CN102088111B - 非水电解质电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种非水电解质电池，包括：正极、负极和非水电解质，其中所述非水电解质包含溶剂、电解质盐和添加剂；并且所述添加剂包括具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物。

Description

非水电解质电池
技术领域
本发明涉及一种非水电解质电池。更具体而言，本发明涉及一种使用包含有机溶剂、电解质盐和添加剂的非水电解质的非水电解质电池。
背景技术
近年来，出现了大量便携式电子设备如摄像机一体化VTR、数码相机、移动电话、个人数字助理和膝上型计算机，并且设法实现其小型化和轻量化。关于作为用于这样的电子设备的便携式电源的电池，尤其是二次电池，为了提高能量密度，已经积极地进行了研究和开发。
尤其是，因为与作为相关领域的非水电解液二次电池的铅电池和镍-镉电池相比，使用碳作为负极活性物质、使用锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质以及使用碳酸酯混合物作为电解液的锂离子二次电池能获得较大的能量密度，因此其被广泛投入实际使用中。
在锂离子二次电池中，因为充电电压高达4.2V，因此存在这样的问题，即，溶剂在初始充电时分解，从而导致充放电效率降低。此外，在锂离子二次电池中，涉及这样的问题，即，由于在高温时电池内部的电解液分解产生的气体而导致电池膨胀。
关于电池膨胀的问题，例如，JP-A-2005-72003提出使用包含具有一个氮原子的脂肪族腈化合物如乙腈、具有一个氮原子的芳香族腈化合物如2-氟苄腈等的电解液。
发明内容
然而，即使通过使用包含具有一个氮原子的脂肪族腈化合物或具有一个氮原子的芳香族腈化合物的电解液，也不可能充分地抑制由于初始充电时溶剂的分解引起的初始充放电效率的降低。
因此，期望提供一种能够提高初始充放电效率的非水电解质电池。
根据本发明的实施方式，提供了一种包括正极、负极和非水电解质的非水电解质电池，其中非水电解质包含溶剂、电解质盐和添加剂；并且添加剂包括具有两个或多个氮原子的芳香族腈化合物。
在根据本发明的该实施方式中，非水电解质包含作为添加剂的具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物。具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物在负极表面上分解以形成保护膜，从而抑制主溶剂的分解。据此，初始充放电效率可以被提高。
根据本发明的实施方式，初始充放电效率可以被提高。
附图说明
图1是示出了根据本发明第一实施方式的非水电解质电池的构成例的分解透视图。
图2是沿图1中的卷绕电极体的I-I线的截面图。
图3是示出了根据本发明第三实施方式的非水电解质电池的构成例的截面图。
图4是放大地示出了图3中的卷绕电极体的一部分的截面图。
具体实施方式
在下文中，参照附图来描述用于实施本发明的实施方式。以下面的顺序进行描述。
1.第一实施方式(非水电解质电池的第一实例)
2.第二实施方式(非水电解质电池的第二实例)
3.第三实施方式(非水电解质电池的第三实例)
4.其他实施方式(变形例)
1.第一实施方式
(电池的构造)
对根据本发明第一实施方式的非水电解质电池进行描述。图1表示根据本发明第一实施方式的非水电解质电池的分解透视构造；并且图2放大地示出了沿图1所示的卷绕电极体30的I-I线的截面图。
该非水电解质电池主要是这样的非水电解质电池，其中安装了正极引线31和负极引线32的卷绕电极体30容纳在膜状的外部构件40的内部。使用该膜状外部构件40的电池结构称为层压膜型。
例如，正极引线31和负极引线32分别从外部构件40的内部朝向外部以相同的方向引出。正极引线31由诸如铝等的金属材料构成，而负极引线32由诸如铜、镍、不锈钢等的金属材料构成。这样的金属材料例如以薄板状或网状形成。
外部构件40由例如通过以该顺序层压尼龙膜、铝箔和聚乙烯膜获得的铝层压膜构成。例如，该外部构件40具有这样的结构，其中使两个矩形铝层压膜的各自外边缘通过熔合或利用粘合剂而彼此粘合，使得聚乙烯膜与卷绕电极体30相对设置。
将接触膜41插入在外部构件40与正极引线31和负极引线32中的每一个之间，用于防止外部空气的侵入。该接触膜41由对正极引线31和负极引线32中的每一个具有粘着性的材料构成。这样的材料的实例包括聚烯烃树脂，如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯和改性聚丙烯。
外部构件40可以由具有其他结构的层压膜，或聚合物膜如聚丙烯或金属膜代替上述铝层压膜构成。
图2示出了沿图1所示的卷绕电极体30的I-I线的截面构造。该卷绕电极体30通过经由隔膜35和电解质36层压正极33和负极34并卷绕层压体而制成，并且其最外层周部由保护带37保护。
(正极)
正极33是这样的正极，其中正极活性物质层33B设置在具有一对彼此相对表面的正极集电体33A的两个面上。然而，正极活性物质层33B可以设置在正极集电体33A的仅一个面上。
正极集电体33A由诸如铝、镍、不锈钢等的金属材料构成。
正极活性物质层33B包含作为正极活性物质的一种或两种以上能够嵌入和脱嵌锂的正极材料，并且如果需要可以进一步包含其他材料如粘结剂和导电剂。
作为能够嵌入和脱嵌锂的正极材料，例如锂复合氧化物，如钴酸锂、镍酸锂及其固溶体{例如，Li(NixCoyMnz)O2(x、y和z的值分别满足(0＜x＜1)，(0＜y＜1)，(0≤z＜1)和(x+y+z)＝1的关系)，Li(NixCoyAlz)O2(x、y和z的值分别满足(0＜x＜1)，(0＜y＜1)，(0≤z＜1)和(x+y+z)＝1的关系)等}；锰尖晶石(LiMn2O4)及其固溶体{例如，Li(Mn2-vNiv)O4，(v的值满足(v＜2)的关系)等}；和具有橄榄石结构的磷酸盐化合物，如磷酸铁锂(LiFePO4)是优选的。这是因为可以获得高能量密度。能够嵌入和脱嵌锂的正极材料的实例包括诸如氧化钛、氧化钒和二氧化锰的氧化物；如二硫化铁、二硫化钛和硫化钼的二硫化物；硫磺；以及诸如聚苯胺和聚噻吩的导电聚合物。
不用说，能够嵌入和脱嵌锂的正极材料可以是除了上述列举的其他材料。
粘结剂的实例包括诸如苯乙烯丁二烯类橡胶、氟碳类橡胶和乙烯丙烯二烯类橡胶的合成橡胶；以及诸如聚偏二氟乙烯的聚合物材料。这些材料可以单独使用或以其中多种的混合物来使用。
导电剂的实例包括诸如石墨和炭黑的碳材料。这些材料可以单独使用或以其中多种的混合物来使用。
(负极)
负极34是这样的负极，其中负极活性物质层34B设置在具有一对彼此相对表面的负极集电体34A的两个面上。然而，负极活性物质层34B可以设置负极集电体34A的仅一个面上。
负极集电体34A由诸如铜、镍、不锈钢等的金属材料构成。
负极活性物质层34B包含作为负极活性物质的一种或两种以上能够嵌入和脱嵌锂的负极材料，并且如果需要可以包含其他材料如粘结剂和导电剂。作为粘结剂和导电剂，可以使用与上述关于正极列举的那些相同的材料。
能够嵌入和脱嵌锂的负极材料的实例包括碳材料。这样的碳材料的实例包括易石墨化碳、具有0.37nm以上的(002)面间距的难石墨化碳和具有不大于0.34nm的(002)面间距的石墨。更具体地，列举了热解碳、焦炭、玻璃碳纤维、有机高分子化合物烧成体、活性炭和炭黑。其中，焦炭的实例包括沥青焦炭、针状焦炭和石油焦炭。本文提及的有机高分子化合物烧成体是通过在适当的温度下烧成酚醛树脂、呋喃树脂等经由碳化而获得的材料。碳材料是优选的，因为伴随锂的嵌入和脱嵌晶体结构的变化非常小，并且因此可以获得高能量密度，可以获得优异的循环特性，并且碳材料还起导电剂的作用。碳材料的形状可以是纤维形、球形、颗粒形或鳞片形中的任一种。
除了上述碳材料以外，能够嵌入和脱嵌锂的负极材料的实例还包括能够嵌入和脱嵌锂并且包含选自由金属元素和半金属元素组成的组中的至少一种作为构成元素的材料。这是因为能够获得高能量密度。这样的负极材料可以是金属元素或半金属元素的单质、合金或化合物。并且，可以使用其中至少一部分具有一种或两种以上相的材料。除由两种以上金属元素构成的合金外，此处提及的“合金”还包括包含一种或多种金属元素和一种或多种半金属元素的合金。并且，“合金”可以包含非金属元素。其结构的实例包括固溶体、共晶(低共熔混合物)、金属间化合物以及它们的两种或多种共存的结构。
金属元素或半金属元素的实例包括能够与锂一起形成合金的金属元素或半金属元素。其具体实例包括镁(Mg)、硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、铋(Bi)、镉(Cd)、银(Ag)、锌(Zn)、铪(Hf)、锆(Zr)、钇(Y)、钯(Pd)和铂(Pt)。其中，选自硅和锡中的至少一种是优选的，并且硅是更优选的。这是因为硅和锡具有较大的嵌入和脱嵌锂的能力，因此可以获得高能量密度。
包含选自硅和锡中的至少一种的负极材料的实例包括硅的单质、合金或化合物；锡的单质、合金或化合物；以及其中其至少部分具有一种或两种以上相的材料。
硅的合金的实例包括含有选自由锡(Sn)、镍(Ni)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)、锰(Mn)、锌(Zn)、铟(In)、银(Ag)、钛(Ti)、锗(Ge)、铋(Bi)、锑(Sb)和铬(Cr)组成的组中的至少一种作为除了硅以外的第二构成元素的合金。锡的合金的实例包括包含选自由硅(Si)、镍(Ni)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)、锰(Mn)、锌(Zn)、铟(In)、银(Ag)、钛(Ti)、锗(Ge)、铋(Bi)、锑(Sb)和铬(Cr)组成的组中的至少一种作为除了锡(Sn)以外的第二构成元素的合金。
硅的化合物或锡的化合物的实例包括包含氧(O)或碳(C)的化合物，并且这些化合物可以进一步包含除了硅(Si)或锡(Sn)以外的上述第二构成元素。
作为包含选自硅(Si)和锡(Sn)中的至少一种的负极材料，例如，包含锡(Sn)作为第一构成元素并且除了锡(Sn)以外，还包含第二构成元素和第三构成元素的材料是特别优选的。不用说，该负极材料可以与上述负极材料一起使用。第二构成元素是选自由钴(Co)、铁(Fe)、镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、镓(Ga)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、银(Ag)、铟(In)、铈(Ce)、铪(Hf)、钽(Ta)、钨(W)、铋(Bi)和硅(Si)组成的组中的至少一种。第三构成元素是选自由硼(B)、碳(C)、铝(Al)和磷(P)组成的组中的至少一种。这是因为当包含第二构成元素和第三构成元素时，可以提高循环特性。
其中，负极材料优选为含SnCoC材料，该含SnCoC材料包含锡(Sn)、钴(Co)和碳(C)作为构成元素，并且具有在按质量计9.9％以上且不大于29.7％范围内的碳(C)的含量以及在按质量计30％以上且不大于70％范围内的锡钴(Co)与(Sn)和钴(Co)的总和的比例((Co/(Sn+Co)))。这是因为上述组成范围内，不仅可以获得高能量密度，而且还可以获得优异的循环特性。
如果需要，该含SnCoC材料可以进一步包含其他构成元素。作为其他构成元素，例如，硅(Si)、铁(Fe)、镍(Ni)、铬(Cr)、铟(In)、铌(Nb)、锗(Ge)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)、磷(P)、镓(Ga)和铋(Bi)是优选的。含SnCoC材料可以包含这些元素中的两种以上。这是因为可以大大提高容量特性或循环特性。
含SnCoC材料具有含有锡(Sn)、钴(Co)和碳(C)的相，并且该相优选是低结晶相或无定形相。并且，在该含SnCoC材料中，优选作为构成元素的至少部分碳与作为其他构成元素的金属元素或半金属元素结合。这是因为虽然可以认为由于锡(Sn)等的凝聚或结晶而引起循环特性的降低，但是当碳与其他元素结合时，仍可以抑制这样的凝聚或结晶。
用于检测元素的结合状态的测量方法的实例包括X射线光电子能谱(XPS)。在该XPS中，就石墨而言，在能量校准装置中在284.5eV处出现碳的1s轨道(C1s)的峰，使得在84.0eV处获得金原子的4f轨道(Au4f)的峰。并且，就表面污染碳而言，碳的1s轨道(C1s)的峰出现在284.8eV处。相反，在碳元素的电荷密度较高的情况下，例如，在碳与金属元素或半金属元素结合的情况下，C1s的峰出现在低于284.5eV的区域中。即，在关于含SnCoC材料获得的C1s的复合波的峰出现在低于284.5eV的区域中的情况下，含SnCoC材料中包含的至少一部分碳(C)与作为其他构成元素的金属元素或半金属元素结合。
在XPS测量中，例如，C1s的峰用来校正光谱的能量轴。通常，因为在表面上存在表面污染碳，所以表面污染碳的C1s的峰固定在284.8eV，并且该峰被用作能量基准。在XPS测量中，C1s峰的波形作为包括表面污染碳的峰和含SnCoC材料中的碳的峰的形式获得，因此，例如，通过使用商购软件进行的分析，表面污染碳的峰和含SnCoC材料中的碳的峰被彼此分离。在波形的分析中，将存在于最低束缚能侧上的主峰的位置用作能量基准(284.8eV)。
能够嵌入和脱嵌锂的负极材料的实例包括金属氧化物和高分子化合物，它们中的每一种都能够嵌入和脱嵌锂。金属氧化物的实例包括氧化铁、氧化钌和氧化钼；而高分子化合物的实例包括聚乙炔、聚苯胺和聚吡咯。
此外，能够嵌入和脱嵌锂的负极材料可以是含有能够与锂形成复合氧化物的元素，如钛的材料。
不用说，金属锂可以用作负极活性物质，由此使金属锂析出和溶解。还可以使除锂以外的镁或铝析出和溶解。
负极活性物质层34B可例如通过气相法、液相法、喷涂法、烧成法或涂敷法，或这些方法中的两种或多种的组合方法中的任一种来形成。气相法的实例包括物理沉积法和化学沉积法，特别是真空气相沉积法、溅射法、离子镀法、激光消融法、热化学气相沉积(CVD)法和等离子体化学气相沉积法。作为液相法，可以采用已知的技术如电镀和非电镀。本文中提及的烧成法是例如这样的方法，其中，在使颗粒状负极活性物质与粘结剂等混合后，将化合物分散在溶剂中并涂敷，然后在高于粘结剂等的熔点的温度下对涂敷的材料进行热处理。关于烧成法，也可以利用已知的技术。并且其实例包括气氛烧成法、反应烧成法和热压烧成法。
在使用金属锂作为负极活性物质的情况下，负极活性物质层34B可以在装配时已预先提供。然而，也可以在装配时不存在，而是由充电时析出的锂金属构成。并且，通过利用负极活性物质层34B作为集电体，可以省略负极集电体34A。
(隔膜)
隔膜35将正极33和负极34彼此分开并且允许锂离子通过，同时防止由于两个电极之间的接触引起的电流短路。隔膜35例如由如聚四氟乙烯、聚丙烯和聚乙烯的合成树脂制成的多孔膜；由陶瓷制成的多孔膜等构成，并且还可以使用这些多孔膜中的两种以上的层压体。
(电解质)
电解质36包含电解液和在吸收电解液后膨胀的高分子化合物，并且是所谓的凝胶状的电解质。在凝胶状的电解质中，电解液被保持在高分子化合物中。凝胶状的电解质是优选的，因为不仅能够获得高离子传导性，而且还可以防止发生液体泄漏。
(电解液)
电解液包含溶剂、电解质盐和添加剂。
(溶剂)
作为溶剂，例如，可以使用高介电常数溶剂。作为高介电常数溶剂，可以使用诸如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯和碳酸亚丁酯等的环状碳酸酯。作为高介电常数溶剂，可以使用内酯如γ-丁内酯和γ-戊内酯；内酰胺如N-甲基吡咯烷酮；环状氨基甲酸酯如N-甲基噁唑烷酮；或砜化合物如四氢噻吩砜(环丁砜)来代替环状碳酸酯或与环状碳酸酯一起使用。
作为溶剂，可以使用高介电常数溶剂与低粘度溶剂的混合物。低粘度溶剂的实例包括诸如碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲丙酯的链状碳酸酯；诸如乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、异丁酸甲酯、三甲基乙酸甲酯和三甲基乙酸乙酯的链状羧酸酯；诸如N，N-二甲基乙酰胺的链状酰胺；诸如N，N-二乙基氨基甲酸甲酯和N，N-二乙基氨基甲酸乙酯的链状氨基甲酸酯；以及诸如1，2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、四氢吡喃和1，3-二氧戊环的醚。不应解释成溶剂限于上面列举的化合物，并且可以广泛使用目前为止已提出的化合物。
(电解质盐)
电解质盐包含例如一种或两种以上轻金属盐如锂盐。
锂盐的实例包括无机锂盐，如六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、六氟锑酸锂(LiSbF6)、高氯酸锂(LiClO4)和四氯铝酸锂(LiAlCl4)。并且，锂盐的实例包括全氟烷烃磺酸锂盐的衍生物，如三氟甲烷磺酸锂(CF3SO3Li)、二(三氟甲烷磺酸)酰亚胺锂((CF3SO2)2NLi)、二(五氟乙烷磺酸)酰亚胺锂((C2F5SO2)2NLi)和三(三氟甲烷磺酸)甲基锂((CF3SO2)3CLi)。
(添加剂)
电解液包含具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物作为添加剂。当在电解液中包含具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物时，可以提高初始充放电效率。例如，在使用具有一个氮原子的芳香族腈化合物如苄腈的情况中，可能基本上不可能提高初始充放电效率。可以认为由于在分子中存在两个以上氮原子，因此芳香族腈化合物的反应性提高，使得芳香族腈化合物在电极(负极)的表面上分解以形成保护膜，从而抑制主溶剂的分解。可以认为当芳香族腈化合物分子中的氮原子数过大时，其变得过度不稳定，使得作为保护膜的效果变弱。因此，分子中氮原子数优选不大于4。
具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的实例包括具有其中两个以上氰基键合在苯环上的结构的芳香族腈化合物。具有两个以上氰基键合在苯环上的结构的芳香族腈化合物的实例包括由下式(1)表示的芳香族腈化合物。更具体地说，其实例包括由下式(2)到(3)表示的芳香族腈化合物。
在式(1)中，R1至R6中的每一个独立地表示CmH2m+1基(0≤m≤4)、F基、Cl基、Br基或CN基；并且R1至R6中的至少两个是CN基。
在式(2)中，R7至R10中的每一个独立地表示CmH2m+1基(0≤m≤4)、F基、Cl基、Br基或CN基。
在式(3)中，R11至R14中的每一个独立地表示CmH2m+1基(0≤m≤4)、F基、Cl基、Br基或CN基。
并且，作为具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物，可以列举由下式(4)表示的、具有其中一个或更多个氰基键合在嘧啶环上的结构的芳香族腈化合物。可以列举由下式(5)表示的、具有其中一个或更多个氰基键合在吡嗪环上的结构的芳香族腈化合物。可以列举由下式(6)表示的、具有其中一个或更多个氰基键合在嘧啶环上的结构的芳香族腈化合物。
在式(4)中，R15至R19中的每一个独立地表示CmH2m+1基(0≤m≤4)、F基、Cl基、Br基或CN基；并且R15至R19中的至少一个是CN基。
在式(5)中，R20至R23中的每一个独立地表示CmH2m+1基(0≤m≤4)、F基、Cl基、Br基或CN基；并且R20至R23中的至少一个是CN基。
在式(6)中，R24至R27中的每一个独立地表示CmH2m+1基(0≤m≤4)、F基、Cl基、Br基或CN基；并且R24至R27中的至少一个是CN基。
更具体地，由式(1)表示的芳香族腈化合物的实例包括苯二腈，如由下式(7)表示的邻苯二腈、由下式(8)表示的间苯二腈和由下式(9)表示的对苯二腈；以及由下式(10)表示的1，2，3，5-四氰基苯。
在苯二腈中，诸如间苯二腈的间二氰基苯和诸如对苯二腈的对二氰基苯比诸如邻苯二腈的邻二氰基苯更优选。在邻二氰基苯中，因为氰基彼此邻近，因此与金属离子的螯合配位能力更大，使得化合物倾向于吸附在作为金属氧化物的正极上。由于该原因，可以认为邻二氰基苯在负极上形成充分保护膜的能力较差，因此从提高初始充放电效率的角度来看，间二氰基苯和对二氰基苯是更优选的。
更具体地，由式(4)表示的芳香族腈化合物的实例包括由下式(11)表示的2-氰基吡啶、由下式(12)表示的3-氰基吡啶和由下式(13)表示的4-氰基吡啶。更具体地，由式(5)表示的芳香族腈化合物的实例包括由下式(14)表示的氰基吡嗪和由下式(15)表示的2，3-二氰基吡嗪。更具体地，由式(6)表示的芳香族腈化合物的实例包括由下式(16)表示的2-氰基嘧啶。
具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物相对于电解液的总质量的含量为例如按质量计0.05％以上且按质量计不大于0.5％。从获得更好效果的观点来看，具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的含量优选为按质量计0.1％以上且按质量计不大于0.3％。
具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物与具有碳-碳多键的碳酸酯如碳酸亚乙烯酯和碳酸乙烯亚乙酯、或卤代碳酸酯如4-氟-1，3-二氧戊环-2-酮(碳酸氟亚乙酯)、4-氯-1，3-二氧戊环-2-酮(碳酸氯亚乙酯)和碳酸三氟亚丙酯一起使用是更有效的。这是因为通过经由另一机制形成保护膜，这样的碳酸酯能改善初始充放电效率，使得可以获得协同效应。
(高分子化合物)
作为高分子化合物，可以使用吸收溶剂以引起凝胶化的高分子化合物。高分子化合物可以单独使用或以其两种以上的混合物来使用，或者可以是其两种以上的共聚物。具体地，可以使用由下式(17)表示的聚乙烯醇缩甲醛、由下式(18)表示的聚丙烯酸酯、由下式(19)表示的聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯与六氟丙烯的共聚物等。
在式(18)中，R表示CaH2a-1Om基；a满足关系(1≤a≤8)的关系；并且m满足(0≤m≤4)的关系。
(电池的制造方法)
例如，通过以下三种制造方法(第一至第三制造方法)来制造该非水电解质电池。
(第一制造方法)
(正极的制造)
首先，制造正极33。例如，将正极材料、粘结剂和导电剂进行混合以形成正极材料混合物，然后将该混合物分散在有机溶剂中以形成糊状正极混合物浆料。随后，通过刮刀或刮条涂布机等，将该正极混合物浆料均匀地涂敷在正极集电体33A的两个面上，然后干燥。最后，通过辊压机等对涂敷膜进行压缩成型，如果需要同时加热，从而形成正极活性物质层33B。在该情况下，可以重复进行压缩成型多次。
(负极的制造)
接着，制造负极34。例如，将负极材料和粘结剂以及可选的导电剂进行混合以形成负极混合物，然后将该混合物分散在有机溶剂中以形成糊状负极混合物浆料。随后，通过刮刀或刮条涂布机等，将负极混合物浆料均匀地涂敷在负极集电体34A的两个面上，然后干燥。最后，通过辊压机等对涂敷膜进行压缩成型，如果需要同时加热，从而形成负极活性物质层34B。
随后，制备包含电解液、高分子化合物和溶剂的前体溶液并涂敷在正极33和负极34中的每一个上，然后使溶剂挥发以形成凝胶状电解质36。随后，将正极引线31安装在正极集电体33A上，并且也将负极引线32安装在负极集电体34A上。
随后，将其上均形成有电解质36的正极33和负极34通过隔膜35进行层压，然后将层压体沿其纵向方向卷绕，并且使保护带37与其最外缘部粘合，从而制造卷绕电极体30。最后，例如，将卷绕电极体30置于两个膜状外部构件40之间，并且通过热熔合等使外部构件40的外缘部彼此粘合，从而将卷绕电极体30封入其中。此时，将接触膜41插入到正极引线31和负极引线32中的每一个与外部构件40之间。因此完成了图1和图2所示的非水电解质电池。
(第二制造方法)
首先，以与第一制造方法中相同的方式来制造每个正极33和负极34。接着，将正极引线31安装在正极33中，并且也将负极引线32安装在负极34中。随后，将正极33和负极34通过隔膜35层压并卷绕，然后使保护带37与所得的层压体的最外缘部粘合，从而制造作为卷绕电极体30的前体的卷绕体。
随后，将卷绕体置于两个膜状外部构件40之间，并且使除了一边外的外缘部通过热熔合等彼此粘合，从而将卷绕体容纳在袋状的外部构件40内。随后，制备含有电解液和作为高分子化合物原料的单体和聚合引发剂以及可选地，其他材料如聚合抑制剂的电解质组合物，并将其注入到袋状的外部构件40内。之后，通过热熔合等对外部构件40的开口进行密闭密封。最后，使单体热聚合以形成高分子化合物，从而形成凝胶状的电解质层36。因此完成了图1和图2所示的非水电解质电池。
(第三制造方法)
在第三制造方法中，除了首先使用在其两面上涂敷有高分子化合物的隔膜35以外，以与前述第二制造方法中相同的方式形成卷绕体，然后容纳在袋状的外部构件40内。
涂敷在该隔膜35上的高分子化合物的实例包括由作为组分的偏二氟乙烯构成的聚合物，即均聚物、共聚物或多元共聚物。其具体实例包括聚偏二氟乙烯；由作为组分的偏二氟乙烯和六氟丙烯构成的二元共聚物；以及由作为组分的偏二氟乙烯、六氟丙烯和三氟氯乙烯构成的三元共聚物。
高分子化合物可以包含一种或两种以上其他高分子化合物以及前述由作为组分的偏二氟乙烯构成的聚合物。随后，制备电解液并注入到外部构件40内，然后通过热熔合等对外部构件40的开口进行密闭密封。最后，在加热时，使隔膜35通过高分子化合物与正极33和负极34中的每一个紧密接触，同时将重物加到外部构件40上。据此，使电解液浸渍到高分子化合物中，并且使高分子化合物胶凝化以形成电解质36。因此完成了图1和图2所示的非水电解质电池。
该非水电解质电池是例如能够经历充放电的非水电解质二次电池。例如，当充电时，锂离子从正极33中脱嵌，并通过电解质36嵌入到负极34中。当放电时，锂离子从负极34中脱嵌，并通过电解质36嵌入到正极33中。并且，例如，当充电时，电解质36中的锂离子接收电子，并且在负极34上作为金属锂析出。当放电时，负极34的金属锂脱嵌电子，并且作为锂离子溶解在电解质36中。而且，例如，当充电时，锂离子从正极33中脱嵌并通过电解质36嵌入到负极34中，并且在充电过程中金属锂析出。当放电时，析出的金属锂使电子脱嵌到负极34中并作为锂离子溶解在电解质36中；嵌入到负极34中的锂离子在放电过程中被脱嵌；并且这些锂离子通过电解质36被嵌入到正极33中。
<效果>
在根据本发明第一实施方式的层压膜型的非水电解质电池中，非水电解质包含作为添加剂的具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物。具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物在负极的表面上分解以形成保护膜，从而抑制主溶剂的分解。据此，可以提高初始充放电效率。
2.第二实施方式
对根据本发明第二实施方式的非水电解质电池进行描述。根据本发明第二实施方式的非水电解质电池与根据本发明第一实施方式的非水电解质电池相同，不同之处在于，代替保持在高分子化合物上的电解质溶液(电解质36)，按原样使用电解液。因此，其构造在下文中以不同于第一实施方式中那些的点为中心进行详细描述。
(电池的构造)
在根据本发明第二实施方式的非水电解质电池中，使用电解液来代替凝胶状的电解质36。因此，卷绕电极体30具有其中省略了电解质36，并且电解液被浸渍在隔膜35中的构造。
(电池的制造方法)
例如，通过以下方法来制造该非水电解质电池。
首先，例如，将正极活性物质、粘结剂和导电剂进行混合以制备正极混合物，然后将该混合物分散在诸如N-甲基-2-吡咯烷酮的溶剂中以形成正极混合物浆料。接着，将该正极混合物浆料涂敷在正极集电体33A的两个面上，干燥，然后进行压缩成型以形成正极活性物质层33B，从而制造正极33。接着，例如，通过例如超声波焊接、点焊等，将正极引线31与正极集电体33A连接在一起。
并且，例如，将负极材料和粘结剂进行混合以制备负极混合物，然后将该混合物分散在诸如N-甲基-2-吡咯烷酮的溶剂中以形成负极混合物浆料。接着，将该负极混合物浆料涂敷在负极集电体34A的两个面上，干燥，然后进行压缩成型以形成负极活性物质层34B，从而制造负极34。接着，例如，通过例如超声波焊接、点焊等，将负极引线32与负极集电体34A连接在一起。
随后，将正极33和负极34通过隔膜35一起卷绕，并插入到外部构件40的内部，然后将电解液注入到外部构件40内，接着密闭密封外部构件40。据此，获得了图1和图2所示的非水电解质电池。
<效果>
根据本发明的第二实施方式产生了与第一实施方式中相同的效果。
3.第三实施方式
(电池的构造)
通过参照图3和图4来描述根据本发明第三实施方式的非水电解质电池。图3示出了根据本发明第三实施方式的非水电解质电池的截面构造。图4放大地示出了图3所示的卷绕电极体20的一部分。
该非水电解质电池是这样的，其中，卷绕电极体20以及一对绝缘板12和13主要容纳在基本中空柱形的电池壳11的内部，在该卷绕电极体20中，正极21和负极22经由隔膜23层压并卷绕。使用这种柱形电池壳11的电池结构被称为圆柱型。
该非水电解质电池是这样的，其中，卷绕电极体20以及一对绝缘板12和13容纳在基本中空柱形的电池壳11的内部，在该卷绕电极体20中，正极21和负极22经由隔膜23卷绕。电池壳11例如由镀镍(Ni)的铁(Fe)构成，并且其一个末端和另一末端分别是封闭和敞开的。分别设置一对绝缘板12和13，使得它们使卷绕电极体20置于其间，并垂直于其卷绕外周面延伸。
在电池壳11的开口端，电池盖14通过经由垫圈17与设置在该电池盖14内的安全阀机构15和正温度系数装置(PTC装置)16嵌塞而连接，并且电池壳11的内部被密闭密封。电池盖14由例如与电池壳11相同的材料构成。安全阀机构15经由正温度系数装置16而电连接至电池盖14。
在该安全阀机构15中，当由于内部短路或来自外部的加热等而使内压达到一定值或更大时，盘状板15A翻转，由此切断电池盖14与卷绕电极体20之间的电连接。正温度系数装置16控制响应于温度增加电阻增加而引起的电流，从而防止由于大电流引起的异常生热。垫圈17由例如绝缘材料构成，并且在其表面上涂敷沥青。
将中心销24例如插入卷绕电池体20的中心。在该卷绕电池体20中，将由例如铝(Al)等构成的正极引线25连接至正极21；并且将由例如镍等构成的负极引线26连接至负极22。将正极引线25通过与安全阀机构15焊接在一起而电连接至电池盖14；并且通过焊接将负极引线26电连接至电池壳11。
图4放大地示出了图3所示的卷绕电极体20的一部分。该卷绕电极体20是其中正极21和负极22通过隔膜23层压并且卷绕的卷绕电极体。电解液浸渍到隔膜23中。例如，正极21是其中正极活性物质层21B设置在具有一对彼此相对面的正极集电体21A的两个面上的正极。例如，负极22是其中负极活性物质层22B设置在具有一对彼此相对面的负极集电体22A的两个面上的负极。正极集电体21A和正极活性物质层21B分别与根据第一实施方式的正极集电体33A和正极活性物质33B相同。负极集电体22A和负极活性物质层22B分别与根据第一实施方式的负极集电体34A和负极活性物质34B相同。并且，隔膜23和浸渍到隔膜23中的电解液与根据第一实施方式中的那些相同。
(电池的制造方法)
对上述非水电解质电池的制造方法进行描述。
(正极的制造)
首先，制造正极21。首先，将正极材料、粘结剂和导电剂进行混合以形成正极混合物，然后将该混合物分散在有机溶剂中以形成糊状正极混合物浆料。随后，通过刮刀或刮条涂布机等，将正极混合物浆料均匀地涂敷在正极集电体21A的两个面上，然后干燥。最后，通过辊压机等对涂敷膜进行压缩成型，如果需要同时加热，从而形成正极活性物质层21B。在该情况下，重复进行压缩成型几次。
(负极的制造)
接着，制造负极22。首先，将负极材料和粘结剂以及可选的导电剂进行混合以形成负极混合物，然后将该混合物分散在有机溶剂中以形成糊状负极混合物浆料。随后，通过刮刀或刮条涂布机等，将该负极混合物浆料均匀地涂敷在负极集电体22A的两个面上，然后干燥。最后，通过辊压机等对涂敷膜进行压缩成型，如果需要同时加热，从而形成负极活性物质层22B。
(电池的装配)
以下列方式进行非水电解质电池的装配。首先，通过焊接等将正极引线25安装在正极集电体21A中，并且也通过焊接等将负极引线26安装在负极集电体22A中。随后，将正极21和负极22通过隔膜23层压并卷绕以形成卷绕电极体20，然后将中心销24插入其卷绕中心。随后，将卷绕电极体20容纳在电池壳11内，同时置于一对绝缘板12和13之间；并且将正极引线25的尖端与安全阀机构15焊接在一起，而将负极引线26的尖端与电池壳11焊接在一起。
随后，将电解液注入到电池壳11内并浸渍到隔膜23中。最后，在通过垫圈17进行嵌塞的情况下，将电池盖14、安全阀机构15和正温度系数器件16固定至电池壳11的开口端。由此完成了图3和图4所示的非水电解质电池。
<效果>
根据本发明的第三实施方式产生与第一实施方式中相同的效果。
实施例
下面，将参照以下实施例来具体地描述本发明，但是不应解释成本发明限于这些实施例。
<实施例1-1>
首先，将94质量份的作为正极活性物质的锂钴复合氧化物(LiCoO2)、3质量份的作为导电剂的石墨和3质量份的作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)均匀地混合，然后向其中加入N-甲基吡咯烷酮，从而获得正极混合物涂敷溶液。
随后，将获得的正极混合物涂敷溶液均匀地涂敷在20μm厚的铝箔的两个面上，然后干燥，以形成每个面40mg/cm2的正极混合物层。将其切成具有30mm宽度和250mm长度的形状，从而制造正极。
随后，将97质量份的作为负极活性物质的石墨和3质量份的作为粘结剂的PVdF均匀地混合，向其中加入N-甲基吡咯烷酮，从而获得负极混合物涂敷溶液。随后，将获得的负极混合物涂敷溶液被均匀地涂敷在15μm厚的作为负极集电体的铜箔的两个面上，然后干燥，以形成每个面20mg/cm2的负极混合物层。
将该负极混合物层切成具有30mm宽度和250mm长度的形状，从而制造负极。通过以34/17/34/14.9/0.1的比例(质量比)混合碳酸亚乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、六氟磷酸锂和间苯二腈来制备电解液。
将这些正极和负极通过由12μm厚的多孔聚乙烯膜制成的隔膜进行层压和卷绕，并且将层压体置于由铝层压膜制成的袋中。将2g的电解液注入到该袋中，然后对该袋进行热熔合以制造层压型电池。该电池的容量为800mAh。
<实施例1-2至1-5>
如表1所示的增加或降低间苯二腈的浓度，并且针对其增加或降低碳酸二乙酯的含量。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造实施例1-2至1-5的层压型电池。
<实施例1-6>
代替间苯二腈，混合对苯二腈，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造实施例1-6的层压型电池。
<实施例1-7>
代替间苯二腈，混合1，2，4，5-四苯甲腈，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造实施例1-7的层压型电池。
<实施例1-8>
代替间苯二腈，混合2-氰基吡啶，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造实施例1-8的层压型电池。
<实施例1-9>
代替间苯二腈，混合3-氰基吡啶，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造实施例1-9的层压型电池。
<实施例1-10>
代替间苯二腈，混合4-氰基吡啶，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造实施例1-10的层压型电池。
<实施例1-11>
代替间苯二腈，混合2-氰基吡嗪，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造实施例1-11的层压型电池。
<实施例1-12>
代替间苯二腈，混合2，3-二氰基吡啶，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造实施例1-12的层压型电池。
<实施例1-13>
代替间苯二腈，混合2-氰基嘧啶，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造实施例1-13的层压型电池。
<实施例1-14>
加入按质量计1％的碳酸氟亚乙酯，并且因此降低碳酸亚乙酯的含量，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造实施例1-14的层压型电池。
<实施例1-15>
加入按质量计1％的碳酸亚乙烯酯(VC)，并且因此降低碳酸亚乙酯的含量，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造实施例1-15的层压型电池。
<比较例1-1>
没有混入间苯二腈，并且因此增加碳酸二乙酯的含量，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造比较例1-1的层压型电池。
<比较例1-2>
代替间苯二腈，混合苄腈，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造比较例1-2的层压型电池。
<比较例1-3>
代替间苯二腈，混合琥珀腈，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造比较例1-3的层压型电池。
(初始充放电效率)
关于实施例1-1至1-15和比较例1-1至1-3的层压型电池，以下列方式测量初始充放电效率。在23℃的环境下以作为上限的4.2V对每个层压型电池进行充电3小时，然后在23℃的环境下以作为下限的3V通过800mA进行放电。此时，放电容量与充电容量的比率((放电容量)/(充电容量))被确定为初始充放电效率。
测量结果示于表1中。
表1
(评价)
如表1所示，与比较例1-1相比，在实施例1-1至1-15中，可以改善初始充放电效率。即，在其中加入具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的实施例1-1至1-15中，与其中没有加入具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的比较例1-1相比，可以改善初始充放电效率。据此，应当理解，在使用其中添加了具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的电解液的层压型电池中，可以改善初始充放电效率。
并且，与比较例1-2相比，在实施例1-1至1-15中，可以改善初始充放电效率。并且，在比较例1-2中，初始充放电效率与比较例1-1中的程度相同。即，应当理解，在具有一个氮原子的芳香族腈化合物如苯甲腈中，即使当添加到电解液中时，与加入具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的情况不同，也不能改善初始充放电效率。
并且，与比较例1-3相比，在实施例1-1至1-15中，可以改善初始充放电效率。并且，在比较例1-3中，初始充放电效率与比较例1-1中的程度相同。即，应当理解，在具有两个氮原子的脂肪族腈化合物，如琥珀腈中，即使当添加到电解液中时，与加入具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的情况不同，也不能改善初始充放电效率。
并且，根据实施例1-1至1-4之间的比较，当间苯二腈的浓度为按质量计0.1％以上且按质量计不大于0.3％时，获得了更大的效果。即，应当理解，电解液中具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的含量优选为按质量计0.1％以上且按质量计不大于0.3％。
并且，根据实施例1-1、1-5和1-6之间的比较，在实施例1-1和1-6中，与实施例1-5相比，可以改善初始充放电效率。据此，应当理解，与其中两个腈基相对于苯的邻位取代的芳香族腈化合物相比，其中两个腈基相对于苯的对位或间位取代的芳香族腈化合物用于改善初始充放电效率的效果更大。
<实施例2-1>
使用厚度为8μm的隔膜，其中聚偏二氟乙烯以2μm的厚度涂敷在其两个面上。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造实施例2-1的层压型电池。
<实施例2-2至2-5>
如表2所示的增加或降低间苯二腈的浓度，并且随此增加或降低碳酸二乙酯的含量。除了上述这一点以外，以与实施例2-1中相同的方式来制造实施例2-2至1-5的层压型电池。
<实施例2-6>
代替间苯二腈，混合对苯二腈，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例2-1中相同的方式来制造实施例2-6的层压型电池。
<实施例2-7>
代替间苯二腈，混合1，2，4，5-四苯甲腈，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例2-1中相同的方式来制造实施例2-7的层压型电池。
<实施例2-8>
代替间苯二腈，混合2-氰基吡啶，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例2-1中相同的方式来制造实施例2-8的层压型电池。
<实施例2-9>
代替间苯二腈，混合3-氰基吡啶，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例2-1中相同的方式来制造实施例2-9的层压型电池。
<实施例2-10>
代替间苯二腈，混合4-氰基吡啶，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例2-1中相同的方式来制造实施例2-10的层压型电池。
<实施例2-11>
代替间苯二腈，混合2-氰基吡嗪，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例2-1中相同的方式来制造实施例2-11的层压型电池。
<实施例2-12>
代替间苯二腈，混合2，3-二氰基吡嗪，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例2-1中相同的方式来制造实施例2-12的层压型电池。
<实施例2-13>
代替间苯二腈，混合2-氰基嘧啶，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例2-1中相同的方式来制造实施例2-13的层压型电池。
<实施例2-14>
加入按质量计1％的碳酸氟亚乙酯，并且因此降低碳酸亚乙酯的含量，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例2-1中相同的方式来制造实施例2-14的层压型电池。
<实施例2-15>
加入按质量计1％的碳酸亚乙烯酯，并且因此降低碳酸亚乙酯的含量，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例2-1中相同的方式来制造实施例2-15的层压型电池。
<比较例2-1>
没有混入间苯二腈，并且因此增加碳酸二乙酯的含量，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例2-1中相同的方式来制造比较例2-1的层压型电池。
<比较例2-2>
代替间苯二腈，混合苯甲腈，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例2-1中相同的方式来制造比较例2-2的层压型电池。
<比较例2-3>
代替间苯二腈，混合琥珀腈，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例2-1中相同的方式来制造比较例2-3的层压型电池。
(初始充放电效率)
关于实施例2-1至2-15和比较例2-1至2-3的层压型电池，以与实施例1-1相同的方式来测量初始充放电效率。
测量结果示于表2中。
表2
(评价)
如表2所示，与比较例2-1相比，在实施例2-1至2-15中，可以改善初始充放电效率。即，在其中加入具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的实施例2-1至2-15中，与其中没有加入具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的比较例2-1相比，可以改善初始充放电效率。据此，应当理解，在使用包含其中添加具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的凝胶状电解质的层压型电池中，可以改善初始充放电效率。
并且，与比较例2-2相比，在实施例2-1至2-15中，可以改善初始充放电效率。并且，在比较例2-2中，初始充放电效率与比较例2-1中的程度相同。即，应当理解，在具有一个氮原子的芳香族腈化合物如苯甲腈中，即使当添加到电解液中时，与加入具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的情况不同，不能改善初始充放电效率。
并且，与比较例2-3相比，在实施例2-1至2-15中，可以改善初始充放电效率。并且，在比较例2-3中，初始充放电效率与比较例2-1中的程度相同。即，应当理解，在具有两个氮原子的脂肪族腈化合物如琥珀腈中，即使当被添加到电解液中时，与加入具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的情况不同，不能改善初始充放电效率。
并且，根据实施例2-1、2-5和2-6之间的比较，在实施例2-1和2-6中，与实施例2-5相比，可以改善初始充放电效率。据此，应当理解，与其中两个腈基相对于苯的邻位取代的芳香族腈化合物相比，其中两个腈基相对于苯的对位或间位取代的芳香族腈化合物作为添加剂的效果更大。
<实施例3-1>
代替锂钴复合氧化物(LiCoO2)，使用锂镍钴铝复合氧化物(LiNi0.77Co0.20Al0.03O2)作为正极活性物质。除了上述这一点以外，以与实施例1-1中相同的方式来制造实施例3-1的层压型电池。
<比较例3-1>
没有混入间苯二腈，并且因此增加碳酸二乙酯的含量，从而制备电解液。除了上述这一点以外，以与实施例3-1中相同的方式来制造比较例3-1的层压型电池。
(初始充放电效率)
关于实施例3-1和比较例3-1的层压型电池，以与实施例1-1中相同的方式来测量初始充放电效率。
测量结果示于表3中。
表3
(评价)
如表3所示，与比较例3-1相比，在实施例3-1中，可以改善初始充放电效率。即，在其中加入具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的实例3-1中，与在其中没有加入具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的比较例3-1相比，可以改善初始充放电效率。据此，应当理解，甚至在使用LiNi0.77Co0.20Al0.03O2作为正极活性物质的情况下，在使用添加具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物的电解液的层压型电池中，也可以改善初始充放电效率。
4.其他实施方式
不应解释为本发明限于上述实施方式，其中可以进行各种修改和应用，只要不偏离本发明的要点。
例如，虽然在上述实施方式和实施例中，已经描述了具有层压膜型或圆柱型电池结构的电池以及具有其中卷绕了电极的卷绕结构的电池，但是不应解释为本发明限于此。本发明还应用于具有其他电池结构例如矩型、硬币型、纽扣型等的电池，以及具有其中层压了电极的层压结构的电池，并且可以获得相同的效果。
本申请包含与于2009年12月2日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-274436中所披露的有关的主题，将其全部内容结合于此作为参考。
本领域技术人员应当理解的是，根据设计要求和其它因素，可以在所附权利要求书的范围内或其等同范围内进行各种修改、组合、子组合以及变化。

Claims (7)

1.一种非水电解质电池，包括：
正极，
负极，以及
非水电解质，其中，
所述非水电解质包含：
溶剂，
电解质盐，和
添加剂；并且
所述添加剂包括具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物，
所述芳香族腈化合物是由下式(5)至(6)中的任一个表示的芳香族腈化合物：
其中，
R20至R23中的每一个独立地表示CmH2m+1基、F基、Cl基、Br基或CN基，其中0≤m≤4；并且，R20至R23中的至少一个是CN基；
其中，
R24至R27中的每一个独立地表示CmH2m+1基、F基、Cl基、Br基或CN基，其中0≤m≤4；并且R24至R27中的至少一个是CN基，以及
其中，所述添加剂的含量相对于所述非水电解质的总质量为按质量计0.1％以上且按质量计不大于0.3％。
2.根据权利要求1所述的非水电解质电池，其中，
所述非水电解质包括卤代碳酸酯。
3.根据权利要求1所述的非水电解质电池，其中，
所述非水电解质包括具有碳-碳多键的碳酸酯。
4.根据权利要求1所述的非水电解质电池，其中，
所述非水电解质是凝胶状电解质，
所述凝胶状电解质包含：
含有所述溶剂、所述电解质盐和所述添加剂的电解液；以及
吸收所述电解液而膨胀的高分子化合物。
5.根据权利要求4所述的非水电解质电池，其中
所述高分子化合物包括聚偏二氟乙烯。
6.根据权利要求1所述的非水电解质电池，包括层压膜外包装。
7.一种非水电解质，包括：
溶剂，
电极质盐，以及
添加剂，其中，
所述添加剂包括具有两个以上氮原子的芳香族腈化合物，
所述芳香族腈化合物是由下式(5)至(6)中的任一个表示的芳香族腈化合物：
其中，
R20至R23中的每一个独立地表示CmH2m+1基、F基、Cl基、Br基或CN基，其中0≤m≤4；并且，R20至R23中的至少一个是CN基；
其中，
R24至R27中的每一个独立地表示CmH2m+1基、F基、Cl基、Br基或CN基，其中0≤m≤4；并且R24至R27中的至少一个是CN基，
其中，所述添加剂的含量相对于所述非水电解质的总质量为按质量计0.1％以上且按质量计不大于0.3％。
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