專利名稱：：非水電解液組合物,非水電解液二次電池,和制造非水電解液二次電池的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及非水電解液組合物，非水電解液二次電池，和制造該非水電解液二次電池的方法。具體地，本發(fā)明涉及含有某種陶瓷的非水電解液組合物，使用該非水電解液組合物的鋰離子非水電解液二次電池，和制造該鋰離子非水電解液二次電池的方法。
背景技術(shù)：
：近年來，便攜式電子設(shè)備例如便攜式攝像放像一體機(jī)(磁帶錄像機(jī))，攝影機(jī)，數(shù)碼相機(jī)，手機(jī)，便攜式信息終端，和手提電腦已經(jīng)變得越來越普及，并且已經(jīng)促進(jìn)了這些設(shè)備的尺寸減小和重量減輕。因此，對(duì)用作這些電子設(shè)備的便攜式電源的電池尤其是二次電池的能量密度的改進(jìn)的研究一直在積極地進(jìn)行中。尤其是，使用碳材料用于負(fù)極，鋰(Li)和過渡金屬的復(fù)合材料用于正極，和碳酸酯混合物用于電解質(zhì)溶液的鋰離子二次電池，用于了實(shí)際應(yīng)用，這是因?yàn)榕c現(xiàn)有技術(shù)中作為含水電解質(zhì)溶液二次電池的鉛電池和鎳鉻電池相比可獲得大的能量密度。例如，使用層壓膜作為包裝元件的鋰離子二次電池用于了實(shí)際應(yīng)用，因?yàn)檫@種二次電池具有輕的重量和高的能量密度，并能夠制造極其薄的二次電池。在使用層壓膜作為包裝元件的二次電池中，電解質(zhì)溶液作為電解液施加，施加用來保持該電解質(zhì)溶液的基質(zhì)聚合物以確保對(duì)液體泄漏的抗性。這種二次電池稱為聚合物電池。通過使用鋁層壓膜作為包裝元件，該聚合物電池具有顯著改善的形狀柔性。但是，該聚合物電池有時(shí)不夠強(qiáng)，由于不正確地使用而將強(qiáng)的力施加于其上時(shí)容易變形。在這種情況下，如果用強(qiáng)的外部包裝覆蓋該聚合物電池，就沒有問題了。但是，由于近來對(duì)高容量的需求，而已經(jīng)簡(jiǎn)化了外包裝。因此，當(dāng)變形大時(shí)容易在電池內(nèi)部導(dǎo)致短路，并且聚合物電池有時(shí)不用作電池。為了解決上述問題，已經(jīng)提出了通過將陶瓷施加到電極表面上而獲得的電池(例如，參考日本未審查專利申請(qǐng)公開10-214640)。
發(fā)明內(nèi)容但是，在這種通過將陶瓷施加到電極的表面而獲得的電池中，雖然能夠增加導(dǎo)致短路時(shí)的載荷，但是容易降低電解質(zhì)溶液滲透到電極中的能力。結(jié)果，電池特性會(huì)劣化?？紤]到相關(guān)技術(shù)中的前述問題，期望提供在不劣化電池特性的情況下能夠增加導(dǎo)致短路的載荷的非水電解液組合物，使用該非水電解液組合物的非水電解液二次電池，和制造該非水電解液二次電池的方法。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究并且發(fā)現(xiàn)可通過形成使用某種陶瓷粉末的非水電解液而提供上述的非水電解液組合物和非水電解液二次電池。因此，已經(jīng)完成了本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的非水電解液組合物包括電解質(zhì)鹽；非水溶劑；基質(zhì)聚合物；和陶瓷粉末，其中所述陶瓷粉末的平均粒度為0.1至2.5μm，BET比表面積為0.5至llm2/g。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的非水電解液二次電池包括正極；負(fù)極；配置為避免所述正極與所述負(fù)極接觸的隔板；和配置為介導(dǎo)所述正極和所述負(fù)極之間的電極反應(yīng)的非水電解液，其中所述非水電解液含有電解質(zhì)鹽，非水溶劑，基質(zhì)聚合物，和陶瓷粉末，和所述陶瓷粉末的平均粒度為0.1至2.5μm，BET比表面積為0.5至llm2/g。本發(fā)明的發(fā)明人也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可通過設(shè)置一種非水電解液(所述非水電解液含有非水溶劑，電解質(zhì)鹽，基質(zhì)聚合物，和陶瓷粉末)，從而使得該非水電解液與該正極和負(fù)極中至少之一接觸，并且使得陶瓷粉末的濃度分布滿足某種關(guān)系，而提供上述的非水電解液組合物，非水電解液二次電池，和方法。因此，已經(jīng)完成了本發(fā)明。設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的非水電解液，從而使得它與正極和負(fù)極中的至少之一接觸，并且包括非水溶劑；電解質(zhì)鹽；基質(zhì)聚合物；和陶瓷粉末，其中接觸所述正極和/或負(fù)極的接觸部分(contactportion)中的陶瓷粉末濃度比與所述接觸部分接觸的正極和/或負(fù)極的電極表面部分中的陶瓷粉末濃度高。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的非水電解液二次電池包括正極；負(fù)極；隔板；和非水電解液，所述非水電解液設(shè)置為與所述正極和負(fù)極中至少之一接觸并且含有非水溶劑，電解質(zhì)鹽，基質(zhì)聚合物，和陶瓷粉末，其中接觸所述正極和/或負(fù)極的接觸部分中的陶瓷粉末濃度比與所述接觸部分接觸的正極和/或負(fù)極的電極表面部分中的陶瓷粉末濃度高。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的制造非水電解液二次電池的方法包括設(shè)置非水電解液材料使得該非水電解液材料與正極和負(fù)極中至少之一接觸的步驟，所述非水電解液材料含有非水溶劑，電解質(zhì)鹽，基質(zhì)聚合物，和陶瓷粉末，并且粘度為25mPa·s以上。根據(jù)本發(fā)明，由于使用某種陶瓷粉末形成所述非水電解液，并且所述陶瓷粉末在接觸所述正極和/或負(fù)極的接觸部分中的濃度比與所述接觸部分接觸的正極和/或負(fù)極的電極表面部分中的陶瓷粉末濃度高，所以可提供在不劣化電池特性的情況下能夠增加導(dǎo)致短路的載荷的非水電解液組合物，使用該非水電解液組合物作為非水電解液的非水電解液二次電池，和制造該非水電解液二次電池的方法。圖1是顯示層壓體型二次電池的分解的透視圖，該層壓體型二次電池是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的非水電解液二次電池的一種實(shí)施方式；圖2是沿著圖1中所示的電池元件的線II-II得到的橫截面視圖；圖3是顯示圖1中所示的非水電解液二次電池的電池元件和非水電解液的狀態(tài)的示意圖；圖4是示意地顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的非水電解液的實(shí)例的橫截面視圖；圖5A和5B顯示實(shí)施例2-1和對(duì)比例2_2中非水電解液二次電池的非水電解液截面(sections)的掃描電鏡(SEM)的圖；和圖6A和6B顯示在實(shí)施例2-1和對(duì)比例2_2中非水電解液二次電池的非水電解液截面的氧化鋁分布的測(cè)量結(jié)果，所述氧化鋁分布通過電子探針微量分析(electronprobemicroanalysis,ΕΡΜΑ)iiJII。具體實(shí)施例方式現(xiàn)在以以下順序描述本發(fā)明的實(shí)施方式。1.第一實(shí)施方式(將陶瓷粉末混合到電解液層中的實(shí)施例)2.第二實(shí)施方式(混合到電解液層中的陶瓷粉末的濃度具有梯度的實(shí)施例)1.第一實(shí)施方式在第一實(shí)施方式中，描述了將陶瓷粉末混合到電解液層中的實(shí)施例。1-1非水電解液的結(jié)構(gòu)下面描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的非水電解液。如上所述，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的非水電解液含有電解質(zhì)鹽，非水溶劑，基質(zhì)聚合物，和某種陶瓷粉末，并且適合用作鋰離子非水電解液二次電池的非水電解液。所述的某種陶瓷粉末的平均粒度為0.1至2.5μm,BET比表面積為0.5至llm2/g。陶瓷粉末氧化鋁(Al2O3)，氧化鋯(ZrO2)，氧化鈦(TiO2)，氧化鎂(MgO)，或其混合的粉末優(yōu)選用作陶瓷粉末。由MAlSi2O6(M是堿金屬，例如Li，Na,或K或堿土金屬例如Mg或Ca)等表示的分子篩優(yōu)選用作沸石。上述陶瓷是優(yōu)選的，這是因?yàn)檫@些陶瓷能夠穩(wěn)定地存在于電池中，不有害地影響電池中的反應(yīng)，并且具有大的體積熱容。該陶瓷粉末的平均粒度為0.1至2.5μm。當(dāng)平均粒度小于0.1μm時(shí)，該陶瓷粉末可能是絮凝的(flocculated)。當(dāng)平均粒度大于2.5μm時(shí)，可能在使用層壓膜作為包裝元件的電池中導(dǎo)致缺陷外觀(defectiveappearance)。此外，當(dāng)BET比表面積小于0.5m2/g時(shí)，往往在分散后會(huì)發(fā)生快速沉降，這會(huì)有害地影響電池容量和外觀。當(dāng)BET比表面積大于llm2/g時(shí)，會(huì)劣化電池特性例如循環(huán)特性。該陶瓷粉末的粒度分布優(yōu)選為高斯分布，這是因?yàn)椴缓写罅康奶貏e大和小的粒子。因此，確保了生產(chǎn)率并且穩(wěn)定化了電池特性。在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的非水電解液中，上述陶瓷粉末與下述基質(zhì)聚合物的含量比優(yōu)選為1/1至5/1，以質(zhì)量計(jì)。當(dāng)該比例小于1/1時(shí)，通過添加陶瓷粉末獲得的益處很小。當(dāng)該比例大于5/1時(shí)，不足以獲得電池特性例如循環(huán)特性。在使用根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的非水電解液形成的非水電解液二次電池中，上述陶瓷粉末存在的量?jī)?yōu)選為0.6至3.5mg/cm2，其是正極和負(fù)極之間單位面積的重量，即，由正極和負(fù)極所限定的單位面積的重量，所述正極和負(fù)極各自具有在彼此相對(duì)的正極和負(fù)極之間所夾的非水電解液部分中單位面積。當(dāng)每單位面積的重量小于0.6mg/cm2時(shí)，通過添加陶瓷粉末獲得的益處很小。當(dāng)單位面積的重量大于3.5mg/cm2時(shí)，不足以獲得電池特性例如循環(huán)特性。基質(zhì)聚合物根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的非水電解液含有基質(zhì)聚合物，電解質(zhì)鹽、非水溶劑和陶瓷浸漬到或者保持在該基質(zhì)聚合物中。這種高分子化合物的溶脹、膠凝或者固定作用可有效地抑制在所制造的電池中非水電解液的液體泄漏的發(fā)生。基質(zhì)聚合物的實(shí)例包括聚乙烯醇縮甲醛(1)，聚丙烯酸酯(2)，和聚偏二氟乙烯(3)，其分別由化學(xué)式⑴至(3)表示。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>在化學(xué)式(1)中，N表示聚合度，其優(yōu)選為100至10，000。當(dāng)N小于100時(shí)，不足以發(fā)生膠凝。當(dāng)N大于10，000時(shí)，粘度增加并且由此容量可能降低。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>在化學(xué)式(2)中，R是CnH2lriOm(η是1至8的整數(shù)，m是0至4的整數(shù))，N表示聚合度，其優(yōu)選為100至10，000。當(dāng)N小于100時(shí)，不容易發(fā)生膠凝。當(dāng)N大于10，000時(shí)，流動(dòng)性會(huì)降低。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>在化學(xué)式(3)中，N表示聚合度，其優(yōu)選為100至10，000。當(dāng)N小于100時(shí)，不足以發(fā)生膠凝。當(dāng)N大于10，000時(shí)，粘度增加并且由此容量可能降低。當(dāng)聚偏二氟乙烯包含在該基質(zhì)聚合物中時(shí)，基質(zhì)聚合物的重均分子量?jī)?yōu)選為550，000以上。如果重均分子量小于550，000，那么循環(huán)特性可能不夠。基質(zhì)聚合物的含量?jī)?yōu)選為0.至5%，以質(zhì)量計(jì)。當(dāng)含量小于0.1%(以質(zhì)量計(jì))時(shí)，不容易發(fā)生膠凝，并且變得難以均勻地保持該陶瓷粉末。當(dāng)該含量大于5%(以質(zhì)量計(jì))時(shí)，可能對(duì)電池特性產(chǎn)生影響例如能量密度降低。非水溶劑各種高介電溶劑(high-dielectricsolvent)和低粘度溶劑可示例為用于根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的非水電解液的非水溶劑。碳酸亞乙酯，碳酸亞丙酯，等可合適地用作高-介電溶劑，但是高-介電溶劑不限于此。其它高-介電溶劑的實(shí)例包括環(huán)狀碳酸酯例如碳酸亞丁酯，碳酸亞乙烯酯，4-氟-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮(碳酸氟代亞乙酯)，4-氯-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮(碳酸氯代亞乙酯)，和三氟甲基碳酸亞乙酯。內(nèi)酯類例如Y-丁內(nèi)酯和Y-戊內(nèi)酯，內(nèi)酰胺例如N-甲基吡咯烷酮，環(huán)狀氨基甲酸酯例如N-甲基噁唑烷酮(N-methyloxazolidinone)，和砜類化合物例如四亞甲基砜代替環(huán)狀碳酸酯或者與環(huán)狀碳酸酯組合，可用作所述的高_(dá)介電溶劑。碳酸甲乙酯，碳酸二乙酯，等可合適地用作低粘度溶劑，但是低粘度溶劑不限于此。其它低粘度溶劑的實(shí)例包括鏈狀碳酸酯例如碳酸二甲酯和碳酸甲丙酯；鏈狀羧酸酯例如乙酸甲酯，乙酸乙酯，丙酸甲酯，丙酸乙酯，丁酸甲酯，異丁酸甲酯，三甲基乙酸甲酯(methyltrimethylacetate)，和三甲基乙酸乙酯；鏈狀酰胺例如N，N-二甲基乙酰胺；鏈狀氨基甲酸酯例如N，N-二乙基氨基甲酸甲酯和N，N-二乙基氨基甲酸乙酯；和醚例如1，2_二甲氧基乙烷，四氫呋喃，四氫吡喃，和1，3_二氧戊環(huán)。在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的非水電解液中，上述的高-介電溶劑和低粘度溶劑可單獨(dú)使用或者組合使用。該非水溶劑的含量?jī)?yōu)選為70%至90%(以質(zhì)量計(jì))。當(dāng)該含量小于70%(以質(zhì)量計(jì))時(shí)，粘度可能過度增加。當(dāng)含量大于90%(以質(zhì)量計(jì))時(shí)，有時(shí)沒有獲得足夠高的導(dǎo)電性。電解質(zhì)鹽溶解或者分散在非水溶劑中并且變成離子的任何電解質(zhì)鹽都可用于根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的非水電解液。鋰鹽例如六氟磷酸鋰(LiPF6)可合適地用作該電解質(zhì)鹽，但是電解質(zhì)鹽顯然不限于此。鋰鹽的實(shí)例包括無(wú)機(jī)鋰鹽例如四氟硼酸鋰(LiBF4)，六氟砷酸鋰(LiAsF6)，六氟銻酸鋰(LiSbF6),高氯酸鋰(LiClO4),和四氯鋁酸鋰(LiAlCl4)；和全氟烷基磺酸衍生物的鋰鹽例如三氟甲磺酸鋰(LiCF3SO3)，雙(三氟甲磺?；?酰亞胺鋰(LiN(CF3SO2)2)，雙(五氟乙烷磺?；?甲基化鋰(LiC(C2F5SO2)2),和三(三氟甲烷磺?；?甲基化鋰(LiC(CF3SO2)3)?？蓡为?dú)或者組合使用這些鋰鹽。當(dāng)使用鋰鹽時(shí)，電解質(zhì)鹽的濃度優(yōu)選為0.6至2.Omol/kg。當(dāng)濃度小于0.6mol/kg時(shí)，有時(shí)沒有獲得高的電池容量。當(dāng)濃度大于2.Omol/kg時(shí)，電解質(zhì)溶液的粘度過度增加，由此有時(shí)沒有獲得良好的電池特性例如低溫特性。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的非水電解液含有上述陶瓷粉末，基質(zhì)聚合物，非水溶劑，和電解質(zhì)鹽作為必要組分(indispensablecomponents)，也可加入其它組分。具體地，該非水電解液也可結(jié)合有例如具有多重鍵的碳酸酯。這可進(jìn)一步增加重復(fù)充放電時(shí)的放電容量保持率。所述具有多重鍵的碳酸酯的典型實(shí)例包括碳酸亞乙烯酯，其是具有碳碳多重鍵的碳酸酯的實(shí)例(更典型地，具有碳碳多重鍵(例如，碳碳雙鍵或者碳碳三鍵)的烴基的碳酸酯)。但是，該碳酸酯顯然不限于此。也即，也可使用乙烯基碳酸亞乙酯。在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的非水電解液中，具有多重鍵的碳酸酯的含量?jī)?yōu)選為0.05%至5%(以質(zhì)量計(jì))，更優(yōu)選為0.至3%(以質(zhì)量計(jì))，更優(yōu)選為0.2%至2%(以質(zhì)量計(jì))。當(dāng)含量小于0.05%(以質(zhì)量計(jì))時(shí)，沒有任何益處。當(dāng)含量大于5%(以質(zhì)量計(jì))時(shí)，放電容量可能降低。1-2非水電解液二次電池的結(jié)構(gòu)下面描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的非水電解液二次電池。圖1是顯示層壓體型二次電池的分解的透視圖，該層壓體型二次電池是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的非水電解液二次電池的一種實(shí)施方式。如圖1中所示，該二次電池是通過將具有正極接線端11和負(fù)極接線端12的電池元件20包在膜包裝元件30中獲得的。該正極接線端11和負(fù)極接線端12各自例如沿相同的方向從包裝元件30的內(nèi)側(cè)延伸到外側(cè)。該正極接線端11和負(fù)極接線端12各自由金屬材料例如鋁(Al)，銅(Cu)，鎳(Ni)，或不銹鋼組成。該包裝元件30由通過按順序裱糊(pasting)例如尼龍膜，鋁箔，和聚乙烯膜獲得的矩形層壓膜組成。設(shè)置該包裝元件30，從而使得該聚乙烯膜面向電池元件20，并且其外面部分通過熔融或者使用粘合劑而彼此連接。將粘性膜31插入到包裝元件30和正極接線端11之間，和在包裝元件30和負(fù)極接線端12之間，從而防止外部空氣進(jìn)入。該粘性膜31由對(duì)正極接線端11和負(fù)極接線端12有粘著力的材料構(gòu)成。例如，當(dāng)正極接線端11和負(fù)極接線端12各自由上述金屬材料構(gòu)成時(shí)，該粘性膜31優(yōu)選由聚烯烴樹脂構(gòu)成，所述聚烯烴樹脂是由聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯、改性聚丙烯等制成的。代替上述層壓膜，該包裝元件30可具有另外的結(jié)構(gòu)例如不具有金屬材料的層壓膜，由聚丙烯等制成的聚合物膜，或金屬膜。此處，層壓膜的典型結(jié)構(gòu)可表示為包裝層/金屬箔/密封層(該包裝層和密封層可由多個(gè)層組成)的疊層結(jié)構(gòu)。在上述實(shí)例中，所述尼龍膜，鋁箔，和聚乙烯膜分別對(duì)應(yīng)于所述的包裝層，金屬箔，和密封層。可使用任何金屬箔，只要它可用作對(duì)濕氣滲透具有抗性的阻擋膜即可，不僅可使用鋁箔，而且可使用不銹鋼箔，鎳箔，和電鍍的鐵箔。但是，可合適地使用薄和輕的具有良好可加工性的鋁箔?？捎米靼b元件的結(jié)構(gòu)以以下形式列出(包裝層/金屬箔/密封層)尼龍(Ny)/鋁(Al)/流延聚丙烯(CPP)，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)/A1/CPP，PET/A1/PET/CPP，PET/Ny/Al/CPP,PET/Ny/Al/Ny/CPP,PET/Ny/Al/Ny/聚乙烯(PE)，Ny/PE/Al/線性低密度聚乙烯(LLDPE)，PET/PE/A1/PET/低密度聚乙烯(LDPE)，和PET/Ny/Al/LDPE/CPP。電池元件的結(jié)構(gòu)圖2是沿著圖1中所示的電池元件20的線II-II得到的橫截面視圖。在圖2中所示的電池元件20中，設(shè)置正極21和負(fù)極22使得它們通過非水電解液層23和隔板24而彼此相對(duì)，從而可被盤繞，所述非水電解液層23由根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的非水電解液構(gòu)成。電池元件20的最外層部分被保護(hù)性帶25保護(hù)。正極正極21包括例如具有兩個(gè)彼此相對(duì)的表面的正極集電體21A和覆蓋正極集電體21A的兩個(gè)表面或者一個(gè)表面的至少一個(gè)正極活性物質(zhì)層21B。該正極集電體21A在其縱向上的一端具有沒有被正極活性物質(zhì)層21B覆蓋的暴露部分。正極接線端11附接至該暴露部分。正極集電體21A由金屬箔例如鋁箔，鎳箔，或不銹鋼箔構(gòu)成。正極活性物質(zhì)層21B含有能夠吸留和釋放鋰離子的一種或多種正極物質(zhì)作為正極活性物質(zhì)，并且可任選地含有導(dǎo)電劑和粘合劑。所述可吸留和釋放鋰離子的正極物質(zhì)的實(shí)例包括氧化物例如氧化釩(V2O5),二氧化鈦(TiO2),和二氧化錳(MnO2)；硫(S)；二硫化物例如二硫化鐵(FeS2),二硫化鈦(TiS2),和二硫化鉬(MoS2)；不含鋰的氧屬元素化物(尤其是，分層的化合物和尖晶石化合物)例如二硒化鈮(NbSe2)；含鋰的化合物；和導(dǎo)電高分子化合物例如聚苯胺，聚噻吩(polythiophene)，聚乙炔，和聚吡咯。尤其是，含鋰的化合物是優(yōu)選的，這是因?yàn)樗鼈冎械囊恍┛商峁└叩碾妷汉透叩哪芰棵芏?。含鋰的化合物的?shí)例包括含鋰和過渡金屬元素的復(fù)合氧化物和含鋰和過渡金屬元素的磷酸鹽化合物。從獲得較高的電壓的角度來看，含鋰的化合物優(yōu)選含有鈷(Co)，鎳(Ni)，錳(Mn)，鐵(Fe)，銅(Cu)，鋅(Zn)，鉻(Cr)，釩(V)，鈦(Ti)，或其混合物。這種含鋰的化合物通常由以下的通式⑷或(5)表示。LirM1O2-(4)LisM11PCV..(5)在式⑷和(5)中，M1和Mn表示至少一種過渡金屬元素，1~和8通常滿足0.05^r^1.10和0.05彡s彡1.10，但是取決于電池的充放電狀態(tài)。式(4)表示的化合物通常具有分層的結(jié)構(gòu)，式(5)表示的化合物通常具有橄欖石(olivine)結(jié)構(gòu)。含有鋰和過渡金屬元素的復(fù)合氧化物的實(shí)例包括鋰-鈷復(fù)合氧化物(LiCoO2),鋰-鎳復(fù)合氧化物(LiNiO2),及其固溶體(Li(NitCouMnv)O2(0<t<1,0<u<1,0<ν<1，t+u+v=1))；和鋰-鎳-鈷復(fù)合氧化物(LiNi1ICowO2(C)<w<1))，具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰_錳復(fù)合氧化物(LiMn2O4)，及其固溶體(Li(MrvxNiy)O4(0<χ<2,0<y<2))0含有鋰和過渡金屬元素的磷酸鹽化合物的實(shí)例包括鋰-鐵磷酸鹽化合物(LiFePO4)和鋰-鐵-錳磷酸鹽化合物(LiFehMnzPO4(0<ζ<1))。該磷酸鹽化合物具有如上所述的橄欖石結(jié)構(gòu)?？墒褂萌魏螌?dǎo)電劑，只要它能夠在將合適量的導(dǎo)電劑混合到正極活性物質(zhì)中之后給正極活性物質(zhì)賦予導(dǎo)電性即可。導(dǎo)電劑的實(shí)例包括碳材料例如石墨，炭黑，和ketjen黑(ketjenblack)0這些碳材料單獨(dú)或者組合使用。除了碳材料之外，可使用具有導(dǎo)電性的金屬材料、導(dǎo)電聚合物材料等。廣泛地用于這種類型的電池的正極混合物的粘合劑通?？捎米髟撜澈蟿Ｕ澈蟿┑膬?yōu)選實(shí)例包括氟化聚合物例如聚氟乙烯，聚偏二氟乙烯，和聚四氟乙烯；和合成橡膠例如苯乙烯-丁二烯橡膠，氟化的橡膠，和三元乙丙橡膠。這些物質(zhì)可單獨(dú)或者組合使用。負(fù)極與正極21類似，負(fù)極22包括例如具有兩個(gè)彼此相對(duì)的表面的負(fù)極集電體22A和覆蓋負(fù)極集電體22A的兩個(gè)表面或者一個(gè)表面的至少一個(gè)負(fù)極活性物質(zhì)層22B。該負(fù)極集電體22A在其縱向上的一端具有沒有被負(fù)極活性物質(zhì)層22B覆蓋的暴露部分。負(fù)極接線端12附接至該暴露部分。負(fù)極集電體22k由金屬箔例如銅箔，鎳箔，或不銹鋼箔構(gòu)成。負(fù)極活性物質(zhì)層22B含有金屬鋰和能夠吸留和釋放鋰離子的負(fù)極材料中的一種或多種作為負(fù)極活性物質(zhì)，并且可任選地含有導(dǎo)電劑和粘合劑。所述的能夠吸留和釋放鋰離子的負(fù)極材料的實(shí)例包括碳材料，金屬氧化物，和高分子化合物。碳材料的實(shí)例包括難石墨化碳材料，人造石墨材料，和石墨材料。更具體地，該實(shí)例包括熱解碳，焦炭，石墨，玻璃狀碳，有機(jī)高分子化合物燒成體，碳纖維，活性碳，和炭黑。所述焦炭包括浙青焦炭，針狀焦炭，和石油焦炭。所述有機(jī)高分子化合物燒成體是通過在合適的溫度燒制聚合物材料例如酚醛樹脂或呋喃樹脂得到的碳化的材料。金屬氧化物的實(shí)例包括氧化鐵，氧化釕，和氧化鉬。高分子化合物的實(shí)例包括聚乙炔和聚吡咯。含有能夠與鋰一起形成合金的類金屬元素和金屬元素的至少一種作為構(gòu)成元素的物質(zhì)用于所述的能夠吸留和釋放鋰離子的負(fù)極材料。該負(fù)極材料可由單質(zhì)、合金或者化合物形式的所述金屬元素或類金屬元素構(gòu)成，或者可在至少部分所述負(fù)極物質(zhì)中具有一個(gè)或者多個(gè)相。在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)"合金"不僅是指含有兩種或者更多種金屬元素的合金，而且也指含有一種或者多種金屬元素和一種或者多種類金屬元素的合金。這種合金還可含有非金屬元素。這種合金例如結(jié)構(gòu)為固溶體，共晶結(jié)構(gòu)(共晶混合物)，金屬間化合物，或兩種或更多種前述結(jié)構(gòu)。金屬元素和類金屬元素的實(shí)例包括錫(Sn)，鉛(Pb)，鎂(Mg)，招，銦(In)，硅(Si)，鋅(Zn)，銻(Sb)，鉍(Bi)，鎵(Ga)，鍺(Ge)，砷(As)，銀(Ag)，鉿(Hf)，鋯(Zr)，和釔(Y)。尤其是，長(zhǎng)式元素周期表中的第14族金屬元素或類金屬元素是優(yōu)選的，并且特別是，硅和錫是優(yōu)選的。這是因?yàn)楣韬湾a具有高的吸留和釋放鋰的能力，可提供高的能量密度。例如，對(duì)于錫的合金，除錫之外的第二組成元素是選自硅、鎂、鎳、銅、鐵、鈷、錳、鋅、銦、銀、鈦、鍺、鉍、銻和鉻(Cr)中的至少一種。例如，對(duì)于硅的合金，除硅之外的第二組成元素是選自錫，鎂，鎳，銅，鐵，鈷，錳，鋅，銦，銀，鈦，鍺，鉍，銻和鉻中的至少一種。含有例如氧(0)或碳(C)的化合物示例作為錫的化合物或硅的化合物。除了錫或硅之外，還可含有上述第二組成元素。此外，與鋰一起形成復(fù)合氧化物的元素例如鈦可用作上述負(fù)極物質(zhì)。顯然，金屬鋰可能是沉淀的和溶解的，并且除鋰之外的元素例如鎂或鋁可以是沉淀的和溶解的。用于正極的相同材料可用作導(dǎo)電劑和粘合劑。隔板隔板24由以下物質(zhì)構(gòu)成由聚烯烴合成樹脂例如聚丙烯或者聚乙烯制成的多孔隔膜，由無(wú)機(jī)物質(zhì)例如陶瓷無(wú)紡織物制成的多孔隔膜，等。該多孔隔膜由具有高離子滲透能力和期望的機(jī)械強(qiáng)度的絕緣薄膜構(gòu)成。隔板24可具有一種結(jié)構(gòu)，其中堆疊了兩個(gè)或者更多個(gè)多孔隔膜。尤其是，包括聚烯烴多孔隔膜的隔板可適當(dāng)?shù)馗綦x正極21和負(fù)極22，其進(jìn)一步抑制內(nèi)部短路的發(fā)生和開路電壓的降低。包裝元件30填充有電池元件20和由所述電解液組合物構(gòu)成的非水電解液。圖3是顯示圖1中所示的非水電解液電池的電池元件和非水電解液在電池元件盤繞之前的狀態(tài)的示意圖。在這種情況下，例如，所述盤繞通過反時(shí)針方向盤繞由隔板，正極，和負(fù)極構(gòu)成的堆疊片材而進(jìn)行，從而使得S成為盤繞開始端，E成為盤繞結(jié)束端。如圖3中所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的非水電解液組合物存在于置于負(fù)極集電體22A上的負(fù)極活性物質(zhì)層22B和置于正極集電體21A上的正極活性物質(zhì)層21B之間。結(jié)果，介導(dǎo)電極之間的反應(yīng)的非水電解液23形成于正極和負(fù)極之間。優(yōu)選形成非水電解液23，從而使得其從正極活性物質(zhì)層21B和負(fù)極活性物質(zhì)層22B沿著與堆疊方向交叉的方向凸出(protrude)。優(yōu)選地，形成所述凸出部分(延伸部分23A)，從而使得其從所述正極活性物質(zhì)層21B和所述負(fù)極活性物質(zhì)層22B中至少一個(gè)的側(cè)邊(sideedge)(不短的側(cè)邊部分)開始寬度H為0.Imm以上和2mm以下，并且覆蓋正極活性物質(zhì)層21B和/或負(fù)極活性物質(zhì)層22B的側(cè)邊。正極活性物質(zhì)層21B和/或負(fù)極活性物質(zhì)層22B的側(cè)邊在制造電極時(shí)常常被切害!]，切割可能產(chǎn)生毛刺(burrs)。通過用非水電解液23覆蓋側(cè)邊，就不容易產(chǎn)生由于毛刺導(dǎo)致的短路。在本發(fā)明中，由于非水電解液23包括陶瓷粉末，這種短路必然可防止。非水電解液23從正極活性物質(zhì)層21B和/或負(fù)極活性物質(zhì)層22B的側(cè)邊凸出的寬度優(yōu)選為0.Imm以上和2mm以下。當(dāng)寬度小于0.Imm時(shí)，避免短路的效果可能不夠。當(dāng)寬度大于2mm時(shí)，不足以獲得防止短路的額外效果。優(yōu)選地，延伸部分23A延伸，從而從正極活性物質(zhì)層2IB和負(fù)極活性物質(zhì)層22B中至少之一的端部(不長(zhǎng)的側(cè)邊部分)的寬度H(垂直于附圖所示的方向的寬度)為0.Imm以上和5mm以下，并且覆蓋正極活性物質(zhì)層21B和/或負(fù)極活性物質(zhì)層22B的端部。正極活性物質(zhì)層21B和/或負(fù)極活性物質(zhì)層22B的端部是施用含有正極活性物質(zhì)的正極混合物和含有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極混合物的施用開始部分，并且由此可在正極活性物質(zhì)層21B和/或負(fù)極活性物質(zhì)層22B的端部上產(chǎn)生梯級(jí)(st印S)。結(jié)果，在所述梯級(jí)上容易導(dǎo)致短路。通過用非水電解液23覆蓋該端部，不容易產(chǎn)生由于梯級(jí)導(dǎo)致的短路。在本發(fā)明中，由于該非水電解液23包括陶瓷粉末，所以可滿意地防止這種短路。非水電解液23從正極活性物質(zhì)層2IB和/或負(fù)極活性物質(zhì)層22B的端部凸出的寬度優(yōu)選為0.Imm以上和5mm以下。當(dāng)寬度為小于0.Imm時(shí)，防止短路的效果可能不夠。當(dāng)寬度大于5mm時(shí)，不足以獲得防止短路的額外效果。在盤繞狀態(tài)中，在端部的凸出可在盤繞開始端S和盤繞終止端E的周圍得到確認(rèn)，并且在側(cè)邊處的突出可在正極引線和/或負(fù)極引線的延伸部分中得到確認(rèn)。1-3非水電解液二次電池的制造下面描述制造上述層壓體型二次電池的方法的實(shí)例。制造正極首先，制造正極21。例如，當(dāng)使用粒狀正極活性物質(zhì)時(shí)，正極混合物通過如下方法制備任選地將正極活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑和粘合劑混合，然后分散到分散介質(zhì)例如N-甲基-2-吡咯烷酮中，從而制備正極混合物漿料。接下來，將正極混合物漿料施加到帶狀正極集電體21A的兩個(gè)表面，干燥，并沖壓從而在正極集電體21A上形成正極活性物質(zhì)層21B。制造負(fù)極制造負(fù)極22。例如，當(dāng)使用粒狀負(fù)極活性物質(zhì)時(shí)，負(fù)極混合物通過如下方法制備任選地將負(fù)極活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑和粘合劑混合，然后分散到分散介質(zhì)例如N-甲基-2-吡咯烷酮中，從而制備負(fù)極混合物漿料。然后，將負(fù)極混合物漿料施加到負(fù)極集電體22A的兩個(gè)表面，干燥，并沖壓從而在負(fù)極集電體22A上形成負(fù)極活性物質(zhì)層22B。非水電解液電池的制造接下來，非水電解液層通過將非水電解液組合物施加到正極21和負(fù)極22上而形成。此處，施加該非水電解液組合物，從而覆蓋正極活性物質(zhì)層21B和負(fù)極活性物質(zhì)層22B，從正極活性物質(zhì)層21B和/或負(fù)極活性物質(zhì)層22B的側(cè)邊凸出0.Imm以上和2mm以下，并從端部凸出0.Imm以上和5mm以下。然后，將正極，隔板，負(fù)極，和另一隔板沿縱向?qū)R，彼此覆蓋，并盤繞從而將它們封裝到層壓膜中。例如，當(dāng)制造具有凝膠非水電解液的聚合物型非水電解液二次電池時(shí)，可施加上述高分子化合物例如聚偏二氟乙烯的單體或聚合物的溶液從而覆蓋正極21和負(fù)極22；可將正極21，負(fù)極22，和隔板24盤繞并封裝到由層壓膜構(gòu)成的包裝元件30中；并可注入所述非水電解液從而形成凝膠非水電解液。但是，單體優(yōu)選在包裝元件30內(nèi)聚合，這是因?yàn)樵摲撬娊庖焊线m地連接至隔板24，這降低內(nèi)部電阻。此外，凝膠非水電解液優(yōu)選通過將非水電解液注入到包裝元件30中而形成，這是因?yàn)殡姵乜梢砸陨倭康牟襟E容易地制造。操作描述在上述二次電池中，在充電過程中，鋰離子從正極活性物質(zhì)層21B釋放并通過非水電解液層23吸留到負(fù)極活性物質(zhì)層22B上。在放電的過程中，鋰離子從負(fù)極活性物質(zhì)層22B釋放并通過非水電解液層23吸留到正極活性物質(zhì)層21B上。2.第二實(shí)施方式在第二實(shí)施方式中，將描述混合在電解液層中的陶瓷粉末濃度具有梯度的實(shí)施例。2-1非水電解液的結(jié)構(gòu)圖4是示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的非水電解液的實(shí)例的橫截面視圖。如圖4中所示，設(shè)置非水電解液43，從而使得它與正極41接觸。所述非水電解液43包括接觸正極41的接觸部分43a和為不同于接觸部分43a的部分的內(nèi)部部分43b。接觸非水電解液43的正極41包括與接觸部分43a接觸的電極表面部分41a和電極內(nèi)部41b(其是不同于電極表面部分41a的部分)。接觸部分43a中的陶瓷粉末的濃度比與所述接觸部分43a接觸的正極41的電極表面部分41a中的陶瓷粉末濃度高。非水電解液43含有非水溶劑，電解質(zhì)鹽，基質(zhì)聚合物，和陶瓷粉末。隔板24用于隔開正極41和負(fù)極(未示出)。在置于正極和隔板之間的非水電解液中，非水電解液的接觸部分是厚度為至多20%的部分，相對(duì)于非水電解液和正極的界面至隔板方向上的厚度，和優(yōu)選厚度為至多50%的部分。另一方面，在置于正極集電體上的正極活性物質(zhì)層中，電極表面部分是厚度為至多50%的部分，相對(duì)于非水電解液和正極的界面至正極集電體方向上的厚度，和優(yōu)選厚度為至多20%的部分。所述濃度可根據(jù)每單位體積的接觸部分或電極表面部分中陶瓷粉末占據(jù)的體積來規(guī)定。此外，在圖4中所示的非水電解液的任意部分中，濃度可根據(jù)每單位面積的接觸部分或者電極表面部分中陶瓷粉末所占據(jù)的面積來規(guī)定。陶瓷粉末所占據(jù)的面積可通過在非水電解液截面上進(jìn)行電子探針微量分析等獲得的測(cè)量結(jié)果計(jì)算得到。雖然沒有示出，是負(fù)極而不是正極以相同的方式使用的結(jié)構(gòu)以及負(fù)極和正極都以相同的方式使用的結(jié)構(gòu)也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。雖然圖4示出了一種結(jié)構(gòu)，其中在置于正極的兩個(gè)表面上的非水電解液中的陶瓷粉末的濃度分布滿足某種關(guān)系，在置于正極和/或負(fù)極的一個(gè)表面上的非水電解液中的陶瓷粉末的濃度分布滿足某種關(guān)系的結(jié)構(gòu)也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。非水溶劑可使用如第一實(shí)施方式中相同的非水溶劑。電解質(zhì)鹽可使用溶解或者分散在該非水溶劑中并且變成離子的任何電解質(zhì)鹽?？墒褂门c第一實(shí)施方式中相同的電解質(zhì)鹽。在第二實(shí)施方式中，這種電解質(zhì)鹽的含量?jī)?yōu)選為10%至30%(以質(zhì)量計(jì))。當(dāng)含量小于10%(以質(zhì)量計(jì))時(shí)，有時(shí)沒有獲得足夠高的導(dǎo)電性。當(dāng)含量大于30%(以質(zhì)量計(jì))時(shí)，粘度可能過度增加?；|(zhì)聚合物可使用將上述的非水溶劑和電解質(zhì)鹽以及下述的陶瓷粉末浸漬或者保持在其中的任何基質(zhì)聚合物。例如，含有偏二氟乙烯，六氟丙烯，聚四氟乙烯，等作為組分的聚合物，艮口，均聚物、共聚物或多組分共聚物是優(yōu)選的。具體地，可示例的是聚偏二氟乙烯(PVdF)，聚偏二氟乙烯_六氟丙烯共聚物(PVdF-HFP)，和聚偏二氟乙烯-六氟丙烯-氯三氟乙烯共聚物(PVdF-HFP-CTFE)。一些基質(zhì)聚合物通過浸漬或者保持該非水溶劑或者電解質(zhì)鹽而溶脹，膠凝，或者固定。由此，可抑制非水電解液在獲得的電池中的液體泄漏?；|(zhì)聚合物的含量?jī)?yōu)選為4%至15%(以質(zhì)量計(jì))。當(dāng)基質(zhì)聚合物的含量小于4%(以質(zhì)量計(jì))時(shí)，非水電解液有時(shí)不膠凝。當(dāng)基質(zhì)聚合物的含量大于15%(以質(zhì)量計(jì))時(shí)，會(huì)對(duì)電池特性產(chǎn)生影響例如減小能量密度。陶瓷粉末氧化鋁(Al2O3)，氧化鋯(ZrO2)，氧化鈦(TiO2)，或者氧化鎂(MgO)是陶瓷粉末的實(shí)例。它們可單獨(dú)或者組合使用。2-2非水電解液二次電池的結(jié)構(gòu)在該第二實(shí)施方式中，除非水電解液43之外的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式中相同，并且省略對(duì)其的描述。2-3制造非水電解液二次電池下面描述用于制造上述非水電解液二次電池的實(shí)例方法。制造正極正極41可以以與第一實(shí)施方式中相同的方式制造。制造負(fù)極負(fù)極22可以以與第一實(shí)施方式中相同的方式制造。制造電解液材料制備用于形成上述非水電解液的非水電解液材料。該非水電解液材料可通過以下方法制備混合非水溶劑，電解質(zhì)鹽，基質(zhì)聚合物，和陶瓷粉末，然后調(diào)節(jié)混合物的粘度至25mPa·s以上，優(yōu)選40至70mPa·s。通過調(diào)節(jié)粘度至25mPa以上，陶瓷粉末在非水電解液中的濃度分布可滿足期望的關(guān)系。在粘度低于40mPa·s的情況下，當(dāng)電解液材料堆疊在正極或負(fù)極上時(shí)，電解液材料的邊的形狀容易被擾亂，因此必需降低涂覆速度。這是因?yàn)?，如果電解液材料的邊的形狀被擾亂，例如，由于電極間的距離的變化而導(dǎo)致安全性和電池特性可能會(huì)降低。另一方面，在粘度高于70mPa·s的情況下，導(dǎo)電性受到有害影響并且電池容量可能會(huì)降低。非水電解液材料可進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)粘度的溶劑。例如，優(yōu)選使用當(dāng)將非水電解液設(shè)置為與正極、負(fù)極等接觸時(shí)揮發(fā)的調(diào)節(jié)粘度的溶劑。由此，電池特性的劣化會(huì)由于獲得的非水電解液而被抑制。可用作所述非水溶劑的溶劑可用作所述調(diào)節(jié)粘度的溶劑，實(shí)例可以是碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯。制造非水電解液電池正極接線端11附接至正極41，負(fù)極接線端12附接至負(fù)極22。接著，將上述非水電解液材料施加到正極41和負(fù)極22的至少之一上。由此，形成非水電解液層23。將負(fù)極22，隔板24，正極41，和隔板24順序堆疊并盤繞。然后將保護(hù)性膜25膠合到最外的部分上，從而形成電池元件20。所述電池元件20覆蓋有層壓膜(其是包裝元件30的實(shí)例)，和除了一個(gè)邊之外的外周都熱密封從而獲得袋狀形狀?？扇芜x地添加非水溶劑和電解質(zhì)鹽。然后，將層壓膜的開口熱密封。由此，形成非水電解液層23從而完成圖1中所示的非水電解液二次電池。操作描述在上述非水電解液二次電池中，在充電過程中，鋰離子從正極活性物質(zhì)層21B釋放并通過非水電解液層23吸留到負(fù)極活性物質(zhì)層22B上。在放電的過程中，鋰離子從負(fù)極活性物質(zhì)層22B釋放并通過非水電解液層23吸留到正極活性物質(zhì)層21B上。實(shí)施例下面將通過實(shí)施例和對(duì)比例詳細(xì)描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于實(shí)施例和對(duì)比例。具體地，通過進(jìn)行下述操作制造圖1和2中所示的層壓體型二次電池，并評(píng)價(jià)性能。實(shí)施例1-1至1-35和對(duì)比例1-1至1-19通常的說明鈷酸鋰(lithiumcobaltate)用作正極活性物質(zhì)，人造石墨用作負(fù)極活性物質(zhì)。氟化的樹脂用作基質(zhì)聚合物。具體地，該基質(zhì)聚合物是聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVdF-HFP)，其中偏二氟乙烯重復(fù)單元用作主鏈，和6.9%的六氟丙烯作為側(cè)鏈鍵合至主鏈。非水溶劑是碳酸亞乙酯(EC)碳酸亞丙酯(PC)=64(以質(zhì)量計(jì))。電解質(zhì)鹽是LiPF6(濃度0.8mol/kg)。使用通過混合該非水溶劑和電解質(zhì)鹽獲得的非水電解質(zhì)溶液。使用一種凝膠電解液電池，其中將通過盤繞正極和負(fù)極獲得的元件封裝在鋁層壓膜中(參見圖1至3)。操作首先，90重量份粉化的人造石墨粉末和10重量份的用作粘合劑的PVdF分散到N-甲基-2-吡咯烷酮中，從而制備漿料。將所述漿料均勻施用至厚度為10μm的帶狀銅箔的兩個(gè)表面上并且干燥。將得到的物體使用輥壓機(jī)沖壓并切成尺寸為40mmX650mm的部分，從而制造負(fù)極。接著，將91重量份的LiCoO2,6重量份的用作導(dǎo)電劑的石墨，和10重量份的用作粘合劑的PVdF分散到N-甲基-2-吡咯烷酮中，從而制備漿料。將漿料均勻地施用到厚度為20μm的帶狀鋁箔上并干燥。得到的物體使用輥壓機(jī)沖壓并切成尺寸為38mmX700mm的部分，從而制造正極。此外，將10重量份的聚偏二氟乙烯溶于90重量份的非水電解質(zhì)溶液中，并將具有與基質(zhì)聚合物(PVdF-HFP)相同重量份的Al2O3等作為陶瓷粉末(參見表1和2)添加到混合的溶液中，從而制造凝膠非水電解液。非水電解液二次電池通過水平盤繞正極，負(fù)極，隔板，和該凝膠電解液而制造，所述隔板和凝膠電解液夾在正極和負(fù)極之間。表1和2顯示了電池規(guī)格等。形成凝膠電解液，從而使其從所述正極活性物質(zhì)層和/或所述負(fù)極活性物質(zhì)層中的側(cè)邊開始具有0.Imm以上和2mm以下的寬度，并且覆蓋正極活性物質(zhì)層和/或負(fù)極活性物質(zhì)層的側(cè)邊，也從而從正極活性物質(zhì)層和/或負(fù)極活性物質(zhì)層中凸出0.Imm以上和5mm以下的寬度，并覆蓋正極活性物質(zhì)層和/或負(fù)極活性物質(zhì)層的端部。在表1和2中，術(shù)語(yǔ)〃重均分子量〃是指所用的PVdF-HFP的重均分子量。在對(duì)比例1-2至1-19中，與實(shí)施例中相同，將陶瓷粉末添加到凝膠電解液中。性能評(píng)價(jià)對(duì)于以上述方式獲得的實(shí)施例和對(duì)比例的各個(gè)電池，進(jìn)行以下評(píng)價(jià)。表1和2也示出了結(jié)果。(1)短路載荷使用直徑為10mm，頂錐角為45°，和R為4mm的SUS棒，以3mm/min的速度壓電池的中心，并測(cè)量導(dǎo)致短路時(shí)施加到電池上的載荷。1，000N以上的載荷認(rèn)為是良好的。⑵循環(huán)特性重復(fù)地進(jìn)行由在4.2V-1ItA的三小時(shí)的充電和在1ItA和至多3.OV的放電構(gòu)成的循環(huán)。在500次循環(huán)之后保持率理想地為80%以上。(3)外觀通過視覺檢查并使用游標(biāo)卡尺進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)量。理想的是電池的表面不具有深度或高度為0.5mm以上的凹陷或凸起，電池的厚度在規(guī)定的范圍內(nèi)(4.Omm以下)，并且在循環(huán)操作之后該厚度的變化小。認(rèn)為具有深度或高度為0.5mm以上的凹陷或凸起并且厚度變化在10%以上的電池差。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>從表1和2清楚看出，在本發(fā)明范圍內(nèi)的實(shí)施例的電池具有對(duì)物理變形的抗性，同時(shí)保有電池突然性。是實(shí)力2－1制造正極首先，將91份(以質(zhì)量計(jì))鋰-鈷復(fù)合氧化物(LiCoO2)作為正極活性物質(zhì)，6份(以質(zhì)量計(jì))的石墨作為導(dǎo)電劑，和10份(以質(zhì)量計(jì))聚偏二氟乙烯(PVdF)作為粘合劑均勻混合，并將混合物分散到N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中從而制備正極混合物漿料。將得到的正極混合物漿料均勻地施用至帶狀鋁箔的兩個(gè)表面，從而成為正極集電體，該鋁箔的厚度為20μm,并干燥形成正極活性物質(zhì)層。將得到的物體切成38mm寬和700mm長(zhǎng)的部分，從而制造正極。此外，將正極接線端附接至正極。制造負(fù)極接著，將90份(以質(zhì)量計(jì))人造石墨作為負(fù)極活性物質(zhì)和10份(以質(zhì)量計(jì))PVdF作為粘合劑均勻混合，并將混合物分散到NMP中從而制備負(fù)極混合物漿料。將得到的負(fù)極混合物漿料均勻地施用至帶狀銅箔的兩個(gè)表面，從而成為負(fù)極集電體，該銅箔的厚度為ομm，并干燥從而形成負(fù)極活性物質(zhì)層。將得到的物體切成寬度為40mm和長(zhǎng)度為650mm的部分，從而制造負(fù)極。此外，將負(fù)極接線端附接至負(fù)極。制備非水電解液材料如下制備非水電解液材料混合90份(以質(zhì)量計(jì))的非水電解質(zhì)溶液，10份(以質(zhì)量計(jì))聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVdFHFP=93.16.9(以質(zhì)量計(jì)))作為基質(zhì)聚合物，和10份(以質(zhì)量計(jì))氧化鋁作為陶瓷粉末，然后通過進(jìn)一步將碳酸二甲酯作為調(diào)節(jié)粘度的溶劑添加至該混合物中來將粘度調(diào)節(jié)至50mPa·s。所述電解質(zhì)溶液如下制備將六氟磷酸鋰(LiPF6)作為電解質(zhì)鹽添加至以64(以質(zhì)量計(jì))的比例混合碳酸亞乙酯和碳酸亞丙酯獲得的非水溶劑中，從而使得六氟磷酸鋰的濃度變?yōu)?.8mol/kg。由于碳酸二甲酯最終會(huì)揮發(fā)，所以它不留在電池中。制造非水電解液二次電池將獲得的非水電解液材料施加至獲得的正極和負(fù)極，并將該正極和負(fù)極通過隔板堆疊，所述隔板的厚度為12μm，并且由微孔聚乙烯膜構(gòu)成。將得到的物體盤繞并封裝在由鋁層壓膜構(gòu)成的包裝元件中，從而獲得本實(shí)施例的非水電解液二次電池。表3顯示了獲得的非水電解液二次電池的部分規(guī)格。實(shí)施例2-2至2-4和對(duì)比例2_1至2_5通過進(jìn)行如實(shí)施例1中相同的操作，得到實(shí)施例和對(duì)比例的非水電解液二次電池，所不同的是如表3中所示，通過改變制造非水電解液材料時(shí)調(diào)節(jié)粘度的溶劑的量部分規(guī)格發(fā)生了變化，和對(duì)比例2-4和2-5中涂覆速度與對(duì)比例2-2和2-3相比有降低。部解微在液電針存解水探h飩非子時(shí)水中電詘非-2過和的2通6A池遍布圖電￡分_次對(duì)鋁在J.15化私____系^犮33證S艦900βO^MguSx^^^fO^u^OMSs-tNau~電例^齡900^^CMU^udo宏-B-令綮堪埤O^-TcsMul水施i,游98,0￡6I^OduSxs^^fodugSs^e-fNMul非實(shí)翻,M900IO^I^odo茗-&-令綮vgy^-tfcudu￡-&-令綮鑾埤οτ-τMul2Φ雜旦1、}98O,-Woh顯]1<fet______例B的沮98082OSDdo宕-&-令早va^^-tf<odo^-B-令！11-埤OM2Sw比P6布tF又98ogl-—ιI^OJO忘3PH3宕乎令帶堪埤op^WI對(duì)“^刀馳^^^Μυ客-B-令帝Vg^^^Aodu盂-a-令厴鑾珠^^Sw~和6憤的^^^M3客+令綮喵^瓊廿<3dos-B-令帶鑾珠eotvI-fNM4圖W例§S^Μ-ο怖部一ISEM鏹中顯一解DB5Β髓I脈Μ6^^^I^S子的M)圖圖電池洲在描電(E61掃次析。U的二分U[O分液量[O作為陶瓷粉末的實(shí)例的氧化鋁的區(qū)域由點(diǎn)(紅色的點(diǎn))表示。性能評(píng)價(jià)對(duì)于以上述方式獲得的實(shí)施例和對(duì)比例的電池中的每一個(gè)，進(jìn)行以下評(píng)價(jià)。表3也顯示了結(jié)果。短路載荷使用直徑為10mm，頂錐角為45°，和R為4mm的SUS棒，以3mm/min的速度壓電池的中心，并測(cè)量導(dǎo)致短路時(shí)施加到電池上的載荷。期望載荷為1，000N以上。循環(huán)特性重復(fù)地進(jìn)行由在4.2V-1C的三小時(shí)的充電和以IC和至多3.OV的放電構(gòu)成的循環(huán)。在500次循環(huán)之后保持率理想地為80%以上。從表3清楚看出，在本發(fā)明范圍內(nèi)的實(shí)施例2-1至2-4，短路載荷得到了顯著改善，而與本發(fā)明范圍外的對(duì)比例2-1至2-5相比沒有劣化電池特性例如循環(huán)特性。已經(jīng)使用實(shí)施方式和實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于此。可在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變。例如，在電池包括通過層疊和盤繞正極21和負(fù)極22得到的電池元件20的情況下已經(jīng)描述于實(shí)施方式中。但是，本發(fā)明可應(yīng)用于電池包括通過堆疊一對(duì)正極和負(fù)極得到的板狀電池元件或者通過堆疊多個(gè)正極和負(fù)極獲得的堆疊的電池元件的情況。本發(fā)明涉及如上所述的使用鋰作為電極反應(yīng)物質(zhì)的電池。但是，在本發(fā)明的技術(shù)理念中，可使用另一堿金屬例如鈉(Na)或鉀(K)，堿土金屬例如鎂(Mg)或鈣(Ca)，或輕金屬例如鋁。本申請(qǐng)含有與2009年2月23日提交到日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP2009-038990,和2009年4月27日提交到日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP2009-108238中公開的相關(guān)主題，將這兩篇文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容通過參考并入本申請(qǐng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)設(shè)計(jì)需要和其它因素，可在所附權(quán)利要求及其等價(jià)物的范圍內(nèi)想到各種改進(jìn)、組合、亞組合和改變。權(quán)利要求一種非水電解液組合物，其包括電解質(zhì)鹽；非水溶劑；基質(zhì)聚合物；和陶瓷粉末，其中所述陶瓷粉末的平均粒度為0.1至2.5μm，BET比表面積為0.5至11m2/g。2.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解液組合物，其中所述陶瓷粉末是選自以下的至少一種氧化鋁(Al2O3),氧化鋯(&02)，氧化鈦(TiO2),和氧化鎂(MgO)。3.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解液組合物，其中所述陶瓷粉末與基質(zhì)聚合物的含量比為1/1至5/1，以質(zhì)量計(jì)。4.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解液組合物，其中所述電解質(zhì)鹽是鋰鹽，和所述鋰鹽在所述非水電解液組合物中的濃度為0.6至2.Omol/kg。5.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解液組合物，其中所述基質(zhì)聚合物含有聚偏二氟乙烯，并且重均分子量為550，000以上。6.一種非水電解液二次電池，其包括正極；負(fù)極；隔板，其配置為避免所述正極與所述負(fù)極接觸；和非水電解液，其配置為介導(dǎo)所述正極和所述負(fù)極之間的電極反應(yīng)，其中所述非水電解液含有電解質(zhì)鹽，非水溶劑，基質(zhì)聚合物，和陶瓷粉末，和所述陶瓷粉末的平均粒度為0.1至2.5μm，和BET比表面積為0.5至llm2/g。7.根據(jù)權(quán)利要求6的非水電解液二次電池，其中所述正極包括正極集電體和堆疊在正極集電體上并含有正極活性物質(zhì)的正極活性物質(zhì)層，所述負(fù)極包括負(fù)極集電體和堆疊在負(fù)極集電體上并含有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極活性物質(zhì)層，所述非水電解液包括形成的延伸部分，從而從所述正極活性物質(zhì)層和所述負(fù)極活性物質(zhì)層沿與堆疊方向交叉的方向凸出，和所述延伸部分從所述正極活性物質(zhì)層和所述負(fù)極活性物質(zhì)層中至少一個(gè)的側(cè)邊開始覆蓋0.Imm以上和2mm以下的寬度。8.根據(jù)權(quán)利要求6的非水電解液二次電池，其中所述正極包括帶狀正極集電體，和堆疊在正極集電體上并含有正極活性物質(zhì)的正極活性物質(zhì)層，所述負(fù)極包括帶狀負(fù)極集電體和堆疊在負(fù)極集電體上并含有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極活性物質(zhì)層，所述非水電解液包括形成的延伸部分，從而從所述正極活性物質(zhì)層和所述負(fù)極活性物質(zhì)層沿與堆疊方向交叉的方向凸出，和所述延伸部分從所述正極活性物質(zhì)層和所述負(fù)極活性物質(zhì)層中至少一個(gè)的端部開始覆蓋0.Imm以上和5mm以下的寬度。9.根據(jù)權(quán)利要求6的非水電解液二次電池，其中所述陶瓷粉末是選自以下的至少一種氧化鋁(Al2O3),氧化鋯(&02)，氧化鈦(TiO2),和氧化鎂(MgO)。10.根據(jù)權(quán)利要求6的非水電解液二次電池，其中所述正極和負(fù)極之間單位面積的所述陶瓷粉末的量為0.6至3.5mg/cm2。11.一種設(shè)置為與正極和負(fù)極中至少之一接觸的非水電解液，所述非水電解液包括非水溶劑；電解質(zhì)鹽；基質(zhì)聚合物；和陶瓷粉末，其中接觸所述正極和/或負(fù)極的接觸部分中的陶瓷粉末濃度比與所述接觸部分接觸的正極和/或負(fù)極的電極表面部分中的陶瓷粉末濃度高。12.根據(jù)權(quán)利要求11的非水電解液，其中所述陶瓷粉末是選自以下的至少一種氧化鋁(Al2O3),氧化鋯(&02)，氧化鈦(TiO2),和氧化鎂(MgO)。13.一種非水電解液二次電池，包括正極；負(fù)極；隔板；和非水電解液，其設(shè)置為與所述正極和負(fù)極中至少之一接觸并且含有非水溶劑，電解質(zhì)鹽，基質(zhì)聚合物，和陶瓷粉末，其中接觸所述正極和/或負(fù)極的接觸部分中的陶瓷粉末濃度比與所述接觸部分接觸的正極和/或負(fù)極的電極表面部分中的陶瓷粉末濃度高。14.制造非水電解液二次電池的方法，包括設(shè)置非水電解液材料使得該非水電解液材料與正極和負(fù)極中至少之一接觸的步驟，所述非水電解液材料含有非水溶劑，電解質(zhì)鹽，基質(zhì)聚合物，和陶瓷粉末，并且粘度為25mPa·s以上。15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述非水電解液材料的粘度為40至70mPa·s。16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述非水電解液材料還包括調(diào)節(jié)粘度的溶劑。全文摘要一種非水電解液組合物包括電解質(zhì)鹽，非水溶劑，基質(zhì)聚合物，和陶瓷粉末，其中所述陶瓷粉末的平均粒度為0.1至2.5μm，和BET比表面積為0.5至11m2/g。文檔編號(hào)H01M10/05GK101814631SQ20101011941公開日2010年8月25日申請(qǐng)日期2010年2月23日優(yōu)先權(quán)日2009年2月23日發(fā)明者町田昌紀(jì)申請(qǐng)人:索尼公司