电解质溶液和电池制造技术

本发明专利技术涉及电解质溶液和电池。本发明专利技术提供一种能够改善高温性能的电池。所述电池包括正极、负极和电解质溶液。设置在所述正极和负极之间的隔板浸渍有所述电解质溶液。所述电解质溶液的溶剂包括主溶剂如含有卤素的环状碳酸酯和副溶剂如碳酸酯二聚物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含有溶剂和电解质盐的电解质溶液，以及使用该电解质溶 液的电池。
技术介绍
近年来，便携式电子设备如照相一体型VTR(磁带录像机)、手机或膝上 型计算机得到了广泛使用，强烈要求减小便携式电子设备的尺寸和重量以 及延长便携式电子设备的使用寿命。从而，促进了作为便携式电子设备电 源的电池，尤其是能够获得高能量密度的轻型二次电池的发展。其中，利 用锂的插入和脱出进行充放电反应的二次电池(所谓的锂离子二次电池)、利 用锂的沉淀和溶解的二次电池(所谓的金属锂二次电池)等极具前途，这是因 为与铅酸电池或者镍镉电池相比，所述二次电池能够获得大的能量密度。作为用于锂离子二次电池和金属锂二次电池的电解质溶液，广泛使用 碳酸酯类溶剂(如碳酸亚丙酯或碳酸二乙酯)和电解质盐(如六氟磷酸锂)的组 合物。这是因为这种组合物的电导率高，且其电势稳定。此外，为了提高各种性能，已经提出了一些涉及这些二次电池所 用电解质溶液的组成的技术。更具体地，为了改善循环特性或安全性，已 知一种包括含卣素的链状石友酸酯的技术(例如参见日本专利No.3294400)。此 外，为了改善高温储存性能、初始充放电性能、安全性、循环特性等等， 已知包括链状碳酸酯二聚物、链状羧酸酯二聚物、链状磺酸酯二聚物或者 磷酸酯的技术(例如参见日本专利No.3393620以及特开2000-182669、 2001-085056、 2004-079426、 2007-005242、 2006-351337、 2006-004746以及 2006-004747号公报)。此外，为了改善循环特性，已知一种包括含卣素的环 状碳酸酯和链状羧酸酯二聚物的技术(例如参见特开2006-172811号公报)。
技术实现思路
近来，电子设备遍布各种领域，因此，在运输过程中，二次电池易于 受到高温环境的影响。此外，由于电子设备发热量的增力口(这是因为例如电 子元件如CPU(中央处理器)性能提高等因素)，使用中的二次电池易于受到 高温环境的影响。这些高温环境致使二次电池的电池性能下降，特别地， 当二次电池存放在高温下时，所述高温环境容易导致放电容量的降低，因 此，期望能够进一步改善二次电池的高温特性。如前所述，期望提供能够改善高温特性的电解质溶液和含有该电解质 溶-液的电池。根据本专利技术一种实施方案，提供一种电解质溶液，其含有溶剂和电解质盐，其中，所述溶剂包含选自由化学式1表示含卣素的环状碳酸酯和 由化学式2表示含囟素的链状碳酸酯中的至少一种；以及选自化学式3、 4 和5表示的化合物中的至少 一种。 化学式1<formula>formula see original document page 12</formula>其中Rl, R2， R3和R4各自表示氢、卣素、烷基基团或者卣代烷基基 团，且其中至少一个为卤素或卤代烷基基团。 化学式2<formula>formula see original document page 12</formula>其中Rll, R12, R13, R14, R15和R16各自表示氢、卣素、烷 基基团或者卣代烷基基团，且其中至少一个为卣素或卣代烷基基团。 化学式3<formula>formula see original document page 12</formula>其中R21和R23各自表示烷基基团、链烯基基团、炔基基团、芳基基团、杂环基团、或者用芳烃基团或脂环烃基团取代的烷基基团、用芳烃基 团或脂环烃基团取代的链烯基基团、用芳烃基团或脂环烃基团取代的炔基基团、或者前述基团中任一基团经卤化形成的基团，R22表示直链或支链亚烷基基团、亚芳基基团、含有亚芳基基团和亚烷基基团的二价基团、具有2-12个碳原子且含有醚键和亚烷基基团的二价基团、或者前述基团中任一基团 经卣化形成的基团。化学式4<formula>formula see original document page 13</formula>其中R31和R33各自表示烷基基团、链烯基基团、炔基基团、芳基基 团、杂环基团、或者用芳烃基团或脂环烃基团取代的烷基基团、用芳烃基 团或脂环烃基团取代的链烯基基团、用芳烃基团或脂环烃基团取代的炔基基 团、或者前述基团中任一基团经卣化形成的基团，R32表示直链或支链亚烷 基基团、亚芳基基团、含有亚芳基基团和亚烷基基团的二价基团、具有2-12 个碳原子且含有醚键和亚烷基基团的二价基团、或者前述基团中任一基团 经卣化形成的基团。 化学式5<formula>formula see original document page 13</formula>其中R41和R43各自表示烷基基团、链烯基基团、炔基基团、芳基基 团、杂环基团、或者用芳烃基团或脂环烃基团取代的烷基基团、用芳烃基 团或脂环烃基团取代的链烯基基团、用芳烃基团或脂环烃基团取代的炔基基 团、或者前述基团中任一基团经卤化形成的基团，R42表示直链或支链亚烷 基基团、亚芳基基团、含有亚芳基基团和亚烷基基团的二价基团、具有2-12 个碳原子且含有醚键和亚烷基基团的二价基团、或者前述基团中任一基团 经卣化形成的基团。根据本专利技术的实施方案，提供一种电池，其包括正极、负极和电解质 溶液，其中，所述电解质溶液含有溶剂和电解质盐，所述溶剂包含选自 由化学式6表示含卣素的环状碳酸酯和由化学式7表示含卣素的链状碳酸 酯中的至少一种；以及选自化学式8、 9和IO表示的化合物中的至少一种。 化学式6<formula>formula see original document page 14</formula>其中Rl, R2， R3和R4各自表示氢、卣素、烷基基团或者囟代烷基基 团，且其中至少一个为卣素或卤代烷基基团。 化学式7<formula>formula see original document page 14</formula>其中Rll， R12， R13， R14， R15和R16各自表示氢、囟素、烷 基基团或者卣代烷基基团，且其中至少一个为囟素或卣代烷基基团。 化学式8<formula>formula see original document page 14</formula>其中R21和R23各自表示烷基基团、链烯基基团、炔基基团、芳基基团、杂环基团、或者用芳烃基团或脂环烃基团取代的烷基基团、用芳烃基 团或脂环烃基团取代的链烯基基团、用芳烃基团或脂环烃基团取代的炔基基团、或者前述基团中任一基团经卤化形成的基团，R22表示直链或支链亚烷 基基团、亚芳基基团、含有亚芳基基团和亚烷基基团的二价基团、具有2-12 个碳原子且含有醚键和亚烷基基团的二价基团、或者前述基团中任一基团 经卣化形成的基团。 化学式9<formula>formula see original document page 14</formula>其中R31和R33各自表示烷基基团、链烯基基团、炔基基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解质溶液，其包括：　溶剂；以及　电解质盐，　其中所述溶剂包括：　选自由化学式１表示含有卤素的环状碳酸酯和由化学式２表示含有卤素的链状碳酸酯中的至少一种；以及　选自化学式３、４和５表示的化合物中的至少一种：　化学式１　＊＊＊　其中Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３和Ｒ４各自表示氢、卤素、烷基基团或者卤代烷基基团，且其中至少一个为卤素或卤代烷基基团，　化学式２　＊＊＊　其中Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５和Ｒ１６各自表示氢、卤素、烷基基团或者卤代烷基基团，且其中至少一个为卤素或卤代烷基基团，　化学式３　＊＊＊　其中Ｒ２１和Ｒ２３各自表示烷基基团、链烯基基团、炔基基团、芳基基团、杂环基团、或者用芳烃基团或脂环烃基团取代的烷基基团、用芳烃基团或脂环烃基团取代的链烯基基团、用芳烃基团或脂环烃基团取代的炔基基团、或者前述基团中任一基团经卤化形成的基团，以及Ｒ２２表示直链或支链亚烷基基团、亚芳基基团、含有亚芳基基团和亚烷基基团的二价基团、具有２－１２个碳原子且含有醚键和亚烷基基团的二价基团、或者前述基团中任一基团经卤化形成的基团，　化学式４　＊＊＊　其中Ｒ３１和Ｒ３３各自表示烷基基团、链烯基基团、炔基基团、芳基基团、杂环基团、或者用芳烃基团或脂环烃基团取代的烷基基团、用芳烃基团或脂环烃基团取代的链烯基基团、用芳烃基团或脂环烃基团取代的炔基基团、或者前述基团中任一基团经卤化形成的基团，以及Ｒ３２表示直链或支链亚烷基基团、亚芳基基团、含有亚芳基基团和亚烷基基团的二价基团、具有２－１２个碳原子且含有醚键和亚烷基基团的二价基团、或者前述基团中任一基团经卤化形成的基团，　化学式５　＊＊＊　其中Ｒ４１和Ｒ４３各自表示烷基基团、链烯基基团、炔基基团、芳基基团、杂环基团、或者用芳烃基团或脂环烃基团取代的烷基基团、用芳烃基团或脂环烃基团取代的链烯基基团、用芳烃基团或脂环烃基团取代的炔基基团、或者前述基团中任一基团经卤化形成的基团，以及Ｒ４２表示直链或支链亚烷基基团、亚芳基基团、含有亚芳基基团和亚烷基基团的二价基团、具有２－１２个碳原子且含有醚键和亚烷基基团的二价基团、或者前述基团中任一基团经卤化形成的基团。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井原将之，铃木清彦，北昭宪，窪田忠彦，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]