專利名稱：二次電池、電池組、電動車輛、電力存儲系統和電動工具的制作方法
技術領域：
本發明涉及包含凝膠電解質的二次電池、使用所述二次電池的電池組、電動車輛、電力存儲系統、電動工具和電子裝置。
背景技術：
近年來，已經廣泛使用了各種電子裝置如手機和個人數字助理(PDA)，且已經強烈需要進一步降低電子裝置的尺寸和重量并實現它們的長壽命。因此，作為用于電子裝置的電源，已經開發了電池，特別是能夠提供高能量密度的小且輕質的二次電池。近年來，已經考慮了將這種二次電池應用于由可附著且可拆卸地安裝在電子裝置等、電動車輛如電動汽車、電力存儲系統如家用電力服務器或電動工具如電鋸上的電池組代表的各種其他應用。作為二次電池，已經提議了通過使用各種充放電原理獲得電池容量的二次電池。特別地，認為利用電極反應物的插入和提取的二次電池是有希望的，因為這種二次電池提供比鉛電池、鎳鎘電池等更高的能量密度。二次電池包含正極、負極和電解液。所述電解液包含溶劑和電解質鹽。充當用于充放電反應的介質的電解液大大影響二次電池的性能。因此，對電解液的組成進行了各種研究。具體地，為了抑制高電壓充電時的電池劣化，由電池內部的壓力增大而造成的爆炸危險等，使用具有一個或多個碳碳不飽和鍵的環狀碳酸酯作為電解液的添加劑(例如，參見日本未審查專利申請公開第 2006-114388,2001-135351, H11-191319,2000-058122 和2008-010414號；以及日本未審查專利申請公開(PCT申請的譯文)第2004-523073號)。這種環狀碳酸酯不僅用于使用電解液的電池系統(液體電池)，而且用于不使用電解液的電池系統(固體電池)(例如，參見日本未審查專利申請公開第2003-017121號)。
發明內容
近年來，日益開發了應用二次電池的電子裝置等的高性能和多功能。因此，期望電池特性的進一步提聞。期望提供一種能夠提供優異電池特性的二次電池、電池組、電動車輛、電力存儲系統、電動工具和電子裝置。根據本發明的實施方式，提供一種二次電池，其包括:正極；負極；和凝膠電解質(gel electrolyte)。所述凝膠電解質包含電解液和高分子化合物(聚合物化合物，polymercompound)。所述電解液包含由下式(I)表示的不飽和環狀碳酸酯，
權利要求
1.一種二次電池，包括: 正極； 負極；和 凝膠電解質，其中 所述凝膠電解質包含電解液和高分子化合物，且 所述電解液包含由下式(I)表示的不飽和環狀碳酸酯，
2.根據權利要求1所述的二次電池，其中 所述鹵素基團是氟基團、氯基團、溴基團和碘基團中的一種，且所述一價烴基、所述一價齒代烴基、所述一價含氧烴基和所述一價齒代含氧烴基包括碳數為I以上至12以下的烷基、碳數為2以上至12以下的烯基、碳數為2以上至12以下的炔基、碳數為6以上至18以下的芳基、碳數為3以上至18以下的環烷基、碳數為I以上至12以下的環氧基、通過將其中的兩種以上結合而獲得的基團、以及通過用鹵素基團取代其各部分或全部氫基團而獲得的基團。
3.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述不飽和環狀碳酸酯由下式(2)和式(3)中的一種表不，
4.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述不飽和環狀碳酸酯由下列式(1-1)至式(1-56)中的一種表不:
5.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述電解液中的所述不飽和環狀碳酸酯的含量為0.01重量％以上至10重量％以下。
6.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述二次電池是鋰離子二次電池。
7.根據權利要求1所述的二次電池，其中，在其中>C=CR1-R2是>C=CH2且>CR3R4是>CH2的情況下，滿足(m+n) < 5。
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的控制部；以及 根據所述控制部的指令切換所述二次電池的使用狀態的開關部，其中 所述二次電池包括:正極， 負極，和 凝膠電解質， 所述凝膠電解質包含電解液和高分子化合物，且 所述電解液包含由下式(I)表示的不飽和環狀碳酸酯，
9.一種電動車輛,包括: 二次電池； 將從所述二次電池供應的電力轉換為驅動力的轉換部； 根據所述驅動力運行的驅動部；和 控制所述二次電池的使用狀態的控制部，其中 所述二次電池包括: 正極， 負極，和 凝膠電解質， 所述凝膠電解質包含電解液和高分子化合物，且 所述電解液包含由下式(I)表示的不飽和環狀碳酸酯，
10.一種電力存儲系統，包括: 二次電池； 供應有來自所述二次電池的電力的一個或多個電氣裝置；和 控制從所述二次電池到所述一個或多個電氣裝置的電力供應的控制部，其中 所述二次電池包括: 正極， 負極，和 凝膠電解質，所述凝膠電解質包含電解液和高分子化合物，且 所述電解液包含由下式(I)表示的不飽和環狀碳酸酯，
11.一種電動工具，包括: 二次電池；和 供應有來自所述二次電池的電力的可動部，其中 所述二次電池包括: 正極， 負極，和 凝膠電解質， 所述凝膠電解質包含電解液和高分子化合物，且 所述電解液包含由下式(I)表示的不飽和環狀碳酸酯，
12.一種電子裝置，包括: 作為電力供應源的二次電池，其中 所述二次電池包括: 正極， 負極，和 凝膠電解質， 所述凝膠電解質包含電解液和高分子化合物，且 所述電解液包含由下式(I)表示的不飽和環狀碳酸酯，
全文摘要
本發明提供了二次電池、電池組、電動車輛、電力存儲系統和電動工具。所述二次電池包括正極；負極；和凝膠電解質。所述凝膠電解質包含電解液和高分子化合物。所述電解液包含由下式(1)表示的不飽和環狀碳酸酯，其中X是m個>C=CR1-R2和n個>CR3R4以任意順序結合的二價基團；R1至R4各自為氫基團、鹵素基團、一價烴基、一價鹵代烴基、一價含氧烴基、和一價鹵代含氧烴基中的一種；R1至R4中的任意兩個以上可以相互結合；且m和n滿足m≥1和n≥0。
文檔編號H01M10/0525GK103178294SQ201210545979
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月14日 優先權日2011年12月21日
發明者井原將之, 洼田忠彥 申請人:索尼公司