【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种非水系电解液、非水系电解液二次电池及能源装置。
技术介绍
1、在智能手机等移动电话、笔记本电脑等所谓民用小型设备用的电源、电动汽车用等驱动用车载电源等广泛的用途中，锂一次电池、锂二次电池、双电层电容器、锂离子电容器等能源装置在被实用化。但是，近年来对能源装置高性能化的要求越来越高。
2、其中，作为改善非水系电解液二次电池的电池特性的方法，在正极和负极活性物质、非水系电解液的添加剂领域进行了很多研究。
3、例如，专利文献1中公开了以下研究：通过使非水系电解液中含有特定硅化合物和含氟的特定盐来提高循环容量保持率，所述特定硅化合物中至少含有2个以上的不饱和键。
4、专利文献2中公开了以下研究：通过以含有具有两种以上元素的过渡金属氧化物作为正极，组合具有不饱和键的特定硅化合物的非水系电解液，来提高循环特性和抑制在高温保存时的气体产生，所述两种以上元素为选自co和ni中的至少一种元素和选自al和mg的至少一种元素。
5、专利文献3中公开了以下研究：通过使非水系电解液中含有特定硅化合物来提高低温特性、改善内部阻抗增大率。
6、专利文献4中公开了以下研究：通过以含硅活性物质作为负极组合特定硅烷化合物的非水系电解液，来改善循环特性。
7、专利文献5中公开了以下研究：通过使非水系电解液中含有特定硅烷化合物来抑制非水电解液的游离酸量。
8、另外，例如，在锂非水系电解液二次电池中，使用含有以下非水系溶剂和溶质(电解质)的非水系电解液，其中，所述非水系
9、在使用这样的非水系电解液二次电池为代表的非水系电解液的能源装置中，由于其反应性根据其非水系电解液的组成而不同，因此其特性因非水系电解液而有很大变化。为了改良能源装置的负载特性、循环特性、保存特性等电池特性，提高过充电时电池的安全性，从而对非水系电解液中的非水系溶剂、电解质进行了各种研究。
10、例如，专利文献6中公开了通过使用含二氟磷酸锂盐的电解液，得到抑制非水系电解液的分解并改善保存试验后容量保持率的技术。
11、专利文献7中公开了为了提高输出功率性能而使用双(氟磺酰)酰胺锂盐的技术。
12、专利文献8中报告了通过使用氟硫酸锂作为电解质来抑制电解液的分解反应、改善循环特性。
13、专利文献9中记载了通过使用特定的盐类作为添加剂，能够抑制电化学装置用部件、特别是铝叠层的腐蚀的内容。
14、现有技术文献
15、专利文献
16、专利文献1：日本特开2016-157679号公报
17、专利文献2：日本特开2009-245922号公报
18、专利文献3：日本特开2002-134169号公报
19、专利文献4：日本特开2007-123098号公报
20、专利文献5：日本特开2001-167792号公报
21、专利文献6：日本特开平11-67270号公报
22、专利文献7：日本特开2009-129797号公报
23、专利文献8：日本特开平7-296849号公报
24、专利文献9：日本特开2003-331917号公报
技术实现思路
1、专利技术所要解决的问题
2、近年来，电动汽车的车载用途电源、智能手机等移动电话用电源等中非水系电解液二次电池的高容量化速度加快，正在研究向负极中引入单位活性物质重量的容量比碳大的硅系活性物质。组合使用碳和硅化合物作为负极活性物质时，由于反复进行充放电，负极的厚度膨胀化，由此存在导致电池膨胀的问题。因此，抑制伴随充放电的负极膨胀化很重要。
3、但是，根据本专利技术人等的研究，如果使用专利文献1中公开的含有至少含2个以上不饱和键特定硅化合物的电解液，则能够嵌入和脱嵌金属离子并包含负极活性物质(该负极活性物质含有能够与li合金化的金属和石墨)的负极在充放电时电池厚度增加抑制方面存在问题。
4、上述专利文献2～5中进行了通过向非水系电解液中添加具有不饱和键的特定硅化合物、特定硅烷化合物来改善循环特性、抑制在高温保存时的气体产生的研究，但关于能够嵌入和脱嵌金属离子并包含负极活性物质(该负极活性物质含有能够与li合金化的金属和石墨)的负极在充放电时电池厚度增加的抑制没有任何公开，仍然存在着电池膨胀的问题。
5、本专利技术中，第一课题在于提供一种能够这些课题的非水系电解液。
6、另外，近年来，电动汽车的车载用途电源、智能手机等移动电话用电源等中非水系电解液二次电池的高容量化速度加快，正在研究向正极中引入过渡金属ni比率高的过渡金属氧化物。过渡金属ni比率高的过渡金属氧化物含有较多的碱杂质，因此由于在高温保存时碱杂质与作为电解液成分的环状、链状碳酸酯进行反应而产生co2等气体。因此，存在导致电池膨胀的问题。因此，为了抑制气体产生，认为有效地使碱杂质失活很重要。
7、但是，根据本专利技术人等的研究，在上述专利文献1～3中，关于组合了特定硅化合物与过渡金属ni比率高的过渡金属氧化物的效果并没有任何明确记载，在高温保存时的气体产生抑制方面存在问题。
8、上述专利文献4中，公开了组合了具有不饱和键的特定硅化合物与以钴酸锂为代表的过渡金属氧化物的效果，但组合了特定硅化合物与过渡金属ni比率高的过渡金属氧化物的效果并没有任何明确记载，在关于在高温保存时的气体产生抑制方面仍然存在问题。
9、本专利技术中，第二课题在于提供一种能够解决这些课题的非水系电解液二次电池。
10、而且，近年来对能源装置特性改善的要求越来越高，要求以高水平兼具各种性能，但包含上述专利文献所公开的技术在内，这样的能源装置尚未实现。其中，存在难以将在被认为是实际应用上的上限温度的60℃下存放后的能源装置的阻抗抑制在较低水平的问题。
11、本专利技术是鉴于上述问题而完成的。即，本专利技术的第三课题在于，提供一种在高温下存放后的阻抗小的能源装置。
12、解决问题的技术方案
13、本专利技术人为了解决上述第一课题而进行了深入研究，结果发现，通过使用含特定硅化合物的非水系电解液，可以抑制能够嵌入和脱嵌金属离子并包含负极活性物质的负极在充放电时的电极膨胀，其中，所述负极活性物质含有能够与li合金化的金属和石墨，从而完成了本专利技术。
14、即，本专利技术的第一方案提供如以下[a1]～[a12]所示的具体方案等。
15、[a1]一种非水系电解液，其是用于非水系电解液二次电池的非水系电解液，所述非水系电解液二次电池具备：
16、正极，其能够嵌入和脱嵌金属离子；
17、负极，其能够嵌本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非水系电解液，其含有以下的(A)和(B)：
2.根据权利要求1所述的非水系电解液，其中，所述通式(21)所示的化合物为下述通式(22)所示的化合物：
3.根据权利要求1所述的非水系电解液，其中，相对于所述非水系电解液的总量，所述(A)的含量为0.001质量％以上且5质量％以下。
4.根据权利要求1所述的非水系电解液，其中，相对于所述非水系电解液的总量，所述(B)的含量为0.001质量％以上且5质量％以下。
5.根据权利要求1所述的非水系电解液，其中，所述非水系电解液中的所述(B)的含有物质量多于所述(A)的含有物质量。
6.根据权利要求1所述的非水系电解液，其还含有：具有氟原子的环状碳酸酯、具有碳-碳不饱和键的环状碳酸酯和环状磺酸酯。
7.一种能源装置，其含有权利要求1～6中任一项所述的非水系电解液。
【技术特征摘要】
1.一种非水系电解液，其含有以下的(a)和(b)：
2.根据权利要求1所述的非水系电解液，其中，所述通式(21)所示的化合物为下述通式(22)所示的化合物：
3.根据权利要求1所述的非水系电解液，其中，相对于所述非水系电解液的总量，所述(a)的含量为0.001质量％以上且5质量％以下。
4.根据权利要求1所述的非水系电解液，其中，相对于所述非水系电解液的总量...
【专利技术属性】
技术研发人员：渡会笃，中泽英司，泽脩平，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：
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