本发明专利技术提供即使低温下也可以维持高放电特性的二次电池用非水电解质。二次电池用非水电解质含有非水溶剂、和溶解于前述非水溶剂的锂盐，前述非水溶剂含有环状碳酸酯、链状碳酸酯、氟代芳烃和羧酸酯，前述环状碳酸酯含有碳酸亚乙酯，前述非水溶剂中，前述环状碳酸酯的含量MCI为4.7～90质量％、前述碳酸亚乙酯的含量MEC为4.7～37质量％、前述链状碳酸酯的含量MCH为8～80质量％、前述氟代芳烃的含量MFA为1～25质量％、前述羧酸酯的含量MCAE为1～80质量％。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供即使低温下也可以维持高放电特性的二次电池用非水电解质。二次电池用非水电解质含有非水溶剂、和溶解于前述非水溶剂的锂盐，前述非水溶剂含有环状碳酸酯、链状碳酸酯、氟代芳烃和羧酸酯，前述环状碳酸酯含有碳酸亚乙酯，前述非水溶剂中，前述环状碳酸酯的含量MCI为4.7～90质量％、前述碳酸亚乙酯的含量MEC为4.7～37质量％、前述链状碳酸酯的含量MCH为8～80质量％、前述氟代芳烃的含量MFA为1～25质量％、前述羧酸酯的含量MCAE为1～80质量％。【专利说明】二次电池用非水电解质及非水电解质二次电池
本专利技术涉及二次电池用非水电解质以及非水电解质二次电池，特别是涉及含有碳酸亚乙酯(EC)等环状碳酸酯和链状碳酸酯的非水电解质的改良。
技术介绍
以锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池中，作为非水电解质，使用锂盐的非水溶剂溶液。作为非水溶剂，可列举出EC、碳酸亚丙酯(PC)等环状碳酸酯，碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)等链状碳酸酯等。通常大多组合使用多种碳酸酯。另外已知，为了提高电池特性，而向非水电解质中添加添加剂。例如专利文献I中，从提高初始发电效率、充放电循环特性的观点考虑，使用含有PClO?60体积％、ECl?20体积％和DEC等链状碳酸酯30?85体积％，并且添加有I, 3-丙烷磺内酯和碳酸亚乙烯酯的非水电解质。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004-355974号公报
技术实现思路
_7] 专利技术要解决的问题环状碳酸酯中，EC虽然介电常数高，但是熔点比较高，低温下容易形成高粘度。因此，这种含有EC的非水电解质的粘度容易升高。非水电解质的粘度增加特别是在低温下显著，结果低温下，离子导电性降低而放电特性容易降低。若非水电解质的粘度高，则将非水电解质注入到电池壳体内时，不仅不能顺利地注入，而且非水电解质难以浸渗到包括正极和负极的电极组。非水电解质不能均匀地浸渗到电极组的情况下，过充电时，在负极的表面容易不均匀地析出金属锂。所析出的金属锂非常不稳定，对于非水溶剂的反应性非常高，有可能促进进一步产生气体。另外，局部析出的金属锂成为发热的原因，有可能使电池的安全性降低。另外，DEC等链状碳酸酯容易由于氧化分解以及还原分解而产生气体。专利文献I中，由于DEC等链状碳酸酯的用量多，气体的产生量增多。特别是若高温环境下保存或重复充放电，则容易产生大量气体。若产生大量气体则存在电池的充放电容量降低的同时放电特性降低的情况。特别是由于低温下离子传导性也容易降低，因此与气体产生伴随的容量降低互相结合，放电特性的降低容易变得显著。本专利技术的目的在于，提供即使低温下也能够维持高放电特性的二次电池用非水电解质以及非水电解质二次电池。用于解决问题的方案本专利技术的一方案涉及一种二次电池用非水电解质，其含有非水溶剂、和溶解于前述非水溶剂的锂盐，前述非水溶剂含有环状碳酸酯、链状碳酸酯、氟代芳烃和羧酸酯，前述环状碳酸酯含有EC，前述非水溶剂中，前述环状碳酸酯的含量Ma为4.7?90质量％、前述EC的含量Mrc为4.7?37质量％、前述链状碳酸酯的含量Mai为8?80质量％、前述氟代芳烃的含量Mfa为I?25质量％、前述羧酸酯的含量MeAES I?80质量％。本专利技术的另一方案涉及一种非水电解质二次电池，其具备:具有正极集电体和形成于正极集电体表面的正极活性物质层的正极、具有负极集电体和形成于负极集电体表面的负极活性物质层的负极、配置于正极与负极之间的分隔件、和上述二次电池用非水电解质。专利技术的效果根据本专利技术，对于非水电解质二次电池而言，能够提高低温下的放电特性。本专利技术的新特征记载于随附的权利要求书，本专利技术中，关于技术特征和内容这两者，与本专利技术的其它目的和特征一起，通过对照附图的以下的详细说明，能够更良好地理解。【专利附图】【附图说明】图1为将本专利技术的一实施方式的方型非水电解质二次电池的局部切口的立体图。【具体实施方式】本专利技术的二次电池用非水电解质含有非水溶剂、和溶解于非水溶剂的锂盐，非水溶剂含有环状碳酸酯、链状碳酸酯、氟代芳烃和羧酸酯，环状碳酸酯含有EC。非水溶剂中，环状碳酸酯的含量Ma为4.7?90质量％、EC的含量Mrc为4.7?37质量％、链状碳酸酯的含量MaiS 8?80质量％、氟代芳烃的含量Mfa为I?25质量％、羧酸酯的含量MeAES I?80质量％。本专利技术的非水电解质中，非水电解质的非水溶剂除了含有EC的环状碳酸酯和链状碳酸酯之外，还以上述含量含有氟代芳烃和羧酸酯。因此，即使环状碳酸酯的含量比较多的情况下，低温时，非水电解质的粘度升高也得到抑制。由于即使低温下，也可以维持低的非水电解质的粘度，因此可以维持低温下的高放电特性。另外，由于容易抑制链状碳酸酯的分解，因此可以抑制气体的产生，由此，可以抑制容量劣化的同时可以抑制放电特性(特别是低温放电特性)降低。通过以特定含量使用羧酸酯，非水电解质对于电极和分隔件的润湿性提高，从而也可以显著提高非水电解质对于电极和分隔件的浸渗性。因此，可以向容纳有电极和分隔件的电池壳体内顺利地注入非水电解质。通过润湿性提高，过电压减小，金属锂的析出降低。另外，由于非水电解质容易均匀地浸渗到电极和分隔件，因此即使金属锂析出，一个一个晶体也小、均匀，容易与氟代芳烃反应。由此，即使金属锂析出，也容易与氟代芳烃快速反应而稳定化。因而，即使过充电时，金属锂与链状碳酸酯等非水溶剂的反应也得到抑制，可以抑制产生气体的同时可以抑制起因于金属锂的发热，从而可以提高电池的安全性。需要说明的是，非水电解质不含有羧酸酯时，非水电解质对电极和分隔件的浸渗性低。若非水电解质的浸渗性低，则不仅形成过电压比较高的状态，而且非水电解质未均匀地浸渗，而局部产生未保持非水电解质的部位。这种情况下，容量降低，放电特性(特别是低温放电特性)容易降低。另外，充放电伴随的锂的吸藏以及释放未均匀地进行，特别是过充电时，容易在负极表面局部析出金属锂。局部析出金属锂时，晶体容易增大，因此即使非水电解质含有氟代芳烃的情况下，氟代芳烃也难以与金属锂反应，因此金属锂难以稳定化，结果电池的安全性显著降低。与此相对，本申请专利技术中，除了含有EC的环状碳酸酯和链状碳酸酯之外，还以特定含量组合氟代芳烃和羧酸酯，因此与非水电解质不含有羧酸酯而含有氟代芳烃的情况相t匕，可以提高放电特性(特别是低温放电特性)。另外，也可以显著提高耐过充电特性。另外，批量生产作业线中，通常在注液使用的喷嘴中，非水电解质容易固体化，电池中的注液量容易产生偏差。有可能由于非水电解质的浸渗性低，而电池中的非水电解质不能满足规定量。对于这种电池而言，若重复充放电则电池特性容易降低。但是，本专利技术中，由于非水电解质的浸渗性高，因此可以抑制这种电池特性降低。(环状碳酸酯)环状碳酸酯含有EC。环状碳酸酯具体而言指的是不含有聚合性碳-碳不饱和键和/或氟原子的环状碳酸酯。环状碳酸酯除了 EC之外，还可以含有其它的环状碳酸酯。作为这种其它的环状碳酸酯，可列举出例如PC、碳酸亚丁酯等碳原子数为4以上的碳酸亚烷基酯。这种碳酸亚烷基酯的碳原子数优选为4~7，进一步优选为4~6。其它的环状碳酸酯可以单独使用一种或组合两种以上来使用。环状碳酸酯优选除本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种二次电池用非水电解质，其含有非水溶剂、和溶解于所述非水溶剂的锂盐，所述非水溶剂含有环状碳酸酯、链状碳酸酯、氟代芳烃和羧酸酯，所述环状碳酸酯含有碳酸亚乙酯，所述非水溶剂中，所述环状碳酸酯的含量MCI为4.7～90质量％、所述碳酸亚乙酯的含量MEC为4.7～37质量％、所述链状碳酸酯的含量MCH为8～80质量％、所述氟代芳烃的含量MFA为1～25质量％、所述羧酸酯的含量MCAE为1～80质量％。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：出口正树，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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