CN105684206A - 锂离子二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供锂离子二次电池(1)，具备：壳体(2)；电解液(3)，被收容于壳体(2)内；电极组件(4)，被收容于壳体(2)内，且具有正极(10)以及负极(20)；以及电流切断装置(5)，被设置于壳体(2)内，根据壳体(2)内的压力切断供给至正极或者负极的电流，电解液(3)包括添加剂，添加剂的分解电位是满充电状态的正极的电位与电解液(3)的溶剂的分解电位之间的电位，负极具有能够插入将正极的电位从满充电状态提高到添加剂的分解电位而过充电的情况下从正极脱插的锂离子的100％以上的容量。

Description

锂离子二次电池
技术领域
本发明涉及具备电流切断装置的锂离子二次电池。
背景技术
在锂离子二次电池中，若在充电中成为过充电状态、正极的电位升高到电解液的溶剂的分解电位，则会引起溶剂的分解反应。由于该分解反应是发热反应，所以导致锂离子二次电池的温度上升。为了防止这种发热反应等，有一种对锂离子二次电池设置电流切断装置(CID[CurrentInterruptDevice])的方案。若电池的壳体内的压力升高到阈值，则电流切断装置切断与外部的电连接，截断来自外部的充电电流(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2001－15155号公报
另外，在过充电状态下，正极的电位越高，则通过正极中的反应产生越多的锂离子。如果负极的容量足够，则在负极中能够与该正极中产生的全部的锂离子反应而接受这些锂离子。但是，若负极的容量相对于在正极中产生的锂离子不足，则锂金属在负极的表面析出。若锂金属析出，则锂离子二次电池中的热稳定性降低。即使上述的电流切断装置工作而切断充电电流从而强制地使正极中的反应结束，若负极的容量相对于至此在正极中产生的锂离子不足，则锂金属也在负极析出。
发明内容
鉴于此，在本技术领域中，要求一种防止过充电状态下的锂析出的锂离子二次电池。
本发明的一个方面所涉及的锂离子二次电池具备：壳体；电解液，被收容于壳体内；电极组件，被收容于壳体内且具有正极以及负极；以及电流切断装置，被设置于壳体内，根据壳体内的压力将向上述正极或者负极供给的电流切断。该锂离子二次电池电解液包括添加剂。添加剂的分解电位是锂离子二次电池的满充电状态的正极的电位与电解液的溶剂的分解电位之间的电位。
而且，上述负极具有能够插入(intercalate)将上述正极的电位从满充电状态提高到上述添加剂的分解电位而过充电的情况下从上述正极脱插的锂离子的100％以上的容量。
在其它的观点中，正极的容量与负极的容量的容量比是由负极能够100％以上接受到过充电至添加剂的分解电位的状态为止在正极中产生的锂离子的容量比。其中，容量比中的正极的容量以及负极的容量均能够是初次充电时的容量。
该锂离子二次电池在壳体内收容有电极组件以及电解液，在壳体内设置有电流切断装置。电解液含有以规定电位进行分解反应的添加剂。该添加剂的分解电位是满充电状态的电位与电解液的溶剂的分解电位之间的电位。因此，若在充电时正极的电位变得比满充电状态的电位高时(过充电状态)电位成为添加剂的分解电位(比电解液的溶剂的分解电位低的电位)，则添加剂进行分解反应而产生气体。由于该产生的气体，壳体内的压力升高，使得电流切断装置工作，充电电流被切断。因此，即使成为过充电状态，也不会升高到电解液的溶剂进行分解反应的电位，能够防止电解液的溶剂的分解反应(发热反应)。此时，在正极中，直至过充电到添加剂的分解电位的状态为止，进行反应来产生(脱插)锂离子。但是，该锂离子二次电池的负极具有能够全部接受通过过充电而在正极中产生的锂离子的足够的容量。因此，负极的容量相对于正极中产生的锂离子的量不会不足，能够在负极中全部接受(插入)该锂离子，锂金属不在负极析出。由此，该锂离子二次电池能够防止过充电状态下的锂析出。结果，热稳定性不会由于锂析出而降低，锂离子二次电池的安全性提高。
在一个方式的锂离子二次电池中，上述负极具有能够插入将上述正极的电位从满充电状态提高到上述添加剂的分解电位与上述电解液中的溶剂的分解电位之间的规定电位而过充电的情况下从上述正极脱插的锂离子的100％以上的容量。
如上所述，即使成为过充电状态，由于通常若正极的电位成为添加剂的分解电位，则添加剂分解反应，电流切断装置工作，所以电位也不会升高到电解液的溶剂的分解电位。但是，存在即使电位成为添加剂的分解电位，添加剂也由于某些重要原因而不正常地分解反应，使得电流切断装置不工作的可能性。该情况下，过充电继续，正极的电位升高到电解液的溶剂的分解电位，溶剂进行分解反应而产生气体。由此，壳体内的压力升高，电流切断装置工作，充电电流被切断。因此，若成为过充电状态，则电位升高到电流切断装置通常进行工作的添加剂的分解电位的可能性较高，但也存在电位升高到电解液的溶剂的分解电位的可能性。鉴于此，该锂离子二次电池将过充电的上限设到电解液的溶剂的分解电位来设定负极的容量。
在一个方式的锂离子二次电池中，上述负极具有能够插入将上述正极的电位从满充电状态提高到上述电解液中的溶剂的分解电位而过充电的情况下从上述正极脱插的锂离子的100％以上的容量。
在电流切断装置以电解液的溶剂的分解电位进行工作的情况下，在正极中，到过充电至溶剂的分解电位的状态为止，进行反应而产生锂离子。但是，在该锂离子二次电池中，即便在该情况下，负极的容量相对于正极中产生的锂离子的量也不会不足，锂金属不在负极析出。这样，该锂离子二次电池在电流切断装置不以添加剂的分解电位工作的情况下也能够防止到电解液的溶剂的分解电位为止的过充电下的锂析出，能够更加提高锂离子二次电池的安全性。
在一个方式的锂离子二次电池中，上述负极具有能够插入将上述正极的电位从满充电状态提高到上述添加剂的分解电位而过充电的情况下从上述正极脱插的锂离子的100～120％的容量。另外，在一个方式的锂离子二次电池中，上述负极具有能够插入将上述正极的电位从满充电状态提高到上述电解液中的溶剂的分解电位而过充电的情况下从上述正极脱插的锂离子的100～120％的容量。
在制造锂离子二次电池(尤其是正极、负极)的情况下存在制造偏差。因此，制造出的正极、负极的容量对于设计值存在偏差，容量比也存在偏差。鉴于此，考虑该制造偏差而设为由负极能够100％～120％接受正极中产生的锂离子的负极的容量。通过将120％作为上限，能够相对于正极的容量对负极的容量设置上限，负极的容量不会过分地增多。因此，该锂离子二次电池能防止过充电状态中的锂析出而提高安全性，并且也能够抑制体积能量密度的降低。
根据本发明，能够防止过充电状态下的锂析出。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式所涉及的锂离子二次电池的侧剖视图。
图2是表示图1的锂离子二次电池中的过充电时的电位与壳体的内压的关系的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明涉及的锂离子二次电池的实施方式进行说明。其中，在各图中，对相同或者相当的要素标注相同的符号而省略重复的说明。
本实施方式适用于具备电流切断装置的锂离子二次电池(非水电解质二次电池的蓄电装置)。本实施方式所涉及的锂离子二次电池若在过充电状态中成为规定的电位则使电流切断装置工作，强制地使充电结束，来防止电解液的溶剂的分解反应(发热反应)。为此，在本实施方式中，将电流切断装置的工作电压的上限值设定为电解液的溶剂的分解电位以下。另外，在本实施方式中，为了在电解液的溶剂的分解电位之前使电流切断装置工作，使电解液含有将满充电状态的电位与电解液的溶剂的分解电位之间的规定电位作为分解电位的添加剂(过充电对应添加剂)。其中，在本实施方式所涉及的锂离子二次电池中，将满充电状态(SOC[StateOfCharge]＝100％)的电位设为4.1V。
参照图1以及图2，对本实施方式所涉及的锂离子二次电池1进行说明。图1是示意性地表示锂离子二次电池1的侧剖视图。图2是表示锂离子二次电池1中的过充电时的电位与壳体的内压的关系的图。
以锂离子二次电池1能够防止在过充电状态中到电流切断装置工作为止的期间的锂析出的方式，设定正极的容量和负极的容量或其容量比。尤其，锂离子二次电池1将负极的容量设为能够在负极中100％以上接受在从满充电状态过充电到添加剂的分解电位的状态或者过充电到电解液的溶剂的分解电位的情况下正极中产生的锂离子的容量。
锂离子二次电池1主要具备壳体2、电解液3、电极组件4以及电流切断装置5。其中，以下详细说明的壳体2、电解液3、电极组件4以及电流切断装置5只是一个方式，也可以应用其他的方式。
壳体2是收容电解液3以及电极组件4的壳体。壳体2的材料、形状等并不特别限定，可由树脂、金属等公知的各种物质形成。在壳体2是导电材料的情况下，优选在壳体2内电极组件4被绝缘片4a覆盖。壳体2的上端面开口，在上端部配设有电流切断装置5。
电解液3是有机电解液。电解液3包括电解质、溶解该电解质的溶剂、以及在过充电状态的规定电位时进行反应(分解)而产生气体的添加剂。电解液3被收容在壳体2内，含浸于电极组件4内。
电解质是锂盐。作为锂盐，例如是LiBF4、LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2。这里所示的电解质是一个例子，也可以应用其他公知的电解液。
溶剂是碳酸酯溶剂。作为碳酸酯溶剂，例如是将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(MEC)、以及碳酸二甲酯(DMC)全部包括在内的溶剂。该包括EC、MEC以及DMC的溶剂的分解电位是4.6V，若过充电到该分解电位则进行分解反应。该分解反应是发热反应，产生热。另外，该分解反应产生气体。这里所示的溶剂只是一个例子，也可以应用其他公知的溶剂。分解电位根据应用的溶剂而变化。
添加剂是用于在过充电时使电流切断装置5工作，来防止溶剂的分解反应(发热反应)的添加剂。因此，添加剂是在满充电状态的电位与电解液3的溶剂的分解电位之间的(尤其是比满充电状态的电位高并且比溶剂的分解电位低的)规定电位中进行分解反应而产生气体的添加剂。如上所述，在本实施方式中，由于满充电时的电位是4.1V，溶剂的分解电位是4.6V，所以是以该4.1V～4.6V间的规定电位进行分解的添加剂。作为满足该条件的添加剂，例如是环己苯(CHB)、联苯(BP)。该例的添加剂的分解电位是4.3V～4.5V，若过被充电到该分解电位则进行分解反应。在该分解反应中，产生气体。这里所示的添加剂是一个例子，如果满足上述的条件，则也可以应用其他公知的添加剂。
电极组件4具备正极10、负极20、以及将正极10和负极20绝缘的隔膜30。电极组件4通过层叠片状的多个正极10和多个负极20以及片状(或者袋状)的多个隔膜30而构成。电极组件4被收容于壳体2内，在壳体2内中充满了电解液3。
正极10由金属箔11、和在金属箔11的两面形成的正极活性物质层12、12构成。正极10具有在金属箔11的端部未形成有正极活性物质层12的极耳11a。极耳11a与导线13电连接。
金属箔11例如是铝箔、铝合金箔。正极活性物质层12包括正极活性物质、粘合剂。正极活性物质层12也可以包含导电助剂。正极活性物质例如是复合氧化物、金属锂、硫磺。复合氧化物包括锰、镍、钴以及铝中的至少一个和锂。粘合剂例如是聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺等热塑性树脂、主链上具有亚胺结合的聚合物树脂。导电助剂例如是炭黑、石墨、乙炔黑、科琴黑(注册商标)。这里所示的金属箔11、正极活性物质层12所包含的物质的构成是一个例子，也可以应用其他公知的金属箔、正极活性物质层所含的各物质。
负极20由金属箔21、在金属箔21的两面形成的负极活性物质层22、22构成。负极20具有在金属箔21的端部未形成有负极活性物质层22的极耳21a。极耳21a与导线23电连接。
金属箔21例如是铜箔、铜合金箔。负极活性物质层22包括负极活性物质、粘合剂。负极活性物质层22也可以包括导电助剂。负极活性物质例如是石墨、高取向炭精、中间相碳微球、硬质碳、软质碳等碳、锂、钠等碱金属、金属化合物、SiOx(0.5≤x≤1.5)等金属氧化物、添加有硼的碳。粘合剂、导电助剂能够应用正极10中所示的同样的粘合剂、导电助剂。这里所示的金属箔21、负极活性物质层22所包含的物质的构成是一个例子，也可以应用其他公知的金属箔、负极活性物质层所含的各物质。
其中，对于电极组件4所包含的正极10的容量与负极的20的容量的容量比将在以后详细说明。电极10、20的容量(例如，单位是A·hr)根据电极10、20的活性物质层12、22(尤其是活性物质)的量而决定。活性物质层12、22通过将电极10、20用的各电极糊(对上述的活性物质层所包含的物质添加溶剂并混炼、搅拌而得到的糊剂)涂覆于金属箔11、21并使其干燥而形成。因此，能够根据涂覆电极10、20用的各电极糊的量来调整活性物质层12、22(尤其是活性物质)的量，可调整电极10、20的容量。其中，在本实施方式中，容量比＝(负极20的容量)/(正极10的容量)。
隔膜30将正极10和负极20隔离，防止由于两极的接触而造成的电流的短路，并且使锂离子通过。隔膜30例如是由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃类树脂构成的多孔膜、由聚丙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、甲基纤维素等构成的织物或者无纺织物。这里所示的隔膜30是一个例子，也可以应用其他公知的隔膜。
若壳体2内的压力成为规定压力(阈值)以上，则电流切断装置5切断与外部的电连接，截断流向电极组件4的电流。该电流切断装置5进行工作的压力的阈值是比壳体2内的通常时的压力足够高的压力，被预先设定。另外，电流切断装置5进行工作的电压的上限值是比电解液3的溶剂的分解电位(在本实施方式中是4.6V)低的电压，被预先设定。电流切断装置5由密封垫50、膜片51、导电部件52、盖53等构成。这里所示的电流切断装置5的构成是一个例子，也可以应用其他公知的电流切断装置。
在壳体2的上端部的开口部设置有密封垫50。密封垫50在中央部具有开口50a。在密封垫50的上表面以覆盖开口50a的方式设置有膜片51。膜片51在面向开口50a的部分具有朝向开口50a的内部突出的凹陷51a。另外，在膜片51的上表面形成有围绕凹陷51a的槽51b。在密封垫50的下表面以其一部分与开口50a面对的方式设置有导电部件52。导电部件52的上表面和膜片51的凹陷51a通常接触。在膜片51的上侧设置有覆盖凹陷51a的盖53。膜片51以及盖53具有导电性。盖53具有开口53a。通过壳体2的上端部沿周方向铆接于密封垫50的外表面，使得密封垫50、膜片51以及盖53被固定于壳体2的上端部，由此，壳体2被封闭。
正极10的极耳11a和导电部件52通过导线13而电连接。即，导线13、导电部件52、膜片51(凹陷51a)以及盖53构成了将正极10与壳体2的外部电连接的电流路径。同样，负极20的极耳21a和未图示的导电部件通过导线23而电连接。即，导线23、未图示的导电部件、膜片51(凹陷51a)以及盖53构成了将负极20与壳体2的外部电连接的电流路径。而且，膜片51构成了根据壳体2内的压力来切断这些电流路径的电流切断机构。此外，各电极10、20的极耳11a、21a经由导线13、23与导电部件连接，但也可以通过其他的连接方法，例如可以通过焊接将极耳与导电部件直接连接。
若壳体2内的压力成为电流切断装置5的上述的阈值，则膜片51的凹陷51a因该较高的压力而如图中的虚线所示那样反转。由此，上述的电流路径被切断。因此，成为正极10以及负极20与壳体2的外部未电连接的状态。
如上所述，电解液3中包含有过充电对应的添加剂。若过充电到该添加剂的分解电位，则添加剂进行分解反应，产生气体。若壳体2内的压力因该气体而升高，且该较高的压力达到上述的阈值，则电流切断装置5工作(膜片51的凹陷51a反转)，正极10以及负极20与壳体2的外部的电连接被切断。
那么，参照图2来对正极10的容量和负极20的容量或其容量比进行说明。图2的横轴是电位(尤其是正极10的电位)，纵轴是壳体2的内压，表示了过充电时的电位与内压的关系。电位A是满充电时的电位，在本实施方式中是4.1V。此时的SOC是100％。电位B是电解液3的添加剂的分解电位，在本实施方式中是4.3～4.5V。此时的SOC在本实施方式中是113％。电位C是电解液3的溶剂的分解电位，在本实施方式中是4.6V。此时的SOC在本实施方式中是129％。内压N是通常时的壳体2的压力。内压S是电流切断装置5进行工作的阈值的压力。
若在对锂离子二次电池1充电中正极10的电位超过满充电时的电位A，则为过充电。即使成为过充电，在电位达到电解液3的添加剂的分解电位B之前，也如实线X所示，壳体2的内压是通常时的内压N。在该内压N下，电流切断装置5不工作。
由于若电位达到电解液3的添加剂的分解电位B，则添加剂分解而产生气体，所以如实线Y所示，壳体2的内压急剧地升高。若该壳体2的内压达到阈值S，则电流切断装置5工作，正极10以及负极20与壳体2的外部的电连接被切断，充电电流被截断，充电结束。因此，若添加剂正常分解而电流切断装置5工作，则正极10的电位不上升电位B以上。
但是，也考虑有即使电位达到电解液3的添加剂的分解电位B，添加剂也不正常分解(仅一部分分解或者全部不分解)的情况。该情况下，壳体2的内压不升高，电流切断装置5不工作。因此，如实线Z所示，充电继续，电位从分解电位B逐渐上升。若最终电位达到电解液3的溶剂的分解电位C，则由于溶剂分解而产生气体，所以如实线Z所示，壳体2的内压急剧地升高。若该壳体2的内压达到阈值S，则与上述同样，电流切断装置5工作，充电结束。因此，正极10的电位不上升电位C以上。
在过充电到电位B的情况下，在正极10中，反应至相当于SOC＝113％的容量，产生与该反应对应的量的锂离子，并进行释放(脱插)。在负极20中，若与从该正极10释放出的锂离子反应而未接受(插入)全部的锂离子(正极10中产生的锂离子的量超过负极20可接受的锂离子的量)，则锂金属在表面析出。若锂金属析出，则电极的热稳定性降低。鉴于此，作为负极20的容量，至少需要设为能够100％以上接受从满充电状态过充电到该电解液3的添加剂的分解电位B的情况下在正极10中产生的锂离子的容量。
在添加剂不正常地分解、过充电到电位C的情况下，在正极10中反应到相当于SOC＝129％的容量，产生与该反应对应的量的锂离子并进行释放。该情况也与上述相同，在负极20中，若不能接受从该正极10释放出的全部的锂离子，则锂金属在表面析出。鉴于此，作为负极20的容量，在考虑了添加剂不正常地分解的情况的安全性的情况下，需要设为能够100％以上接受从满充电状态过充电到该电解液3的溶剂的分解电位C的情况下在正极10中产生的锂离子的容量。该负极20的容量比过充电到上述的电位B的情况下的负极20的容量多。
如上所述，在作为负极20的容量而设为能够100％以上接受从满充电状态到过充电状态下的正极10中产生的锂离子的情况下，若考虑安全性而使负极20的容量过多，则锂离子二次电池1的体积能量密度降低。其中，有助于电池的容量的是正极10的容量，相对于正极10的容量越增多负极20的容量，则锂离子二次电池1的体积能量密度越降低。在制造锂离子二次电池(尤其是正极10、负极20)的情况下，存在制造偏差。因此，制造出的正极10、负极20的容量对于设计值有偏差，容量比也有偏差。鉴于此，考虑锂离子二次电池1(尤其是正极10、负极20)的制造偏差，来相对于正极10的容量规定负极20的容量(进而，容量比)的上限。作为该制造偏差，测定制造中的各种偏差，对该测定结果进行汇总以及解析而得到了±10％这一结果。作为制造中的各种偏差，例如有电极糊的涂覆量的偏差、电极糊所包含的活性物质的量的偏差、所形成的活性物质层12、22的量的偏差、活性物质层12、22所包含的活性物质的量的偏差。鉴于此，作为负极20中的容量，进一步加上该制造偏差±10％而作为能够100％～120％接受过充电状态下的正极10中产生的锂离子的负极的容量，来设定负极的容量以及容量比(＝负极20的容量/正极10的容量)。
在最佳设计的情况下(假定为过充电到电解液3的添加剂的分解电位B的情况)，由于正极10的容量相当于SOC＝113％(因此，作为容量比，最低限度需要为1.13)，所以对其进一步加上制造偏差±10％，来设定容量比。该情况下，容量比(＝负极20的容量/正极10的容量)＝1.13～1.33。鉴于此，将该1.13～1.33的中央值的1.23作为容量比的设计值，以该容量比＝1.23的方式制造正极10以及负极20。例如，即使制造出的负极20的容量比设计值少几％(或者，正极10的容量比设计值多几％)，也能够确保容量比＝1.13。
在安全设计的情况下(假定为过充电到电解液3的溶剂的分解电位C的情况)，由于正极10的容量相当于SOC＝129％(因此，作为容量比，最低限度需要为1.29)，所以对其进一步加上制造偏差±10％来设定容量比。该情况下，容量比(＝负极20的容量/正极10的容量)＝1.29～1.49。鉴于此，将该1.29～1.49的中央值的1.39作为容量比的设计值，以成为该容量比的方式制造正极10以及负极20。例如，即使制造出的负极20的容量比设计值少几％，也能够确保容量比＝1.29。
参照图1以及图2，对锂离子二次电池1的过充电时的作用进行说明。这里，以最佳设计的容量比＝1.23或者安全设计的容量比＝1.39的方式制造出正极10以及负极20。另外，这里以添加剂在分解电位B正常地分解而电流切断装置5工作的情况来进行说明。
在充电中，电流切断装置5的膜片51的凹陷51a的下表面与导电部件52接触，正极10以及负极20与壳体2的外部电连接，被供给充电电流。若正极10的电位超过满充电(SOC＝100％)的电位A(4.1V)，则成为过充电状态。在过充电后，充电电流也供给至电流切断装置5工作，正极10的电位上升。在正极10中，电位越上升，通过反应产生越多的锂离子。在负极20中，与该产生的锂离子反应来接受锂离子。
若正极10的电位达到电解液3的添加剂的分解电位B，则添加剂分解，产生气体。通过该产生的气体，壳体2的内压急剧地变高。而且，若壳体2的内压达到阈值S，则膜片51的凹陷51a因该较高的压力而反转，膜片51不与导电部件52接触。由此，正极10以及负极20与壳体2的外部的电连接被切断，充电电流被截断。因此，充电结束，正极10的电位不再上升。从而，不会过充电到电解液3的溶剂的分解电位C，溶剂不进行分解反应(发热反应)。
在正极10中，在过充电到该添加剂的分解电位B的状态之前进行反应，产生与相当于SOC＝113％的容量对应的锂离子。由于负极20具有与容量比(设计值)＝1.23或者1.39对应的容量(至少与容量比＝1.13或者1.29对应的容量)，所以不会容量不足，能够与该正极10中产生的全部的锂离子反应，可接受全部的锂离子。因此，在负极20中，锂金属不会析出。
根据该锂离子二次电池1，成为由负极20能够100％以上接受从满充电状态过充电到电解液3的添加剂的分解电位的情况下在正极10中产生的锂离子的负极的容量，由此能够防止过充电状态(尤其是电流切断装置5工作之前)下的锂析出。结果，电极的热稳定性不会因锂析出而降低，锂离子二次电池1的安全性提高。
根据该锂离子二次电池1，成为由负极20能够100％以上接受从满充电状态到过充电至电解液3的溶剂的分解电位的状态在正极10中产生的锂离子的负极的容量，由此即使在电流切断装置5在添加剂的分解电位不工作的情况下，也能够防止过充电状态下的锂析出，能够进一步提高锂离子二次电池1的安全性。
根据该锂离子二次电池1，通过考虑制造偏差而成为由负极20能够100％～120％接受从满充电状态起在正极10中产生的锂离子的负极的容量，能够相对于正极10的容量对负极20的容量设置限制，负极20的容量不会过分地增多。结果，能够抑制锂离子二次电池1的体积能量密度的降低。
根据该锂离子二次电池1，通过使电解液3含有将满充电状态的电位与电解液3的溶剂的分解电位之间的规定电位作为分解电位的添加剂，能够在过充电到电解液3的溶剂的分解电位之前使电流切断装置5工作，可防止过充电到电解液3的溶剂的分解电位。结果，能够防止电解液3的溶剂的发热反应，可抑制锂离子二次电池1的温度上升。
以上，对本发明涉及的实施方式进行了说明，但本发明并不局限于上述实施方式，能以各种方式进行实施。
例如，在本实施方式中，设想过充电到电解液的添加剂的分解电位的情况和过充电到电解液的溶剂的分解电位的情况，来示出了由负极能够100％以上接受从满充电状态起在正极中产生的锂离子的负极的容量，但也可以设想过充电到电解液的添加剂的分解电位与电解液的溶剂的分解电位之间的规定电位的情况，来设为由负极能够100％以上接受从满充电状态起在正极中产生的锂离子的负极的容量。该情况下，也可以考虑制造偏差来设定接受的上限。
另外，在本实施方式中进一步加上制造偏差±10％，来求出由负极能够100％～120％接受从满充电状态起在正极中产生的锂离子的负极的容量的范围，设定了容量比的设计值，但制造偏差既可以是±几％，也可以是±十几％。
符号说明
1…锂离子二次电池；2…壳体；3…电解液；4…电极组件；4a…绝缘片；5…电流切断装置；10…正极；11…金属箔；11a…极耳；12…正极活性物质层；13…导线；20…负极；21…金属箔；21a…极耳；22…负极活性物质层；23…导线；30…隔膜；50…密封垫；50a…开口；51…膜片；51a…凹陷；51b…槽；52…导电部件；53…盖；53a…开口。

Claims (5)

1.一种锂离子二次电池，具备：壳体；电解液，被收容于上述壳体内；电极组件，被收容于上述壳体内，且具有正极以及负极；以及电流切断装置，被设置于上述壳体内，根据上述壳体内的压力来切断向上述正极或者负极供给的电流，在上述锂离子二次电池中，
上述电解液包括添加剂，
上述添加剂的分解电位是上述锂离子二次电池的满充电状态的正极的电位与上述电解液的溶剂的分解电位之间的电位，
上述负极具有能够插入将上述正极的电位从满充电状态提高到上述添加剂的分解电位而过充电的情况下从上述正极脱插的锂离子的100％以上的容量。
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，
上述负极具有能够插入将上述正极的电位从满充电状态提高到上述添加剂的分解电位与上述电解液中的溶剂的分解电位之间的规定电位而过充电的情况下从上述正极脱插的锂离子的100％以上的容量。
3.根据权利要求2所述的锂离子二次电池，其中，
上述负极具有能够插入将上述正极的电位从满充电状态提高到上述电解液中的溶剂的分解电位而过充电的情况下从上述正极脱插的锂离子的100％以上的容量。
4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，
上述负极具有能够插入将上述正极的电位从满充电状态提高到上述添加剂的分解电位而过充电的情况下从上述正极脱插的锂离子的100～120％的容量。
5.根据权利要求3所述的锂离子二次电池，其中，
上述负极具有能够插入将上述正极的电位从满充电状态提高到上述电解液中的溶剂的分解电位而过充电的情况下从上述正极脱插的锂离子的100～120％的容量。
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