电池用非水电解液、锂二次电池前体、锂二次电池、及锂二次电池的制造方法技术

本发明专利技术涉及电池用非水电解液、锂二次电池前体、锂二次电池、及锂二次电池的制造方法。电池用非水电解液，其含有包含含氟锂盐的电解质、包含羧酸酯的非水溶剂和包含下述式(I)表示的环状硫酸酯的添加剂。式(I)中R1表示式(II)表示的基团或式(III)表示的基团，R2表示氢原子、碳原子数1～6的烷基、式(II)表示的基团或式(III)表示的基团。式(II)中R3表示卤素原子、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的卤代烷基、碳原子数1～6的烷氧基或式(IV)表示的基团。式(II)、式(III)及式(IV)中的波浪线表示键合位置。式(I)表示的环状硫酸酯中包含2个式(II)表示的基团时2个式(II)表示的基团可以相同也可以彼此不同。同也可以彼此不同。同也可以彼此不同。

【技术实现步骤摘要】
电池用非水电解液、锂二次电池前体、锂二次电池、及锂二次电池的制造方法


[0001]本公开文本涉及电池用非水电解液、锂二次电池前体、锂二次电池、及锂二次电池的制造方法。

技术介绍

[0002]以往，关于电池及电池用非水电解液(即，电池中使用的非水电解液)，已进行了多种研究。
[0003]例如，下述专利文献1中，作为不仅能改善电池的容量维持性能、而且能显著抑制电池在充电保存时的开放电压的下降的非水电解液，公开了含有特定的环状硫酸酯的非水电解液。
[0004]另外，下述专利文献2中，作为在电池剩余量少的状态下、在较高温度下放置后的直流电阻的上升得以抑制的非水电解质二次电池，公开了：具备具有粒子状正极活性物质的正极、和电解质，正极活性物质包含含有镍的锂过渡金属氧化物，正极活性物质的平均粒径为3～15μm，电解质包含特定的环状硫酸酯的非水电解质二次电池。
[0005]另外，下述专利文献3中，作为反复充放电后的直流电阻较低的非水电解质二次电池，公开了：具备具有正极活性物质的正极、和电解质，充电时的正极电位相对于锂金属电位而言为3.7V以下，上述电解质包含特定的环状硫酸酯的非水电解质二次电池。
[0006]专利文献1：国际公开第2012/053644号
[0007]专利文献2：国际公开第2014/068805号
[0008]专利文献3：国际公开第2014/054197号

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的课题
[0010]然而，有时要求进一步提高电池的低温特性及寿命特性。
[0011]本公开文本的一个方式的课题在于提供能提高电池的低温特性及寿命特性的电池用非水电解液、低温特性及寿命特性优异的锂二次电池、以及适合于上述锂二次电池的制造的锂二次电池前体及锂二次电池的制造方法。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]用于解决上述课题的手段包括以下的方式。
[0014]＜1＞电池用非水电解液，其含有：
[0015]包含含氟锂盐的电解质，
[0016]包含羧酸酯的非水溶剂，和
[0017]包含下述式(I)表示的环状硫酸酯的添加剂。
[0018][0019]式(I)中，R1表示式(II)表示的基团或式(III)表示的基团，R2表示氢原子、碳原子数为1～6的烷基、式(II)表示的基团、或式(III)表示的基团。
[0020]式(II)中，R3表示卤素原子、碳原子数为1～6的烷基、碳原子数为1～6的卤代烷基、碳原子数为1～6的烷氧基、或式(IV)表示的基团。式(II)、式(III)、及式(IV)中的波浪线表示键合位置。
[0021]式(I)表示的环状硫酸酯中包含2个式(II)表示的基团时，2个式(II)表示的基团可以相同也可以彼此不同。
[0022]＜2＞如＜1＞所述的电池用非水电解液，其中，前述羧酸酯为碳原子数为4～6的链状羧酸酯。
[0023]＜3＞如＜1＞或＜2＞所述的电池用非水电解液，其中，前述式(I)表示的环状硫酸酯包含下述化合物(I
‑
1)。
[0024][0025]＜4＞如＜1＞～＜3＞中任一项所述的电池用非水电解液，其中，前述含氟锂盐包含六氟磷酸锂及双(氟磺酰)亚胺锂中的至少一者。
[0026]＜5＞如＜4＞所述的电池用非水电解液，其中，前述含氟锂盐包含六氟磷酸锂和双(氟磺酰)亚胺锂，
[0027]六氟磷酸锂的含量相对于六氟磷酸锂及双(氟磺酰)亚胺锂的总含量的比例为3质量％～95质量％。
[0028]＜6＞如＜5＞所述的电池用非水电解液，其中，六氟磷酸锂的含量相对于六氟磷酸锂及双(氟磺酰)亚胺锂的总含量的比例为10质量％～65质量％。
[0029]＜7＞如＜5＞所述的电池用非水电解液，其中，六氟磷酸锂的含量相对于六氟磷酸锂及双(氟磺酰)亚胺锂的总含量的比例为15质量％～45质量％。
[0030]＜8＞如＜1＞～＜7＞中任一项所述的电池用非水电解液，其中，相对于电池用非水电解液的总量而言，前述羧酸酯的含量为3质量％～80质量％。
[0031]＜9＞如＜1＞～＜8＞中任一项所述的电池用非水电解液，其中，相对于电池用非水电解液的总量而言，所述式(I)表示的环状硫酸酯的含量为0.2质量％～3质量％。
[0032]＜10＞如＜1＞～＜9＞中任一项所述的电池用非水电解液，其还含有选自由包含碳
‑
碳不饱和键的碳酸酯化合物、被氟原子取代的碳酸酯化合物、及氟磷酸化合物组成的组中的至少一种。
[0033]＜11＞如＜10＞所述的电池用非水电解液，其中，相对于电池用非水电解液的总量而言，前述包含碳
‑
碳不饱和键的碳酸酯化合物、前述被氟原子取代的碳酸酯化合物、及前述氟磷酸化合物的总含量为0.1质量％～5质量％。
[0034]＜12＞锂二次电池前体，其包含：
[0035]包含正极活性物质的正极，
[0036]包含负极活性物质的负极，和
[0037]＜1＞～＜11＞中任一项所述的电池用非水电解液，
[0038]前述负极活性物质包含可进行锂离子的吸藏及释放的碳材料。
[0039]＜13＞如＜12＞所述的锂二次电池前体，其中，以金属锂的电位基准计，充满电时的前述正极的电位为3.7V以下。
[0040]＜14＞如＜12＞或＜13＞所述的锂二次电池前体，其中，前述正极活性物质包含磷酸铁锂。
[0041]＜15＞锂二次电池，其是对＜12＞～＜14＞中任一项所述的锂二次电池前体实施充电及放电而得到的。
[0042]＜16＞锂二次电池的制造方法，其包括下述工序：
[0043]准备＜12＞～＜14＞中任一项所述的锂二次电池前体的工序，和
[0044]对前述锂二次电池前体实施充电及放电的工序。
[0045]专利技术的效果
[0046]通过本公开文本的一个方式，提供能提高电池的低温特性及寿命特性的电池用非水电解液、低温特性及寿命特性优异的锂二次电池、以及适合于上述锂二次电池的制造的锂二次电池前体及锂二次电池的制造方法。
附图说明
[0047][图1]为表示作为本公开文本的锂二次电池前体或本公开文本的锂二次电池的一例的、层压型电池的一例的概略立体图。
[0048][图2]为被收容在图1所示的层压型电池中的层叠型电极体的、厚度方向的概略截面图。
[0049][图3]为表示作为本公开文本的锂二次电池前体或本公开文本的锂二次电池的另
一例的、纽扣型电池的一例的概略截面图。
[0050]附图标记说明
[0051]1 层压外部封装体
[0052]2 正极端子
[0053]3 负极端子
[0054]4 绝缘密封材料
[0055]5 正极板
[0056]6 负极板
[0057]7、8 隔膜
[0058]11 正极...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电池用非水电解液，其含有：包含含氟锂盐的电解质，包含羧酸酯的非水溶剂，和包含下述式(I)表示的环状硫酸酯的添加剂，式(I)中，R1表示式(II)表示的基团或式(III)表示的基团，R2表示氢原子、碳原子数为1～6的烷基、式(II)表示的基团、或式(III)表示的基团，式(II)中，R3表示卤素原子、碳原子数为1～6的烷基、碳原子数为1～6的卤代烷基、碳原子数为1～6的烷氧基、或式(IV)表示的基团，式(II)、式(III)、及式(IV)中的波浪线表示键合位置，式(I)表示的环状硫酸酯中包含2个式(II)表示的基团时，2个式(II)表示的基团可以相同也可以彼此不同。2.如权利要求1所述的电池用非水电解液，其中，所述羧酸酯为碳原子数为4～6的链状羧酸酯。3.如权利要求1所述的电池用非水电解液，其中，所述式(I)表示的环状硫酸酯包含下述化合物(I
‑
1)，4.如权利要求1～3中任一项所述的电池用非水电解液，其中，所述含氟锂盐包含六氟
磷酸锂及双(氟磺酰)亚胺锂中的至少一者。5.如权利要求4所述的电池用非水电解液，其中，所述含氟锂盐包含六氟磷酸锂和双(氟磺酰)亚胺锂，六氟磷酸锂的含量相对于六氟磷酸锂及双(氟磺酰)亚胺锂的总含量的比例为3质量％～95质量％。6.如权利要求5所述的电池用非水电解液，其中，六氟磷酸锂的含量相对于六氟磷酸锂及双(氟磺酰)亚胺锂的总含量的比例为10质量％～65质量％。7.如权利要求5所述的电池用非水电解液，其中，六氟磷酸锂的含量相对于六氟磷酸锂及双(氟磺酰)亚胺锂的总含量的比例为15...

【专利技术属性】
技术研发人员：野木荣信，桧原昭男，
申请(专利权)人：台塑三井精密化学有限公司，
类型：发明
国别省市：