電解液、電化學器件、鋰離子二次電池以及組件的製作方法
2023-06-05 01:20:21 1
電解液、電化學器件、鋰離子二次電池以及組件的製作方法
【專利摘要】本發明的目的在於提供可以得到耐氧化性及高溫中的保存特性優異的二次電池等的電解液、使用該電解液的鋰離子二次電池等電化學器件、以及使用該電化學器件的組件。本發明為一種含有溶劑和電解質鹽的電解液，其特徵在於，上述溶劑包含通式(1)所示的含氟化合物(A)和通式(2)所示的含氟化合物(B)，含氟化合物(A)的含量在溶劑中為0.01～20質量％，含氟化合物(B)的含量在溶劑中為10～80質量％。Rf1OCOOR(1)(式中，Rf1為碳原子數1～4的含氟烷基，R為碳原子數1～4的非氟化烷基)Rf2OCOORf3(2)(式中，Rf2和Rf3相同或不同，為碳原子數1～4的含氟烷基)。
【專利說明】電解液、電化學器件、鋰離子二次電池以及組件
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電解液、電化學器件、鋰離子二次電池以及組件。
【背景技術】
[0002] 伴隨近年來電氣製品的輕量化、小型化，進行著具有高能量密度的鋰離子二次電 池的開發。另外，隨著鋰離子二次電池的應用領域擴大，迫切希望改善電池特性。特別是今 後在車載用途中使用鋰離子二次電池的情況下，安全性和電池特性變得越來越重要。
[0003] 然而，由於鋰離子二次電池在電池被過充電的情況下、內部短路的情況下、以及被 釘刺的情況下等的安全性的方面還不能說是充分的，所以在用於車載用途的情況下，需要 安全性更高的電池。此外，在用於車載用途的情況下，為了提高容量，需要將電壓比現狀所 使用的電壓進一步提商。
[0004] 作為提高電解液二次電池的安全性以及使其高電壓化的方法，提出有使用具有特 定結構的含氟醚的方案（例如參照專利文獻1)。然而，在專利文獻1的電解液二次電池中， 如果放置於高溫的環境，或者反覆充放電，會存在放電容量降低等問題。
[0005] 作為提高鋰離子二次電池的循環特性的方法，提出有使電解液中的醇類低於 50ppm的方案（例如參照專利文獻2)。專利文獻2中記載了：碳酸乙烯酯這樣的高介電常 數溶劑或碳酸二甲酯這樣的低粘度溶劑所含的二元醇類或一元醇類與含氟電解質在常溫 中緩慢反應而生成HF，以及由此電解液中的HF隨著時間的經過而增大，使電池的循環特性 降低。
[0006] 另外，以提供耐電壓和充放電循環特性優異、閃點高且穩定性優異的電解液為目 的，研究了含有通式[I]所示的碳酸酯的電解液（例如參照專利文獻3)。
[0007]
【權利要求】
1. 一種含有溶劑和電解質鹽的電解液，其特徵在於： 所述溶劑包含通式（1)所示的含氟化合物（A)和通式（2)所示的含氟化合物（B)，含氟 化合物（A)的含量在溶劑中為0. 01?20質量％，含氟化合物（B)的含量在溶劑中為10? 80質量％， Rf^COOR (1) 式中，Rf1為碳原子數1?4的含氟烷基，R為碳原子數1?4的非氟化烷基， Rf20C00Rf3 (2) 式中，Rf2和Rf3相同或不同，為碳原子數1?4的含氟烷基。
2. 如權利要求1所述的電解液，其特徵在於： 含氟化合物（A)為選自0&01200)0013和CF3CH 20C00C2H5中的至少1種化合物，含氟化 合物（B)為 CF3CH20C00CH2CF3。
3. 如權利要求1或2所述的電解液，其特徵在於： 溶劑還包含選自非氟化飽和環狀碳酸酯、氟化飽和環狀碳酸酯和非氟化鏈狀碳酸酯中 的至少1種。
4. 如權利要求3所述的電解液，其特徵在於： 非氟化飽和環狀碳酸酯為選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸丁烯酯中的至少1種化 合物。
5. 如權利要求3或4所述的電解液，其特徵在於： 非氟化鏈狀碳酸酯為選自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸甲 丁酯、碳酸乙丙酯和碳酸乙丁酯中的至少1種化合物。
6. 如權利要求1、2、3、4或5所述的電解液，其特徵在於： 含氟化合物（A)與含氟化合物（B)的質量比A/B小於1。
7. 如權利要求1、2、3、4、5或6所述的電解液，其特徵在於： 電解質鹽為選自 LiPF6、LiBF4、LiS03CF3、LiN(S0 2CF3)2、LiN(S02C2F 5)2、二氟（草酸）硼 酸鋰、雙（草酸）硼酸鋰和式：LiPFa(CnF2n+1)6_ a所示的鹽中的至少1種鋰鹽，式中，a為0? 5的整數，η為1?6的整數。
8. 如權利要求1、2、3、4、5、6或7所述的電解液，其特徵在於：含有0. 5?70ppm的HF。
9. 如權利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的電解液，其特徵在於： 還包含選自不飽和環狀碳酸酯、氟化飽和環狀碳酸酯和環狀磺酸化合物中的至少一種 化合物，其含量為〇. 1?10質量％。
10. -種電化學器件，其特徵在於： 其具備權利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的電解液。
11. 一種鋰離子二次電池，其特徵在於： 其具備權利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的電解液。
12. -種組件，其特徵在於： 其具備權利要求10所述的電化學器件或者權利要求11所述的鋰離子二次電池。
【文檔編號】H01M10/0569GK104247138SQ201380020632
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年4月12日 優先權日:2012年4月17日
【發明者】山崎穣輝, 坂田英郎, 田枝真由子, 高明天, 中園葵, 賀川米基璐, 山內昭佳 申請人:大金工業株式會社