二次电池用电解液、二次电池、电池组、电动车辆、蓄电系统、电动工具及电子设备技术方案

一种二次电池，具备正极、负极及包含R(‑S(＝O)2‑Rf)n表示的磺酰基化合物中的至少一种的电解液。R为包含一个或两个以上脂肪烃环的n价烃基。Rf为卤素基及一价卤代烃基中的任意一种。n为1以上的整数。其中，n价烃基还可以包含一个或两个以上芳烃环，但最接近形成磺酰基的硫原子的环为脂肪烃环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二次电池用电解液、二次电池、电池组、电动车辆、蓄电系统、电动工具及电子设备
本技术涉及一种用于二次电池的电解液、使用该电解液的二次电池、以及使用该二次电池的电池组、电动车辆、蓄电系统、电动工具及电子设备。
技术介绍
手机及便携式信息终端设备(PDA)等各种电子设备得到广泛普及，要求该电子设备小型化、轻量化及长寿命化。因此，作为电源，正在开发电池，特别是小型、轻量且能够获得高能量密度的二次电池。除上述电子设备以外，还探讨了二次电池在其它用途中的应用。作为一个例子，可列举：可拆装地搭载于电子设备等的电池组、电动汽车等电动车辆、家用电源服务器等蓄电系统及电钻等电动工具。该二次电池具备正极及负极、以及电解液。由于电解液的组成会对电池性能产生较大影响，因此关于该电解液的组成，进行了各种探讨。具体而言，为了改善循环特性等，电解液中含有具有磺酰基的化合物(例如，参见专利文献1～7)。该具有磺酰基的化合物为F-S(＝O)2-R1(R1为具有碳-碳不饱和键的链状基团等)表示的化合物等。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-049112号公报专利文献2：日本特开2006-049152号公报专利文献3：日本特开2009-054407号公报专利文献4：日本特开2009-054408号公报专利文献5：日本特开2009-054288号公报专利文献6：日本特开2013-110102号公报专利文献7：日本特开2014-063596号公报。
技术实现思路
电子设备等的性能不断提高，功能不能扩展。与此同时，电子设备等的使用频率增加，并且该电子设备等的使用环境扩大。因此，关于二次电池的电池性能，依然具有改善的空间。因此，期待提供一种能够获得优异的电池性能的二次电池用电解液、二次电池、电池组、电动车辆、蓄电系统、电动工具及电子设备。本技术的一种实施方式的二次电池用电解液，包含下述的式(1)表示的磺酰基化合物中的至少一种。[化学式1]R为包含一个或两个以上脂肪烃环的n价烃基。Rf为卤素基及一价卤代烃基中的任意一种。n为1以上的整数。其中，n价烃基还可以包含一个或两个以上芳烃环，但最接近形成磺酰基(-S(＝O)2-)的硫原子(S)的环为脂肪烃环。本技术的一种实施方式的二次电池，具备正极、负极及电解液，该电解液具有与上述本技术的一种实施方式的二次电池用电解液相同的构成。本技术的一种实施方式的电池组、电动车辆、蓄电系统、电动工具及电子设备分别具备二次电池，该二次电池具有与上述本技术的一种实施方式的二次电池相同的构成。在此，“n价烃基”为由碳(C)及氢(H)构成且包含一个或两个以上脂肪烃环的n价基团的总称。该脂肪烃环可以含有一个或两个以上碳-碳不饱和键(碳-碳双键及碳-碳三键中的一者或两者)，也可以不含有该碳-碳不饱和键。另外，脂肪烃环可以为单环式，也可以为多环式。n价烃基可以仅包含一个或两个以上脂肪烃环，也可以包含该一个或两个以上脂肪烃环以及一个或两个以上芳烃环。但是，当n价烃基包含一个或两个以上脂肪烃环以及一个或两个以上芳烃环时，最接近形成磺酰基的硫原子的环不是芳烃环，而是脂肪烃环。需要指出，n价烃基可以为由一个脂肪烃环构成的基团，也可以为由两个以上脂肪烃环构成的基团，还可以为一个或两个以上脂肪烃环和一个或两个以上脂肪烃链彼此键合而成的基团，更可以为在以上一系列基团上导入一个或两个以上芳烃环作为取代基而成的基团。当n价烃基由两个以上脂肪烃环构成时，该两个以上脂肪烃环彼此键合即可。式(1)中，形成磺酰基的硫原子可以与形成R中的脂肪烃环的碳原子键合，也可以与未形成该脂肪烃环的其它碳原子键合。该“其它碳原子”是指形成上述一个或两个以上脂肪烃链的碳原子。“一价卤代烃基”为一价烃基中的一个或两个以上氢基(-H)被卤素基取代而成的基团。该“一价烃基”是由碳及氢构成的一价基团的总称，可以为直链状基团，也可以为具有一个或两个以上侧链的支链状基团，还可以为环状基团，更可以为这些中的两种以上彼此键合而成的基团。当卤素基的数目为两个以上时，该两个以上卤素基的种类可以仅为一种，也可以为两种以上。需要指出，一价卤代烃基可以包含一个或两个以上碳-碳不饱和键，也可以不包含该碳-碳不饱和键。另外，一价卤代烃基可以具有脂肪族性(非芳香族性)，也可以具有芳香族性。根据本技术的一种实施方式的二次电池用电解液或二次电池，由于电解液包含上述磺酰基化合物，因此能够获得优异的电池性能。另外，在本技术的一种实施方式的电池组、电动车辆、蓄电系统、电动工具或电子设备中，也能够获得相同的效果。需要指出，此处所记载的效果不受限定，可以为本技术中所记载的任意效果。附图说明图1为表示本技术的一种实施方式的二次电池(圆筒型)的构成的剖视图；图2为放大表示图1所示的卷绕电极体中的一部分构成的剖视图；图3为表示本技术的一种实施方式的二次电池(层压薄膜型)的构成的立体图；图4为卷绕电极体沿图3所示的IV-IV线的剖视图；图5为表示二次电池的应用例(电池组：单电池)的构成的立体图；图6为表示图5表示的电池组的构成的方框图；图7为表示二次电池的应用例(电池组：电池包)的构成的方框图；图8为表示二次电池的应用例(电动车辆)的构成的方框图；图9为表示二次电池的应用例(蓄电系统)的构成的方框图；图10为表示二次电池的应用例(电动工具)的构成的方框图。具体实施方式下面，参考附图对本技术的一种实施方式进行详细地说明。需要指出，说明顺序如下所述。1.二次电池用电解液2.二次电池2-1.锂离子二次电池(圆筒型)2-2.锂离子二次电池(层压薄膜型)2-3.锂金属二次电池3.二次电池的用途3-1.电池组(单电池)3-2.电池组(电池包)3-3.电动车辆3-4.蓄电系统3-5.电动工具<1.二次电池用电解液>首先，对本技术的一种实施方式的二次电池用电解液进行说明。在此所说明的二次电池用电解液(下面，简称为“电解液”)例如用于锂离子二次电池等二次电池。但是，使用电解液的二次电池的种类不限定于锂离子二次电池。[磺酰基化合物]电解液包含下述的式(1)表示的磺酰基化合物中的任意一种或两种以上。即，电解液中含有的磺酰基化合物的种类可以仅为一种，也可以为两种以上。[化学式2]R为包含一个或两个以上脂肪烃环的n价烃基。Rf为卤素基及一价卤代烃基中的任意一种。n为1以上的整数。其中，n价烃基还可以包含一个或两个以上芳烃环，但最接近形成磺酰基的硫原子的环为脂肪烃环。在该磺酰基化合物中，包含磺酰基的一个或两个以上分支部(-S(＝O)2-Rf)键合于包含一个或两个以上脂肪烃环的主干部(R)。电解液包含磺酰基化合物是为了提高该电解液的化学稳定性。由此，抑制电解液的分解反应，同时，抑制因该电解液的分解反应而产生气体，因此，使用该电解液的二次电池的电池性能提高。在该情况下，特别是，即使二次电池被用于高温环境及低温环境等严酷的环境中(充放电)，并且，二次电池被保存在这样的环境中，也会充分抑制电解液的分解反应，同时，也充分抑制气体的产生，从而大大改善电池性能。关于式(1)表示的磺酰基化合物的构成的详细内容如下所述。(关于R的详细内容)如上所述，R为n价烃基。如上所述，该“n价烃基”是由碳及氢构成并且包含一个或两个以上脂肪烃环的n价基团本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二次电池，其特征在于，具备：正极；负极；电解液，包含下述的式(1)表示的磺酰基化合物中的至少一种，[化学式1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.09 JP 2016-2186251.一种二次电池，其特征在于，具备：正极；负极；电解液，包含下述的式(1)表示的磺酰基化合物中的至少一种，[化学式1]R为包含一个或两个以上脂肪烃环的n价烃基，Rf为卤素基及一价卤代烃基中的任意一种，n为1以上整数，其中，n价烃基还可以包含一个或两个以上芳烃环，但最接近形成磺酰基(-S(＝O)2-)的硫原子(S)的环为脂肪烃环。2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述n价烃基不包含所述一个或两个以上芳烃环。3.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述式(1)中，所述硫原子与形成所述脂肪烃环的碳原子(C)键合。4.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述n价烃基为下述基团中的任意一种：(A)由一个单环式脂肪烃环构成的n价基团、(B)由一个多环式脂肪烃环构成的n价基团、(C)两个以上单环式脂肪烃环彼此键合而成的n价基团、(D)两个以上多环式脂肪烃环彼此键合而成的n价基团、(E)一个以上单环式脂肪烃环和一个以上多环式脂肪烃环彼此键合而成的n价基团、(F)一个以上单环式脂肪烃环和一个以上脂肪烃链彼此键合而成的n价基团、(G)一个以上多环式脂肪烃环及一个以上脂肪烃链彼此键合而成的n价基团、及(H)一个以上单环式脂肪烃环、一个以上多环式脂肪烃环和一个以上脂肪烃链彼此键合而成的n价基团，所述脂肪烃链为烷基链、链烯基链及炔基链中的至少一种。5.根据权利要求4所述的二次电池，其中，所述n价烃基为所述由一个单环式脂肪烃环构成的n价基团，所述一个单环式脂肪烃环的碳数为3以上且12以下。6.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述卤素基为氟基(-F)、氯基(-Cl)、溴基(-Br)及碘基(-I)中的至少一种，所述一价卤代烃基为烷基、链烯基、炔基、环烷基、芳基及它们中的两种以上彼此键合而成的一价基团的任意一个中的至少一个氢基(-H)被所述卤素基取代而成的基团。7.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述一价卤代烃基为所述烷基中的至少一个氢基被所述卤素基取代而成的基团，所述一价卤代烃基的碳数为1以上且4以下。8.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述一价卤代烃基为全氟烷基。9.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述n为4以下。10.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述磺酰基化合物包含分别由下述的式(2)及式(3)表示的化合物中的至少一者，[化学式2]R1为包含一个或两个以上脂肪烃环的一价烃基，Rf1为卤素基及一价卤代烃基中的任意一种，其中，一价烃基还可以包含一个或两个以上芳烃环，但最接近形成磺酰基的硫原子的环为脂肪烃环，[化学式3]R2为包含一个或两个以上脂肪烃环的二价烃基，Rf2及Rf3分别为卤素基及一价卤代烃基中的任意一种，其中，二价烃基还可以包含一个或两个以上芳烃环，但最接近形成磺酰基的硫原子的环为脂肪烃环。11.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：川澄克光，小谷徹，武志一正，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP