非水电解液和使用该非水电解液的二次电池制造技术

技术编号:35677255 阅读:14 留言:0更新日期:2022-11-23 14:16
本发明专利技术提供一种非水电解液,在包含LiPO2F2的方式中能够适当兼顾电阻增加的抑制和金属Li析出耐性的提高。在此公开的非水电解液是非水电解液二次电池中使用的非水电解液,含有二氟磷酸锂和含Cs阳离子化合物。将上述非水电解液整体设为100质量%时,含有上述二氟磷酸锂1.0质量%以下,且含有上述含Cs阳离子化合物0.1质量%~0.5质量%。化合物0.1质量%~0.5质量%。化合物0.1质量%~0.5质量%。

【技术实现步骤摘要】
非水电解液和使用该非水电解液的二次电池


[0001]本专利技术涉及非水电解液和使用该非水电解液的二次电池。

技术介绍

[0002]近年来,锂离子二次电池等非水电解液二次电池已经适当地用于个人计算机、移动终端等的便携式电源、电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)等的车辆驱动用电源等。
[0003]已知有在非水电解液二次电池的非水电解液中添加二氟磷酸锂(LiPO2F2)的技术(参照下述专利文献1和2)。已知通过添加LiPO2F2而在负极的表面形成SEI(固体电解质膜,Solid Electrolyte Interphase)被膜,由此,能够实现减少电池的电阻和抑制充电时伴随着负极电位降低的金属锂(以下,也记载为“金属Li”)析出。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本专利申请公开第2005-219994号公报
[0007]专利文献2:国际公开第2017/047019号

技术实现思路

[0008]然而,本专利技术人进行了深入研究,结果发现在非水电解液中添加LiPO2F2的情况下,关于金属Li析出的抑制仍然存在改善的余地。
[0009]本专利技术是鉴于上述情况而进行的,其主要目的在于提供一种在含有LiPO2F2的方式中能够适当兼顾抑制电阻增加和提高金属Li析出耐性的非水电解液。
[0010]为了实现上述目的,本专利技术提供了一种在非水电解液二次电池中使用的非水电解液。上述非水电解液含有二氟磷酸锂和含Cs阳离子化合物,将上述非水电解液整体设为100质量%时,含有上述二氟磷酸锂1.0质量%以下且含有上述含Cs阳离子化合物0.1质量%~0.5质量%。
[0011]本专利技术人发现通过减少可成为金属Li析出的重要因素的二氟磷酸锂的添加量(这里为1.0质量%以下)且添加少量的含Cs阳离子化合物(这里为0.1质量%~0.5质量%),能够适当兼顾抑制电池的电阻增加和提高金属Li析出耐性,从而完成了本专利技术。
[0012]在此公开的非水电解液的优选的一个方式中,上述含Cs阳离子化合物包含选自CsPO2F2、CsPF6和CsFSI中的至少1种。通过上述构成的非水电解液,能够更适当地兼顾抑制电阻增加和提高金属Li析出耐性。
[0013]在此公开的非水电解液的优选的一个方式中,包含至少1种属于碳酸酯类的溶剂作为非水系溶剂。通过包含属于碳酸酯类的溶剂(更优选非水系溶剂由属于碳酸酯类的溶剂构成),能够提供更适合在非水电解液二次电池中使用的非水电解液。
[0014]另外,从另一方面考虑,本专利技术提供一种使用在此公开的任一非水电解液的非水电解液二次电池。根据上述非水电解液二次电池,能够适当地实现抑制电阻增加和提高金
属Li析出耐性。
附图说明
[0015]图1是示意地示出本专利技术的一个实施方式的锂离子二次电池的构成的截面图。
[0016]图2是示出本专利技术的一个实施方式的锂离子二次电池所具备的卷绕电极体的构成的分解示意图。
[0017]符号说明
[0018]20
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卷绕电极体
[0019]30
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电池壳体
[0020]36
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安全阀
[0021]42
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正极端子
[0022]42a
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正极集电板
[0023]44
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负极端子
[0024]44a
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负极集电板
[0025]50
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正极片(正极)
[0026]52
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正极集电体
[0027]52a
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正极活性物质层非形成部分
[0028]54
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正极活性物质层
[0029]60
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负极片(负极)
[0030]62
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负极集电体
[0031]62a
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负极活性物质层非形成部分
[0032]64
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负极活性物质层
[0033]70
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隔离片(隔离件)
[0034]80
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非水电解液
[0035]100
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锂离子二次电池
具体实施方式
[0036]以下,适当参照附图对在此公开的非水电解液和使用该非水电解液的二次电池的优选的一个实施方式进行详细说明。本说明书中除了特别提及的事项以外的事情且为实施所需的事情可以基于本领域中的现有技术作为本领域技术人员的设计事项来把握。本专利技术可以基于本说明书中公开的内容和该领域中的技术常识来实施。应予说明,以下的实施方式并非有意限定在此公开的技术。另外,本说明书所示出的附图中,对起到相同作用的部件和部位标注相同的符号进行说明。此外,各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不反映实际的尺寸关系。
[0037]应予说明,本说明书和要求保护的范围中将规定的数值范围记载为A~B(A、B为任意的数值)时表示A以上B以下。因此,包含大于A且小于B的情况。
[0038]应予说明,本说明书中“二次电池”是指可反复充放电的蓄电设备,为包含所谓的蓄电池和双电层电容器等蓄电元件的术语。另外,本说明书中“锂离子二次电池”是指利用锂离子作为电荷载体、通过正负极间的伴随着锂离子的电荷移动而实现充放电的二次电
池。
[0039]本实施方式的非水电解液的特征在于,含有二氟磷酸锂(LiPO2F2)和含Cs阳离子化合物。另外,将上述非水电解液整体设为100质量%时,含有1.0质量%以下的LiPO2F2且含有0.1质量%~0.5质量%的含Cs阳离子化合物。
[0040]本专利技术人进行了深入研究,结果发现通过将过量添加时会成为金属锂析出的重要因素的LiPO2F2的添加量减少到可形成SEI被膜的程度(这里为1.0质量%以下),且添加少量含Cs阳离子化合物(这里为0.1质量%~0.5质量%),能够适当兼顾抑制电池的电阻增加和提高金属Li析出耐性。并非有意地特别进行限定解释,但可以认为通过添加少量含Cs阳离子化合物而使金属Li析出耐性提高的机理如下。
[0041]例如可以认为生成金属Li的核时,通过析出电位小于Li的铯(Cs)的阳离子被吸引到该核的周边而发挥静电屏蔽效果。另外,可以认为由于Cs的析出电位随着Cs阳离子的浓度变低而变小,因此添加少量含Cs阳离子化合物时,能够使其与Li的析出电位之差变得更大(即,在Li析出电位附近Cs变得不易析出)。由此,可以理解为能够适当抑制金属Li的析出(换言之,金属Li析出耐性适当提高)。因此,可以认为根据将LiPO2F2的添加量减少到可形成SEI被膜的程度且添加少量含Cs阳离子化合物的非水电解液,能够适当兼顾抑制电池的电阻增加和提高金属Li析出耐性。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非水电解液,是在非水电解液二次电池中使用的非水电解液,含有二氟磷酸锂和含Cs阳离子化合物,将所述非水电解液整体设为100质量%时,含有所述二氟磷酸锂1.0质量%以下,且含有所述含Cs阳离子化合物0.1质量%~0.5质量%。2.根据权利要求1所述的非水电解液,其中,...

【专利技术属性】
技术研发人员:近藤亲平浅野洋人
申请(专利权)人:泰星能源解决方案有限公司
类型:发明
国别省市:

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