非水二次電池和用於所述非水二次電池中的阻燃劑的製作方法

2023-07-26 23:53:51

專利名稱：非水二次電池和用於所述非水二次電池中的阻燃劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種非水二次電池和用於所述電池中的阻燃劑。更特別地，本發明涉及一種具有優異電池性能的高安全性非水二次電池和用於所述電池中的阻燃劑。
背景技術：
近年來，電子裝置的小型化和輕量 化已 經有了顯著的進展，且伴隨所述進展，要求用於這種電子裝置的二次電池具有更高的能量密度。能夠滿足所述要求的二次電池的實例是利用非水電解液的二次電池(在下文中，稱為非水二次電池)如鋰離子二次電池。所述非水電解液包含電解質鹽如鋰鹽和非水溶劑。期望所述非水溶劑在無論何種工作環境下均具有高介電常數和高氧化電位、且在電池中穩定。作為這種非水溶劑，使用了非質子溶劑，且其已知的實例包括高介電常數溶劑如包括碳酸亞乙酯和碳酸亞丙酯的環狀碳酸酯、以及包括Y-丁內酯的環狀羧酸酯；以及低粘度溶劑如包括碳酸二乙酯和碳酸二甲酯的鏈狀碳酸酯、和包括二甲氧基乙烷的醚。通常，將高介電常數溶劑和低粘度溶劑組合使用。然而，由於涉及由電池破損或任何其它原因引起的內壓提高的缺陷，所以非水二次電池可能遭受非水電解液的洩露。非水電解液的洩漏可能導致正極和負極之間的短路，從而導致發生著火或燃燒。其還可能導致在非水二次電池中產生熱，從而導致有機溶劑基非水溶劑的蒸發和/或分解而產生氣體。在某些情況下，所產生的氣體著火或者引起非水二次電池破裂。為了解決上述問題，已經對通過向非水電解液中添加阻燃劑而賦予阻燃性進行了研究。作為阻燃劑，已經提出了膦腈衍生物、偶氮二(異丁腈)(AIBN)和咪唑化合物。然而，當增加這些阻燃劑的量以提高阻燃性時，它們會使得電池性能劣化。因此，本發明人提出使用環狀含氮化合物作為阻燃劑(W0 2009/157261)。

發明內容
因此，根據本發明的一方面，提供一種非水二次電池，其包含正極；負極；及非水電解液，其中所述非水電解液含有由通式(I)表示的環狀含氮化合物和由通式(2)表示的胺衍生物
權利要求
1.一種非水二次電池，其包含 正極； 負極；及 非水電解液， 其中所述非水電解液含有由通式(I)表示的環狀含氮化合物和由通式(2)表示的胺衍生物
2.如權利要求I所述的非水二次電池，其中所述環狀含氮化合物為由如下通式(Ia)表示的化合物
3.如權利要求I所述的非水二次電池，其中所述環狀含氮化合物為由如下通式(Ib)表示的化合物
4.如權利要求I所述的非水二次電池，其中所述環狀含氮化合物為由如下通式(Ic)表示的化合物
5.如權利要求I所述的非水二次電池，其中所述環狀含氮化合物以I 70體積％的比例包含在所述非水電解液中。
6.如權利要求I所述的非水二次電池，其中所述環狀含氮化合物為在高於其分解溫度的溫度下加熱時產生氮氣的化合物。
7.如權利要求I所述的非水二次電池，其中所述環狀含氮化合物為具有120 250°C分解溫度的化合物。
8.如權利要求I所述的非水二次電池，其中所述胺衍生物具有選自任選取代的低級烷基、任選取代的低級環烷基和任選取代的芳基中的R5 R7。
9.如權利要求I所述的非水二次電池,其中所述胺衍生物以0.09 80體積％的比例包含在所述非水電解液中。
10.一種非水二次電池用阻燃劑，其包含由通式(I)表示的環狀含氮化合物和由通式(2)表示的胺衍生物
全文摘要
本發明涉及非水二次電池和用於所述非水二次電池中的阻燃劑。所述非水二次電池包含正極；負極；和非水電解液，其中所述非水電解液含有由通式(1)表示的環狀含氮化合物和由通式(2)表示的胺衍生物其中X表示源自鏈狀飽和烴且碳原子數為1～5的任選支化的二價基團、=C=CH2、=C=O、=C=S=O、=O或=S；A1和A2可以相同或不同且各自表示任選取代的亞甲基、=C=O或=SO2；其中R5～R7可相同或不同且各自表示氫原子或任選取代的低級烷基、低級烯基、低級烷氧基、低級烷基羰基氧基、低級烷基羰基、低級環烷基或芳基。
文檔編號H01M10/05GK102856586SQ20121022229
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月28日 優先權日2011年6月28日
發明者內海久幸 申請人:夏普株式會社