非水电解液、电化学器件、锂离子二次电池以及组件制造技术

技术编号:11544897 阅读:73 留言:0更新日期:2015-06-03 18:33
本发明专利技术的目的在于提供能够得到高温下的保存特性和高电压循环特性优异的锂离子二次电池等的非水电解液。本发明专利技术为一种非水电解液,其特征在于,包含非水溶剂和电解质盐,上述非水溶剂含有通式(1)RfOCOOR(式中,Rf为碳原子数1~4的氟化烷基,R为碳原子数1~4的烷基)所示的含氟链状碳酸酯(A)、以及选自EC、PC和FEC中的至少1种环状碳酸酯(B),并且上述含氟链状碳酸酯(A)和上述环状碳酸酯(B)分别含有作为杂质的化合物(α)和化合物(β)5000ppm以下和50ppm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有使特定化合物的含量降低了的非水溶剂和电解质盐的非水电解 液、具备该非水电解液的电化学器件、锂离子二次电池以及组件。
技术介绍
作为锂离子二次电池等的电化学器件用的非水电解液,一般使用在碳酸亚乙酯、 碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯等非水系溶剂中溶解LiPF 6、1^8?4等电解质盐而得到的非水电解 液。然而,由于如上所述的烃系的溶剂的氧化电位低,所以可以认为今后在处于高电压的情 况下,电解液会分解。 专利文献1公开了使用氟化的链状碳酸酯的非水电解二次电池抑制因电解造成 的气体的产生,具有高的安全性。然而,专利文献1对于其化合物的杂质没有记载。另外, 这样的非水系电解液二次电池如果放置在高温的环境中,或者反复充放电,就会存在放电 容量降低的问题。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开平11-195429号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 本专利技术的目的在于提供能够得到高温下的保存特性和高电压循环特性优异的锂 离子二次电池等的非水电解液。 用于解决课题的方法 本专利技术人为了解决上述课题而反复进行各种研宄,结果发现通过使用使特定的杂 质含量降低了的非水溶剂,能够解决上述课题,从而完成了本专利技术。 即,本专利技术为一种非水电解液,其特征在于,包含非水溶剂和电解质盐, 上述非水溶剂含有通式(1): RfOCOOR (1) (式中,Rf为碳原子数1~4的氟化烷基,R为碳原子数1~4的烷基)所示的含 氟链状碳酸酯(A)、以及 选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯和氟代碳酸亚乙酯中的至少1种的环状碳酸酯(B), 并且含有选自 (I)通式(2): RfOH ⑵ (式中,Rf与上述相同)所示的化合物、 (II)通式(3): R0H (3) (式中,R与上述相同)所示的化合物、和 (III)通式(4): ROCOC1 (4) (式中,R与上述相同)所示的化合物中的至少1种的化合物(a );以及选自 (IV)通式(5): HO(CH2CH2)nOH (5) (式中,n为1~5的整数)所示的化合物、 (V)通式(6): HO(CHCH3CH2)nOH (6) (式中,n为1~5的整数)所示的化合物、和 (VI)通式(7): HO(CHFCH2)nOH (7) (式中,n为1~5的整数)所示的化合物中的至少1种的化合物(0 ), 上述化合物(a )的含量相对于含氟链状碳酸酯(A)为5000ppm以下,上述化合物 (0)的含量相对于环状碳酸酯(B)为50ppm以下。 优选上述含氟链状碳酸酯(A)为 CF3CH2OCOOCH^ CF 3CH2OCOOCH2CH3。 优选上述含氟链状碳酸酯(A)的含量在非水溶剂中为0. 5~90重量%。 优选上述环状碳酸酯(B)为碳酸亚乙酯,化合物(0)为通式(5)所示的化合物。 优选上述环状碳酸酯(B)为碳酸亚丙酯,化合物(0)为通式(6)所示的化合物。 优选上述环状碳酸酯(B)为氟代碳酸亚乙酯,化合物)为通式(7)所示的化合 物。 本专利技术还为一种电化学器件,其特征在于:具备上述非水电解液。 本专利技术还为一种锂离子二次电池,其特征在于:具备正极、负极以及上述非水电解 液。 本专利技术还为一种组件,其特征在于:具备上述锂离子二次电池。 专利技术的效果 本专利技术能够提供能够得到高温下的保存特性以及高电压循环特性优异的锂离子 二次电池等的非水电解液。【具体实施方式】 本专利技术的非水电解液,其特征在于,包含非水溶剂和电解质盐, 上述非水溶剂含有通式(1): RfOCOOR (1) (式中,Rf为碳原子数1~4的氟化烷基,R为碳原子数1~4的烷基)所示的含 氟链状碳酸酯(A)、以及 选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯和氟代碳酸亚乙酯中的至少1种的环状碳酸酯(B), 并且含有选自 (I)通式(2): RfOH (2) (式中,Rf与上述相同)所示的化合物、 (II)通式(3): ROH (3)(式中,R与上述相同)所示的化合物、和 (III)通式(4): ROCOC1 (4)(式中,R与上述相同)所示的化合物中的至少1种的化合物(a );以及选自 (IV)通式(5): HO(CH2CH2)nOH(5)(式中,n为1~5的整数)所示的化合物、 (V)通式(6): HO(CHCH3CH2)nOH (6)(式中,n为1~5的整数)所示的化合物、和 (VI)通式(7): HO(CHFCH2)nOH(7)(式中,n为1~5的整数)所示的化合物中的至少1种的化合物(0), 上述化合物(a )的含量相对于含氟链状碳酸酯(A)为5000ppm以下,上述化合物 (0)的含量相对于环状碳酸酯(B)为50ppm以下。 因此,使用本专利技术的电解液,可以得到高容量且保存特性、负荷特性和循环特性优 异的电化学器件。 其中,本专利技术中的"氟化烷基"是烷基的至少1个氢原子被取代为氟原子而得到的 基团。 以下,有时将通式(2)~(7)所示的化合物分别称为化合物(I)、化合物(II)、化 合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)、化合物(VI)。 上述非水溶剂包含通式(1)所示的含氟链状碳酸酯(A)。 Rf 能够例示例如:CF3-、CF3CF2-、(CF3) 2CH-、CF3CH2-、C2F5CH 2-、HCF2CF2CH2-、 cf3cfhcf2ch2-等,这些之中,从阻燃性高、速率特性和耐氧化性良好的观点出发,特别优选 cf3ch2-〇 R能够例示例如:-013、-012013、-01(01 3)2、-(:3117等,这些之中,从粘度低、速率特性 良好的观点出发,特别优选-ch3、-ch2ch3。 作为上述含氟链状碳酸酯(A)的具体例,能够列举例如:CF3CH 2OCOOCH3、 〇?30120(:0001 2013、〇?3〇?20120(:0001 3、〇?不?20120(:00012013等。这些之中,优选〇当前第1页1 2 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:包含非水溶剂和电解质盐,所述非水溶剂含有以下通式(1)所示的含氟链状碳酸酯(A)和环状碳酸酯(B),通式(1):RfOCOOR   (1)式中,Rf为碳原子数1~4的氟化烷基,R为碳原子数1~4的烷基,所述环状碳酸酯(B)为选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯和氟代碳酸亚乙酯中的至少1种,并且,所述非水溶剂含有化合物(α)和化合物(β),所述化合物(α)为选自以下(I)、(II)和(III)中的至少1种,所述化合物(β)为选自以下(IV)、(V)和(VI)中的至少1种,(I)通式(2)所示的化合物:RfOH   (2)式中,Rf与上述相同,(II)通式(3)所示的化合物:ROH   (3)式中,R与上述相同,(III)通式(4)所示的化合物:ROCOCl   (4)式中,R与上述相同,(IV)通式(5)所示的化合物:HO(CH2CH2)nOH   (5)式中,n为1~5的整数,(V)通式(6)所示的化合物:HO(CHCH3CH2)nOH   (6)式中,n为1~5的整数,(VI)通式(7)所示的化合物:HO(CHFCH2)nOH   (7)式中,n为1~5的整数,所述化合物(α)的含量相对于含氟链状碳酸酯(A)为5000ppm以下,所述化合物(β)的含量相对于环状碳酸酯(B)为50ppm以下。...

【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:坂田英郎高明天山崎穣辉山内昭佳贺川米基璐中园葵
申请(专利权)人:大金工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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