电解液、及电池制造技术

本发明专利技术的课题是，现有技术中期望实现输入输出特性高且可靠性高的电池。解决手段是一种电解液，其含有非水溶剂、和溶解于非水溶剂的碱金属盐，所述非水溶剂含有环丙基甲腈。以及一种电池，其具备电解液、正极和负极，所述电解液包含含有环丙基甲腈的非水溶剂和溶解于该非水溶剂的碱金属盐，所述正极含有能吸藏及释放碱金属离子的正极活性物质，所述负极含有能吸藏及释放碱金属离子的负极活性物质或含有碱金属。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电池用的电解液及电池。
技术介绍
专利文献1中公开了一种非水电解质二次电池，其具备使用了含有腈化合物的非水溶剂的非水电解质。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)特开2004-303437号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题现有技术中，期望实现输入输出特性高且可靠性高的电池。用于解决课题的手段本公开的一个实施方式提供一种电解液，其含有非水溶剂、和溶解于非水溶剂的碱金属盐，非水溶剂含有环丙基甲腈。专利技术效果根据本公开，可以实现输入输出特性高且可靠性高的电池。附图说明图1是示出实施方式2的电池的一例的示意性立体图。图2是示出实施方式2的电池的一例的示意性截面图。图3是示出实施例1的电极板的概略构成的图。图4是示出实施例1的电池的概略构成的立体图。附图标记说明10 正极1a 正极合剂层1b 正极集电体1c 正极极耳引线20 负极2a 负极合剂层2b 负极集电体2c 负极极耳引线30 隔膜4 极板组5 外壳6 绝缘极耳膜具体实施方式以下，对本公开的实施方式进行说明。首先，以下对本专利技术者的关注点进行说明。现有技术的碳酸酯溶剂在负极上发生单电子还原而分解。此时，其分解物形成被称作是固体电解质界面(Solid Eletrolyte Interface，SEI)的非动态被膜。因此，可抑制溶剂的连续还原分解。这样，使用碳酸酯溶剂的非水电解液具有高的可靠性。但是，存在使用现有技术的碳酸酯溶剂的电解液的离子传导率低的课题。另外，现有技术的腈溶剂，SEI形成能力低。因此，溶剂在负极上连续地分解。因此，存在充放电反复数个循环后的放电效率低的课题。基于以上的关注点，本专利技术者创作出本公开的构成。(实施方式1)实施方式1的电解液含有非水溶剂和溶解于非水溶剂的碱金属盐。非水溶剂含有环丙基甲腈。根据以上的构成，实施方式1的电解液具有高的离子传导率和高的可靠性。由此，可以实现输入输出特性高且可靠性高的电池。通常，腈基具有高的极性。因此，腈基对锂离子等碱金属离子具有高的配位能力。因此，腈基溶解锂盐等碱金属盐的能力高。而且，环丙基甲腈与碳酸酯系溶剂相比，具有低的粘度。由此，在含有环丙基甲腈的溶剂中离子可以快速移动。通过使用这样的离子传导率高的电解液，电池的输入输出特性提高。根据以上的要因，认为离子传导率提高。在此，丙腈等腈系溶剂如下式(1)所示，认为在充电时，腈基的部分在负极表面上发生单电子还原从而引起分子的分裂。该反应生成物，分子量小，容易溶解于溶剂中。因此，认为该还原反应连续地发生。另一方面，在环丙基甲腈的情况下，如下式(2)，认为腈基的部分发生还原分解，引起分子的开环。在这种开环反应的情况下，与上述的式(1)的分裂反应不同，不伴随分子量的降低。因此，容易生成不溶于溶剂的分子量大的化合物。认为它们作为SEI堆积于负极上。因此，负极上的连续的还原分解反应被抑制。根据以上的要因，认为可靠性提高。在非水溶剂中，除上述的环丙基甲腈以外，也可以含有其它非水溶剂。作为其它非水溶剂，可使用用于非水电解液的公知的溶剂。具体而言，作为其它非水溶剂，可使用环状碳酸酯、链状碳酸酯、环状羧酸酯、链状羧酸酯、链状腈、环状醚、链状醚等。在非水溶剂中含有环状碳酸酯的情况下，可以提高Li盐的溶解性。作为环状碳酸酯，可使用碳酸亚乙酯、氟代碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸
亚丁酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯基亚乙酯、及它们的衍生物等。它们可以单独使用。或者也可以将2种以上组合使用。在使用选自碳酸亚乙酯、氟代碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯中的至少一种的情况下，可以提高电解液的离子电导率。在使用氟代碳酸亚乙酯的情况下，可以提高电解液在负极上的稳定性。即，在实施方式1的电解液中，非水溶剂可以含有氟代碳酸亚乙酯。根据以上的构成，可以提高电解液的离子传导率。另外，可以提高电解液在负极上的稳定性。作为链状碳酸酯，可使用碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、及它们的衍生物等。作为它们的衍生物，可使用上述碳酸酯的氢的一部分被氟取代了的氟代物。在使用氟代物的情况下，可以提高正极上的稳定性。它们可以单独使用。或者也可以组合2种以上使用。作为环状羧酸酯，可使用γ-丁内酯、γ-戊内酯、及它们的衍生物等。作为它们的衍生物，可使用氢的一部分被氟取代了的化合物。在使用该化合物的情况下，可以提高耐氧化性。它们可以单独使用。或者也可以组合2种以上使用。作为链状羧酸酯，可举出乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、及它们的衍生物等。作为它们的衍生物，可使用氢的一部分被氟取代了的化合物。在使用该化合物的情况下，可以提高耐氧化性。它们可以单独使用。或者也可以组合2种以上使用。作为链状腈，可使用乙腈、丙腈、丁腈、戊腈、异丁腈、新戊腈、己二腈、庚二腈、及它们的衍生物等。作为它们的衍生物，可使用氢的一部分被氟取代了的化合物。在使用该化合物的情况下，可以提高耐氧化性。它们可以单独使用。或者也可以组合2种以上使用。作为环状醚，可使用1,3-二氧戊环、1,4-二氧戊环、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、及它们的衍生物等。作为它们的衍生物，可使用氢的一部分被氟取代了的化合物。在使用该化合物的情况下，可以提高耐氧化性。它们可以单独使用。或者也可以组合2种以上使用。作为链状醚，可使用1,2-二甲氧基乙烷、二甲醚、二乙醚、二丙醚、乙基甲基醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、及它们的衍生物等。作为它们的衍生物，可使用氢的一部分被氟取代了的化合物。在使用该化合物的情况下，可以提高耐氧化性。它们可以单独使用。或者也可以组合2种以上使用。作为溶解于非水溶剂的碱金属盐，可使用锂盐、钠盐等。作为锂盐，可使用LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiN(SO2F)2、LiN(SO2CF3)2、二草酸硼酸锂(LiBOB)等。作为钠盐，可使用NaClO4、NaBF4、NaPF6、NaN(SO2F)2、NaN(SO2CF3)2等。在此，在实施方式1的电解液中，碱金属盐也可以是锂盐。此时，锂盐也可以是选自LiBF4、LiPF6、LiN(SO2CF3)2、及LiN(SO2F)2中的至少一种。根据以上的构成，可以提高电解液的离子传导率。此外，电解液中的碱金属盐的摩尔含量例如可以为0.5mol/L以上且2.0mol/L以下。此外，实施方式1的电解液中，环丙基甲腈相对于非水溶剂的总体积的比例可以为1体积％以上。根据以上的构成，可以实现输入输出特性高且可靠性高的电池。另外，在实施方式1的电解液中，环丙基甲腈相对于非水溶剂的总体积的比例也可以为50体积％以上。根据以上的构成，可以实现输入输出特性高且可靠性更高的电池。另外，在实施方式1的电解液中，环丙基甲腈相对于非水溶剂的总体积的比例也可以为80体积％以上。根据以上的构成，可以实现输入输出特性高且可靠性更高的电池。(实施方式2)以下，对实施方式2进行说明。此外，与上述的实施方式1重复的说明适宜省略。实施方式2的电池具备上述实施方式1的电解液、正极和负极。正极含有能进行碱金属阳离子的吸藏及释放的正极活性物质。负极含有能进行碱金属阳离子的吸藏及释放的负极活性物质。根据以上的构成，可以实现输入输出特性高且可靠性高的电池。实施方式2的电池例如可以构成为二次电池。另外，实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解液，含有：非水溶剂和溶解于所述非水溶剂的碱金属盐，所述非水溶剂含有环丙基甲腈。

【技术特征摘要】
2015.05.25 JP 2015-1050551.一种电解液，含有：非水溶剂和溶解于所述非水溶剂的碱金属盐，所述非水溶剂含有环丙基甲腈。2.根据权利要求1所述的电解液，相对于所述非水溶剂的总体积，所述环丙基甲腈的比例为1体积％以上。3.根据权利要求2所述的电解液，相对于所述非水溶剂的总体积，所述环丙基甲腈的比例为50体积％以上。4.根据权利要求3所述的电解液，相对于所述非水溶剂的总体积，所述环丙基甲腈的比例为80体积％以上。5.根据权利要求1所述的电解液，所述非水溶剂含有氟代碳酸亚乙酯。6.根据权利要求1所述的电解液，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：中堤贵之，前西真弓，北条伸彦，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP