电解液、及锂离子二次电池制造技术

一种电解液，其含有非水性溶剂、锂盐、和下述通式(I)所示的含氟的醚化合物，式中，R1表示碳原子数为3～8的烷基，R2表示碳原子数为1的烷基，键合于烷基R1上的氢原子中的至少6个被氟原子取代，键合于烷基R2上的氢原子中的至少1个被氟原子取代。R1-O-R2…(I)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种能够用于锂离子二次电池的电解液、及锂离子二次电池。本申请 基于2013年8月21日在日本申请的日本特愿2013-171605号而主张优先权，并将其内容 引用于此。
技术介绍
伴随笔记本型个人电脑、移动电话、电动汽车等市场的急速扩大，寻求高能量密度 的二次电池。作为得到高能量密度的二次电池的方法，开发有使用容量大的负极材料的方 法和使用高电位的正极的方法等。现有的一般的锂离子二次电池的电压多为3. 5~4. 2V。 但是，使用有高电位的正极的锂离子二次电池具有4. 5V以上的电位，可期待能量密度的提 高。并且，通过与容量大的负极组合，可实现进一步的高容量化。 但是，若使用高电位的正极，则存在由于电解液分解而引起电池性能降低的问题。 作为抑制该电解液分解的方法，例如在专利文献1中公开有一种在电解液中添加具有1-丙 烯氧基的脂肪族化合物等的方法。在专利文献2中公开有在电解液中加入特定的氟化链状 醚，记载有可赋予电解液的流动性。在专利文献3中公开有一种在电解液中含有特定的化 学式表示的乙烯基硼酸化合物的非水电解液，记载有低温充放电时的放电容量良好。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2013-26180号公报 专利文献2 :W02012-141301号公报 专利文献3 :日本特开2011-210651号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题 然而，在将专利文献1中所公开的脂肪族化合物用作锂离子二次电池的电解液的 添加剂的情况下，产生伴随二次电池的充放电循环容量降低强烈的问题。另外，要求伴随使 用有专利文献2~3中所公开的电解液的二次电池充放电循环的容量维持率提高。 本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其要解决的问题在于提供一种即使在将锂离子 二次电池的使用电压设为比现有的3. 5~4. 2V高的4. 5V以上的情况下，伴随其充放电循 环的容量降低也比现有减少的电解液、及具备该电解液的锂离子二次电池。 用于解决问题的技术方案 本专利技术人等着眼于在电解液中添加含氟的醚化合物。使用现有的锂离子二次电池 中所使用的含氟的醚化合物（例如参照日本特开平11-26015号公报）评价溶解性及在比 目前严苛的使用条件（45°C、1. 5V-4. 5V的充放电循环）下的电池特性，结果无法得到令人 满意的结果。 本专利技术人等进行了潜心研究，发现键合于含氟的醚化合物的氧原子的2个烷基 中，一个烷基的碳原子数为1个，且另一个烷基的碳原子数为3~8时，非水溶剂中的溶解 性优异，并且，通过对取代两个烷基的氢原子的氟原子数进行调整，可减少伴随锂离子二次 电池的充放电循环的容量降低，以至完成了本专利技术。即，本专利技术提供以下的方案。 -种电解液，其含有非水性溶剂、锂盐、和下述通式⑴所示的含氟的醚化合 物， R1-O-R2…（I) 。 根据上述所述的电解液，其中，所述含氟的醚化合物的含量相对于所述电 解液的总量为1~60体积％。 根据上述或所述的电解液，其中，所述非水性溶剂为碳酸乙烯酯（EC) 和碳酸二乙酯（DEC)的混合溶剂。 根据上述或所述的电解液，其中，所述非水性溶剂为氟代碳酸乙烯酯 (FEC)和碳酸二乙酯（DEC)的混合溶剂。 根据上述所述的电解液，其中，所述FEC的含量相对于所述非水性溶剂的 总量为30~70体积％。 根据上述~中任一项所述的电解液，其进一步含有下述通式（B-I)所 示的硼类化合物， 。 根据上述所述的电解液，其中，所述硼类化合物的含量相对于所述电解液 的总量为〇.〇1~5质量％。 根据上述或所述的电解液，其中，所述硼类化合物的含量相对于所述 含氟的醚化合物100质量份为5质量份以下。 根据上述~中任一项所述的电解液，其中，所述含氟的醚化合物为 1，1，2, 3, 3, 3-六氟丙基二氟甲基醚。 根据上述~中任一项所述的电解液，其中，所述含氟的醚化合物为 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 5-九氟戊基二氟甲基醚。 -种锂离子二次电池，其具有上述~中任一项所述的电解液。 专利技术的效果 根据本专利技术的电解液，即使在4. 5V以上的高电位下使用二次电池时，伴随其充放 电循环的容量降低也可比目前减少。另外，根据本专利技术的锂离子二次电池，在4. 5V以上的 高电位下使用时伴随充放电循环的容量降低可比目前减少，因此，作为高能量密度的二次 电池与目前相比能够长期地重复使用。【附图说明】 图1为表示叠层层压型的锂离子二次电池所具有的电极元件的结构的示意剖面 图。 图2为表示制备的二次电池的容量维持率％ (纵轴）和充放电循环数（横轴）的 关系的比较例1及实施例1~4的标绘图。 图3为表示制备的二次电池的容量维持率％ (纵轴）和充放电循环数（横轴）的 关系的比较例1~2及参考例1的标绘图。 符号说明 1 正极 IA正极集电体 IB正极引线片 2 负极 2A负极集电体 2B负极引线片 3 多孔隔膜 4 外包装体【具体实施方式】 《电解液》 本专利技术的电解液的第一实施方式含有非水性溶剂、作为支持盐的锂盐和下述通式 (I)所示的含氟的醚化合物。 R1-O-R2…（I) 。 〈含氟的醚化合物〉 上述通式（I)的R1为直链状、支链状或环状的烷基，从提高在非水性溶剂中的溶 解性的观点考虑，优选为直链状或支链状的烷基，更优选为直链状烷基。 从提高在非水性溶剂中的溶解性的观点考虑，构成R1所示的烷基的碳原子数优选 3~6，更优选3~5。 构成R1所示烷基的氢原子中的至少6个被氟原子取代。构成R 1所示烷基的氢原 子均可被氟原子取代，但优选R1具有至少1个氢原子。 构成R2所示的烷基、即甲基的氢原子中的至少1个被氟原子取代。构成R2所示的 甲基的氢原子均可被氟原子取代，但优选R 2具有至少1个氢原子。即，优选下述通式（I'）。 R1-O-CHF2- (I，） 上述通式（I)所示的含氟的醚化合物组中，作为更优选的化合物可以举出：以下 述通式（I-a)所示的化合物。 上述通式（I-a)中，优选X4~X 7中的任意1个为氢原子，更优选X 4或X 5为氢原 子。 上述通式（I-a)中，优选Xs~Xw中的任意1个或2个为氢原子，更优选X 8~X 10 中的任意1个为氢原子。 本实施方式的电解液中的进一步优选的含氟的醚化合物为下述式（Ι-a-l)~ (I-a-6)所示的化合物，其中，特别优选下述式（Ι-a-l)所示的1，1，2, 3, 3, 3-六氟丙基二氟 甲基醚。 CF3-CHF-CF2-O-CHf2 (1言1)[0068当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解液，其含有非水性溶剂、锂盐、和下述通式(I)所示的含氟的醚化合物，[化学式1]R1‑O‑R2…(I)式中，R1表示碳原子数为3～8的烷基，R2表示碳原子数为1的烷基，键合于烷基R1上的氢原子中的至少6个被氟原子取代，键合于烷基R2上的氢原子中的至少1个被氟原子取代。

【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：瓶子克，豊川卓也，
申请(专利权)人：积水化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP