電化學元件用非水電解液以及電化學元件的製作方法
2023-05-29 00:31:41
專利名稱：電化學元件用非水電解液以及電化學元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及能夠構成高溫儲藏特性優異的電化學元件的非水電解液、以及使用該非水電解液的電化學元件。
背景技術：
近年來，伴隨著手機、筆記本型個人電腦等可攜式電子設備的發展、電動汽車的實用化等，高能量密度的非水二次電池等電化學元件的需求正在急劇增大。目前，能夠應付這樣的要求的非水二次電池使用例如使用了能夠摻雜·脫摻雜鋰離子的鋰複合氧化物的正極、使用了能夠摻雜 脫摻雜鋰離子的材料或鋰金屬等的負極、和使電解質鹽溶解在有機溶劑中的非水電解液而構成。非水二次電池存在如下這樣的問題在高溫下儲藏時，在非水電解液和正極活性物質之間弓I起各種反應而產生氣體，導致膨脹。非水二次電池的正極活性物質中所用的LiCo02、LiNiO2^ LiMn02、LiMnh5Nia5O4等鋰複合氧化物是一種催化劑,它們在高溫下與非水電解液反應而生成氣體，該氣體引起電池的膨脹、容量降低。特別是從容量更大、元素的埋藏量等觀點出發近年來引人注目的含鎳的鋰複合氧化物與以前通常使用的LiCoO2相比，催化作用更大，並且在合成時鹼成分殘留，但因此存在更容易產生氣體這樣的問題，因此，解決這樣的問題的方法的開發成為當務之急。順便提及，就非水二次電池而言，對於通過少量包含在非水電解液、電極中而實現其特性改善的添加劑進行了各種研究。例如，在專利文獻I 3中提出了如下技術使用添加了特定的醯亞胺化合物的負極、非水電解液而構成電池，抑制該非水電解液溶劑和負極活性物質之間的反應。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本專利第3369947號公報 專利文獻2 :日本專利第3416016號公報專利文獻3 :日本特開2000 - 182621號公報
發明內容
發明要解決的課題這樣，通過將特定的醯亞胺化合物添加到負極、非水電解液中，雖然對抑制電池內的負極活性物質和非水電解液溶劑的反應有一定效果，但是使用這種方法時，正極活性物質和非水電解液的反應得不到充分抑制。另外，在使用含鎳的鋰複合氧化物等高容量正極活性物質的情況下，與其相應，也需要負極的高容量化，但根據負極活性物質的種類，也有時需要再次抑制負極活性物質和非水電解液溶劑的反應。本發明是鑑於上述情況而作出的，其目的在於，提供能夠構成高溫儲藏特性優異的電化學元件的非水電解液、以及使用該非水電解液的電化學元件。解決課題的方法能夠實現上述目的的本發明的電化學元件用非水電解液的特徵在於，含有下述通式(I)所示的化合物或下述通式(2 )所示的化合物、和氟化環狀碳酸酯。[化I]
權利要求
1.一種電化學元件用非水電解液，其特徵在於，含有下述通式(I)所示的化合物或下述通式(2)所示的化合物、和氟化環狀碳酸酯，所述通式(I)中，R1為有機殘基或含F的有機殘基，X1和X2為H、F、有機殘基或含F的有機殘基，它們可以相同，也可以相互不同，
2.根據權利要求1所述的電化學元件用非水電解液，其特徵在於，進一步含有碳酸亞乙稀酷。
3.根據權利要求2所述的電化學元件用非水電解液，其特徵在於，碳酸亞乙烯酯在電解液總量中的含量為O. 5質量％以上5質量％以下。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的電化學元件用非水電解液，其特徵在於，所述通式(I)所示的化合物以及所述通式(2)所示的化合物在電解液總量中的含量的合計為O. 05 質量％以上3質量％以下。
5.根據權利要求1 4中任一項所述的電化學元件用非水電解液，其特徵在於，含有氟代碳酸亞乙酯作為所述氟化環狀碳酸酯。
6.根據權利要求1 5中任一項所述的電化學元件用非水電解液，其特徵在於，所述氟化環狀碳酸酯在電解液總量中的含量為O.1質量％以上5質量％以下。
7.一種電化學元件，其是具有正極、負極、隔膜以及非水電解液的電化學元件，其特徵在於，使用權利要求1 6中任一項所述的電化學兀件用非水電解液作為所述非水電解液。
8.根據權利要求7所述的電化學元件，其特徵在於，含有能夠與鋰合金化的元素或其化合物作為所述負極的活性物質。
9.根據權利要求8所述的電化學元件，其特徵在於，進一步含有碳材料作為所述負極的活性物質。
10.根據權利要求7 9中任一項所述的電化學元件，其特徵在於，含有含鎳的鋰複合氧化物作為所述正極的活性物質。
全文摘要
本發明提供能夠良好地抑制活性物質與電解液溶劑的反應的非水電解液、以及使用該非水電解液的高溫儲藏特性優異的電化學元件。使用含有下述通式(1)所示的化合物或下述通式(2)所示的化合物、和氟化環狀碳酸酯的非水電解液來構成電化學元件。[化1]［上述通式(1)中，R1為有機殘基或含F的有機殘基，X1和X2為H、F、有機殘基或含F的有機殘基，它們可以相同，也可以相互不同］。[化2]［上述通式(2)中，R2為有機殘基或含F的有機殘基，苯環所具有的H的一部分或全部可以被F取代］。
文檔編號H01M10/0567GK103000948SQ201210149048
公開日2013年3月27日 申請日期2012年5月14日 優先權日2011年9月14日
發明者大矢正幸, 岸見光浩, 喜多房次 申請人:日立麥克賽爾能源株式會社