本发明专利技术为[1]一种能够提高宽温度范围内的电化学特性的非水电解液，其特征在于，其是在非水溶剂中溶解有电解质盐的非水电解液，在非水电解液中含有0.001～5质量％的特定的非环状锂盐；以及[2]一种蓄电设备，其是具备正极、负极及在非水溶剂中溶解有电解质盐的非水电解液的蓄电设备，在非水电解液中含有0.001～5质量％的特定的非环状锂盐。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术为一种能够提高宽温度范围内的电化学特性的非水电解液，其特征在于，其是在非水溶剂中溶解有电解质盐的非水电解液，在非水电解液中含有0.001～5质量％的特定的非环状锂盐；以及一种蓄电设备，其是具备正极、负极及在非水溶剂中溶解有电解质盐的非水电解液的蓄电设备，在非水电解液中含有0.001～5质量％的特定的非环状锂盐。【专利说明】非水电解液以及使用了非水电解液的蓄电设备
本专利技术涉及能够提高宽温度范围内的电化学特性的非水电解液以及使用了非水 电解液的蓄电设备。
技术介绍
近年来，蓄电设备、特别是锂二次电池作为手机或笔记本型电脑等小型电子设备 的电源以及电动汽车或电力贮藏用的电源而被广泛使用。这些电子设备或汽车由于有可能 在盛夏的高温下或非常寒冷的低温下等宽温度范围内使用，所以需要在宽温度范围内平衡 良好地提高电化学特性。 特别是为了防止地球变暖，削减co2排放量成为当务之急，在搭载了由锂二次电池 或电容器等蓄电设备构成的蓄电装置的环境应对车中，期待混合动力电动汽车（HEV)、插电 式混合动力电动汽车（PHEV)、电池电动汽车（BEV)的提前普及。汽车由于移动距离长，所以 有可能在从热带的非常热的地域到非常寒冷的地域这样宽幅的温度范围的地域内使用。因 此，特别要求这些车载用的蓄电设备即使在从高温到低温的宽幅的温度范围内使用电化学 特性也不会降低。 另外，在本说明书中，锂二次电池这样的用语作为也包含所谓的锂离子二次电池 在内的概念使用。 锂二次电池主要由包含能够嵌入及脱嵌锂的材料的正极及负极、由锂盐和非水溶 剂组成的非水电解液构成，作为非水溶剂，使用碳酸亚乙酯（EC)、碳酸亚丙酯（PC)等碳酸 酯。 此外，作为负极，已知有金属锂、能够嵌入及脱嵌锂的金属化合物（金属单质、氧 化物、与锂的合金等）或碳材料，特别是使用了能够嵌入及脱嵌锂的焦炭、人造石墨、天然 石墨等碳材料的锂二次电池已经被广泛实用化。 例如，对于使用了天然石墨或人造石墨等高结晶化的碳材料作为负极材料的锂二 次电池，已知：由于非水电解液中的溶剂在充电时在负极表面发生还原分解所产生的分解 物或气体会阻碍电池所期望的电化学反应，所以会产生循环特性的降低。此外，若非水溶剂 的分解物累积，则锂向负极中的嵌入及脱嵌变得无法顺利地进行，在宽温度范围内使用时 的电化学特性变得容易降低。 进而，对于将锂金属或其合金、锡或硅等金属单质或氧化物作为负极材料使用的 锂二次电池，已知：虽然初期的容量高但在循环中发生微粉化，所以与碳材料的负极相比， 非水溶剂的还原分解加速产生，电池容量或循环特性等电池性能大大降低。此外，若这些负 极材料的微粉化或非水溶剂的分解物产生累积，则锂向负极中的嵌入及脱嵌变得无法顺利 地进行，在宽温度范围内使用时的电化学特性变得容易降低。 另一方面，对于使用了例如LiCo02、LiMn20 4、LiNi02、LiFeP04等作为正极的锂二次 电池，已知：由于非水电解液中的非水溶剂在充电状态下在正极材料与非水电解液的界面 上由局部地部分氧化分解所产生的分解物或气体会阻碍电池所期望的电化学反应，所以仍 然会产生在宽温度范围内使用时的电化学特性的降低。 如上所述，由于在正极上或负极上非水电解液发生分解时的分解物或气体因而锂 离子的迁移受到阻碍、或电池发生膨胀，从而电池性能降低。尽管是这样的状况，但现在的 趋势是：搭载了锂二次电池的电子设备的多功能化仍不断发展，耗电量增大。因此，锂二次 电池的高容量化不断发展，提高电极的密度、或减小电池内的无用的空间容积等使得电池 内的非水电解液所占的体积变小。因此，存在因非水电解液的少量分解就容易导致在宽温 度范围内使用时的电化学特性降低的状况。 在专利文献1中，提出了一种为了提高安全性而含有醋酸根三氟硼酸锂或甲磺酸 根三氟硼酸锂等熔解盐的非水电解质二次电池，这些化合物在常温（25°C附近）下为液体， 由于几乎没有使用有机溶剂所以实质上不挥发，因此暗示了安全性变高。 在专利文献2中，公开了一种非水电解液，其是在具备含有Si、Sn或Pb的负极活 性物质的二次电池中使用的非水电解液，通过含有第1及第2这两种锂盐而能够提高电池 特性。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2003-272703号 专利文献2 :日本特开2007-317655号
技术实现思路
专利技术所要解决的问题 本专利技术的目的是提供能够提高宽温度范围内的电化学特性的非水电解液以及使 用了非水电解液的蓄电设备。 用于解决问题的方法 本专利技术人们对上述现有技术的非水电解液的性能详细地进行了研究，结果获知： 在上述专利文献1的非水电解质二次电池中，由于几乎不使用溶剂所以粘性高，使液体电 阻增加，对于提高高温保存后或高温循环后的低温放电特性等宽温度范围内的电化学特性 的课题，几乎无法发挥效果。此外，由于在碳酸亚乙酯或碳酸亚丙酯等环状碳酸酯化合物中 混合了相同质量的甲磺酸根三氟硼酸锂或醋酸根三氟硼酸锂的电解液中也同样地使液体 电阻增加，所以实际情况是对于提高高温保存后或高温循环后的低温放电特性等宽温度范 围内的电化学特性的课题而言，几乎无法发挥效果。 此外，专利文献2的非水电解液为具备含有Si、Sn或Pb的负极活性物质的二次电 池用的非水电解液，但没有关于本专利技术的非水电解液中添加的特定的非环状锂盐的公开。 因此，本专利技术人们为了解决上述课题反复进行了深入研究，发现了：通过使在非水 溶剂中溶解有电解质盐的非水电解液中，以特定的添加量含有一种或两种以上特定的非环 状锂盐，能够在宽温度范围内改善蓄电设备的电化学特性、特别是锂电池的电化学特性，从 而完成了本专利技术。这样的效果在上述专利文献1中完全没有教导。 在这样的状况下，本专利技术提供下述的及。 -种非水电解液，其特征在于，其是在非水溶剂中溶解有电解质盐的非水电解 液，在非水电解液中含有0.001?5质量％的选自下述通式（I)或（II)所表示的非环状锂 盐中的一种或两种以上。 ⑷咖麻％ ⑴ [002^ (式中、，Al为下述通式（ΙΠ )或（IV)所表示的基团，γ为硼原子、磷原子或砷原子， F为氣原子。m为3或5的整数，p为1?6, q表示基团A1的价数且为1或2。其中，当基 团A1为1价（q =丨）时，p为1?3,当基团Αι为2价（q = 2)时，p为2?6。^ 当Y为硼原子时m为3,当Y为磷原子或砷原子时m为5。） (A2)X(YFn) (Li) (II) (式中，a2为下述通式（ΠΙ)所表示的基团，多个A2可以相同也可以不同。γ为硼 原子、磷原子或砷原子，F为氟原子。当Υ为硼原子时， χ为2?4的整数，χ+η为4，当γ为 磷原子或砷原子时，X为2?6的整数，χ+η为6。） 【权利要求】1. 一种非水电解液，其特征在于，其是在非水溶剂中溶解有电解质盐的非水电解液，在 非水电解液中含有0.001?5质量％的选自下述通式（I)或（II)所表示的非环状锂盐中 的一种或两种以上， (A1) (YFm) p (Li) q (I) 式中，A2为下述通式（III)或（IV)所表示的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非水电解液，其特征在于，其是在非水溶剂中溶解有电解质盐的非水电解液，在非水电解液中含有0.001～5质量％的选自下述通式(I)或(II)所表示的非环状锂盐中的一种或两种以上，(A1)(YFm)p(Li)q (I)式中，A2为下述通式(III)或(IV)所表示的基团，Y为硼原子、磷原子或砷原子，F为氟原子；m为3或5的整数，p为1～6，q表示基团A2的价数且为1～3的整数；其中，当基团A2为1价即q＝1时，p为1～3，当基团A2为2价即q＝2时，p为2～6；当Y为硼原子时m为3，当Y为磷原子或砷原子时m为5；(A2)x(YFn)(Li) (II)式中，A2为下述通式(III)所表示的基团，多个A2可以相同也可以不同；Y为硼原子、磷原子或砷原子，F为氟原子；当Y为硼原子时，x为2～4的整数，x+n为4，当Y为磷原子或砷原子时，x为2～6的整数，x+n为6；[化学式1]式中，R表示碳原子数为1～6的烷基、碳原子数为2～6的链烯基、碳原子数为6～12的芳基、碳原子数为1～6的亚烷基或卤素原子；R所具有的氢原子中的至少一个也可以被卤素原子取代。
【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：岛本圭，古藤雄一，敷田庄司，
申请(专利权)人：宇部兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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