能够得到即使在使用电位窗口狭窄的低粘度的溶剂的情况下，也能够提高非水电解液的电化学稳定性，抑制充放电时的非水电解液的副反应，从而抑制电池特性的降低，并且高温环境下的保存特性也良好的非水电解质二次电池和非水电解质二次电池用非水电解液。其是包括含有正极活性物质的正极、含有负极活性物质的负极和使溶质溶解于非水类溶剂的非水电解液的非水电解质二次电池，其特征在于，在非水电解液中含有三氟甲基苯和二异氰酸盐化合物，三氟甲基苯的含量在除溶质之外的非水电解液中占5体积%以上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非水电解质二次电池和非水电解质二次电池用非水电解液。
技术介绍
作为可携带电子仪器或电力储藏用等电源，使用非水电解质二次电池，该非水电解质二次电池使用非水电解液，使锂离子在正极和负极之间移动，进行充放电。这样的非水电解质二次电池中，作为其负极中的负极活性物质广泛使用石墨材料。·另一方面，近年来，移动电话，笔记本电脑，PDA等的可移动仪器的小型化、轻量化得到了显著发展，并且随着多功能化，用电量(消费电力)也不断增加，在作为上述这些的电源使用的非水电解质二次电池当中，轻量化和高容量化的要求也不断提高。为了使非水电解质二次电池高容量化，使用在电池内填充很多活性物质使填充度提高的方法，但是这时，如果提高活性物质的填充度，电解液就会变得难以浸透到电池内部全部区域。因此，充放电反应变得不均匀，在电池内部容易引起局部性的劣化。从而，与以往的材料相比，需要具有更高容量的活性物质。在负极活性物质中，需求具有比石墨更高容量的材料。因此，近年来在研究作为高容量的负极活性物质，使用将硅、锗、锡等与锂进行合金化的材料。在使用这样的与锂进行合金化的材料的情况下，虽然能够增加电池容量，但是通过充电反应，在锂与这些材料进行合金化时，与石墨材料等相比较，负极活性物质的体积大幅增加。这时，由于负极活性物质压制相邻的隔离物(separator)或正极活性物质层，浸渗到电极内部的电解液从电极体被挤出，其结果是电极周边的电解液的量降低。因此，充放电反应变得不均匀，容易引起电池内部的局部性劣化。为了使电池特性稳定化，维持电解液在电池内部均匀扩散的状态很重要。因此，需要将从电极体被挤出的电解液再次浸透到电极体内部。因此，降低电解液的粘性是非常有效的。一般来说，电解液包括溶质和使该溶质溶解的溶剂。作为一般的溶剂，使用链式碳酸酯，其含量也比较多。因而，通过降低该链式碳酸酯的粘性，能够降低电解液的粘性。例如，通过将一般使用的碳酸二乙酯取代为碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯等侧链的碳的数目较低的链式碳酸酯，能够降低粘性。另外，通过使用与链式碳酸酯相比显示较低粘性的羧酸酯或酮，能够进一步降低电解液的粘性。然而，低粘度的链式碳酸酯或羧酸酯、酮等，因为分子量小或反应性高，电位窗口比较狭窄。因此，非水电解液在电化学方面不稳定，容易与活性物质材料发生副反应，有使电池特性(性能)降低的倾向。作为负极活性物质，在使用与锂进行合金化的硅等的材料的情况下，这些材料尤其容易与电解液发生反应，因此产生电池特性更加显著地降低的问题。另外，与电解液的反应在高温环境下以充电状态保存的情况下尤其显著，由于以此为起因的气体的产生等，产生电极的厚度增加等问题。在专利文献I中，公开有通过向电解液添加少量的氟苯、环己基苯、环己基氟苯等，抑制硅等负极活性物质与非水电解液的反应。然而，需要进一步抑制与电解液的反应、进一步提高充放电循环特性。如下所述，本专利技术使用含有三氟甲基苯和二异氰酸盐化合物的非水电解液。在专利文献2中，公开有使用含有二异氰酸盐化合物的电解液的非水电解质二次电池。然而，丝毫没有公开与三氟甲基苯并用时的效果。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007-299543号公报 专利文献2 :日本特开2007-242411号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术在于，提供一种非水电解质二次电池和非水电解质二次电池用非水电解液，即使在使用电位窗口狭窄、低粘度的溶剂的情况下，也能够提高非水电解液的电化学稳定性，并且抑制充放电时的非水电解液的副反应，从而能够抑制电池特性的降低的同时，也具有良好的高温环境下的保存特性。用于解决问题的技术方案 本专利技术的非水电解质二次电池，包括含有正极活性物质的正极、含有负极活性物质的负极和使溶质溶解于非水类溶剂的非水电解液，上述非水电解质二次电池的特征在于在非水电解液中含有三氟甲基苯和二异氰酸盐化合物，三氟甲基苯的含量在除溶质之外的非水电解液中占5体积％以上。在本专利技术中能够认为，包含在非水电解液中的二异氰酸盐化合物和存在于负极活性物质的表面的轻基反应结合，由该反应生成的被膜(capsule),通过抑制在负极与电解液之间产生的副反应，能够抑制电池特性的降低。另外，在本专利技术中能够认为，包含在非水电解液中的三氟甲基苯与二异氰酸盐化合物发生相互作用，生成更加致密的被膜。能够认为通过形成该致密的被膜，即使在使用电位窗口狭窄的低粘度的溶剂的情况下，也能够提高非水电解液的电化学稳定性，提高电池特性，并且能够提高高温保存特性。在本专利技术中，三氟甲基苯的含量优选在除溶质之外的非水电解液中占5 50体积％，更加优选在1(Γ40体积％的范围内。通过设定在这样的范围内，能够提高充放电循环特性，并且能够提高高温环境下的保存特性。作为本专利技术中使用的二异氰酸盐化合物，能够使用各种二异氰酸化合物，但是特别优选使用亚烧基二异氰酸盐(alkylene diisocyanate)化合物。亚烷基二异氰酸盐化合物中的脂肪族烃基的碳的数目优选4以上12以下，更优选6以上12以下。作为这种亚烷基二异氰酸盐化合物的具体例能够举出1，6_ 二异氰酸酯基己烷、I，7-异氰酸酯基庚烷、I，8- 二异氰酸酯基辛烷、I，9- 二异氰酸酯基壬烷、I，10- 二异氰酸酯基癸烷、I，11- 二异氰酸酯基十一烷、I，12- 二异氰酸酯基十二烷等。在本专利技术中，二异氰酸盐化合物的含量在除溶质之外的非水电解液中优选在O. 01体积9Γ10体积％范围内，更优选在O. I体积飞体积％的范围内，特别优选在O. 5体积9Γ4体积％的范围内。二异氰酸盐化合物的含量过少时，有在负极活性物质之上不能形成充分的被膜的情况。另外，二异氰酸盐化合物的含量过多时，有电池内部的电阻变大导致电池容量降低的情况。在本专利技术中，作为非水类溶剂，能够使用碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯等链式碳酸酯。另外，还能够使用羧酸酯或酮等与链式碳酸酯相比电位窗口狭窄的低粘度的溶剂。另外，作为羧酸酯，能够举出醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯等。另外，作为酮，能够举出丙酮、甲基乙基甲酮、二乙酮、甲基丙基甲酮、乙基丙基甲酮、庚酮(二丙基甲酮)。而且，链式碳酸酯或羧酸酯、酮中的氢中的至少一部分也可以由氟置换。作为非水电解液含有电位窗口狭窄的低粘度的溶剂的情况下的该溶剂的含量，在 除溶质之外的非水电解液中，优选在50体积9Γ95体积％的范围内，更优选在60体积9Γ90体积％的范围内，特别优选在70体积 85体积％的范围内。含量过少时，非水电解液的粘性降低，有不能充分改善充放电循环特性等电池特性。另外，含量过多时，有电解液的电导度降低的情况。在本专利技术中，作为非水类溶剂，优选含有环式碳酸酯。作为环式碳酸酯的具体例子能够举出碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯等。另外，更优选环式碳酸酯的一部分被氟化。作为氟化环式碳酸酯的具体例子能够举出4_氟-I，3-二氧戊环-2-酮、4，5-二氟-1，3- 二氧戊环-2-酮、4，4- 二氟-1，3- 二氧戊环-2-酮、4-氟-5-甲基-1，3- 二氧戊环-2-酮、4-氟-4-甲基-1，3- 二氧戊环-2-酮、4-三氟甲基-1，3- 二氧戊环_2_酮等氟化环式碳酸酯衍生物。作为氟化环式碳本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：山本英和，续木康平，砂野泰三，神野丸男，大桥洋一，古田土稔，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，三菱化学株式会社，
类型：
国别省市：
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