和放电的二次电池。因为无水电解质二次电池使用有机溶剂作为电解质溶液，它可比都使用水溶液的镍-镉二次电池和镍金属氢化物二次电池提供更大的电压。目前实际使用的无水电解质二次电池采用含锂的钴复合氧化物或含锂的镍复合氧化物作为正极活性材料，基于碳的材料和钛酸锂等作为负极活性材料，并且采用锂盐如LiPFf^n LiBF4在有机溶剂如环形碳酸酯和线型碳酸酯中的溶液形式作为电解质溶液。正极活性材料的平均工作电势以金属锂电势为基数是约3. 4-3. 8V,并且在充电时其最大电势以金属锂电势为基数是4. 1-4. 3V。 另一方面，作为负极活性材料的基于碳的材料和钛酸锂的平均工作电势相对于金属锂电势分别是约0. 05-0. 5V和1. 55V。通过组合这些正负极活性材料，电池电压变为2. 2-3. 8V，并且其最大充电电压变为2. 7-4. 3V。为了进一步改进容量，考虑使用LiMni.5Nia504，其为正极提供4. 4-5. OV的充电时的最大电势。但是，在包括LiMr^5Nia5O4W正极中，基于碳酸酯的溶剂在充电时引起氧化反应，由此使循环性能恶化并且产生气体。此外，磺内酯和基于砜的化合物具有高粘度，并且氧化分解的可能性增高，但是，在负极与溶剂的反应性增高。因此，不可能达到优异的循环性能。
发明内容
本发明的目的是提供具有改进的循环性能的无水电解质电池，以及使用所述无水电解质电池的电池组。根据一个实施方案，提供无水电解质二次电池，其包括容器、容纳于所述容器中的无水电解质溶液、容纳于所述容器中的正极，以及容纳于所述容器中的负极。所述无水电解质溶液包括无水溶剂和溶于所述无水溶剂中的锂盐。所述无水溶剂包括50体积％ -95体积％的由下式1表示的基于砜的化合物
权利要求
1.无水电解质二次电池，其特征在于包括容器；所述容器内容纳的无水电解质溶液，该无水电解质溶液包括无水溶剂和溶于所述无水溶剂中的锂盐，所述无水溶剂包括50体积％ -95体积％的由下式1表示的基于砜的化合物
2.如权利要求1所述的电池，其特征在于所述烷基包括选自甲基、乙基、丁基和异丙基的至少一种。
3.如权利要求1所述的电池，其特征在于所述基于砜的化合物包括选自异丙基甲基砜、乙基异丙基砜、正丁基正丙基砜和乙基正丙基砜的至少一种。
4.如权利要求1所述的电池，其特征在于所述负极活性材料包括含Ti的氧化物。
5.如权利要求4所述的电池，其特征在于所述含Ti的氧化物包括选自尖晶石型钛酸锂和单斜晶系二氧化钛的至少一种。
6.如权利要求1所述的电池，其特征在于所述无水溶剂还包括基于磺内酯的化合物。
7.如权利要求6所述的电池，其特征在于所述基于磺内酯的化合物包括选自1，3_丙烷磺内酯和1，4_ 丁烷磺内酯的至少一种。
8.如权利要求6所述的电池，其特征在于所述基于砜的化合物和所述基于磺内酯的化合物的总量是所述无水溶剂的80体积％ -100体积％。
9.如权利要求1所述的电池，其特征在于所述无水溶剂还包括环碳酸酯。
10.如权利要求9所述的电池，其特征在于所述无水溶剂包括50体积％-95体积％的所述基于砜的化合物和5体积％ -50体积％的所述环碳酸酯。
11.如权利要求9所述的电池，其特征在于所述无水溶剂包括50体积％-80体积％的所述基于砜的化合物和20体积％ -50体积％的所述环碳酸酯。
12.如权利要求1所述的电池，其特征在于所述锂盐包括LiPF6和LiBF4的至少一种。
13.如权利要求1所述的电池，其已经进行处理，所述处理的特征在于包括至少一次或多次地给所述电池充电和除去所述容器中的气体。
14.如权利要求1所述的电池，其特征在于所述负极活性材料包括选自尖晶石型钛酸锂和单斜晶系二氧化钛的至少一种，所述基于砜的化合物包括选自异丙基甲基砜和乙基异丙基砜的至少一种，和所述无水溶剂还包括基于磺内酯的化合物，其包括选自1，3-丙烷磺内酯和1，4_ 丁烷磺内酯的至少一种，并且所述基于砜的化合物和所述基于磺内酯的化合物的总量是所述无水溶剂的80体积％或更高。
15.如权利要求14所述的电池，其特征在于所述无水溶剂还包括环碳酸酯。
16.电池组，其特征在于包括如权利要求1所述的无水电解质二次电池。
全文摘要
根据一个实施方案，提供无水电解质二次电池，其包括无水电解质溶液、正极(3)和负极(4)。所述无水电解质溶液包括无水溶剂。所述无水溶剂包括50体积％-95体积％的由下式1表示的基于砜的化合物式1其中R1和R2各为含有1-6个碳原子的烷基并且满足R1≠R2。所述正极(3)包括由Li1-xMn1.5-yNi0.5-zMy+zO4表示的复合氧化物。所述负极(4)包括能够在以金属锂电势为基数在1V或更高电势下吸收和释放锂的负极活性材料。
文档编号H01M10/0569GK102403529SQ20111024135
公开日2012年4月4日 申请日期2011年8月17日 优先权日2010年9月7日
发明者岩崎拓哉, 岸敬, 稻垣浩贵, 高见则雄 申请人:株式会社东芝