專利名稱：二次電池及其電解液、電動工具、電動車和電力儲存系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種包含磺酸酐的用于二次電池的電解液、一種利用該用于二次電池的電解液的二次電池、一種利用該二次電池的電動工具(electric power tool)、一種利用該二次電池的電動車(electrical vehicle)、以及一種利用該二次電池的電力儲存系統(tǒng)(electric power storage system)。
背景技術：
近年來，已廣泛使用由便攜式終端等代表的小型電子裝置，并且強烈要求減小它們的尺寸和重量以及實現(xiàn)它們的長壽命。因此，作為用于這些小型電子裝置的電源，已經(jīng)開發(fā)了能夠提供高能量密度的電池，尤其是小型重量輕的二次電池。近年來，已經(jīng)考慮將這樣的二次電池不僅應用于小型電子裝置，而且應用于由汽車等代表的大型電子裝置。已經(jīng)考察了使用各種元件作為二次電池的載體(電極反應物)。特別地，利用鋰(Li)作為電極反應物的鋰二次電池具有巨大前景，因為這樣的鋰二次電池能夠提供比鉛電池、鎳鎘電池等更高的能量密度。鋰二次電池包括利用鋰離子的嵌入和脫嵌的鋰離子二次電池以及利用鋰金屬的沉淀和溶解的鋰金屬二次電池。二次電池包括正極、負極和電解液。電解液包含非水溶劑和電解質鹽。充當用于充電和放電反應的媒介的電解液很大地影響二次電池的性能。因此，已經(jīng)對電解液的組成進行了各種研究。具體地，已經(jīng)知曉其中二磺酸酐或磺酸羧酸酐等作為酸酐包含在電解液中以改善循環(huán)特性等等技術(例如，參見日本未審查專利申請公開No. 2004-022336、2008-098053和2009-038018)。而且，已經(jīng)知曉調節(jié)電解液中氯離子的濃度以改善循環(huán)特性的技術(例如，參見日本未審查專利申請公開No. 2001-023685)。

發(fā)明內容
在這些年中，漸增地開發(fā)了電子裝置的高性能和多功能，并增大了它們的使用頻率。因此，二次電池趨于被頻繁地進行充電和放電。相應地，渴望進一步改善二次電池的性能，尤其是進一步改善二次電池的循環(huán)特性、儲存特性和電壓特性。鑒于前述缺陷，在本發(fā)明中，期望提供一種利用其電池特性能夠得到改善的用于二次電池的電解液、一種二次電池、一種電動工具、一種電動車、以及一種電力儲存系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種包含氯離子連同非水溶劑和電解質鹽的用于二次電池的電解液。該非水溶劑包含由式1和式2表示的黃酸酐中的至少一種(或其中的一種或這二者)。該氯離子的含量為5000wt ppm(重量ppm)以下。而且，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種包括正極、負極和電解液的二次電池。該電解液的結構類似于前述本發(fā)明實施方式的用于二次電池的電解液的結構。而且，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種電動工具、一種電動車、以及一種電力儲存系統(tǒng)，它們使用結構與前述本發(fā)明實施方式的二次電池的結構類似的二次電池。
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式 權利要求
1. 一種用于二次電池的電解液，包含氯離子(Cl—)連同非水溶劑和電解質鹽， 其中，所述非水溶劑包含式1和式2所示的磺酸酐中的至少之一，并且所述氯離子的含量為5000wt ppm以下， 式1
2.根據(jù)權利要求1所述的用于二次電池的電解液，其中，所述氯離子的含量為50wt
3.根據(jù)權利要求1所述的用于二次電池的電解液，其中，所述X和所述Y是碳數(shù)為2以上4以下的直鏈或支鏈亞烷基、碳數(shù)為2以上4以下的直鏈或支鏈亞烯基、亞芳基、或它們的衍生物。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于二次電池的電解液，其中，式1所示的所述磺酸酐是由式 (1-1)至式(1-19)表示的化合物中的至少一種，而式2所示的所述磺酸酐是由式(2-1)至式(2-15)表示的化合物中的至少一種，式(1-1)至式(1-19)
5.根據(jù)權利要求1所述的用于二次電池的電解液，其中，所述非水溶劑中所述磺酸酐的含量為0. OOlwt^Wi 5wt%以下。
6.一種二次電池，包括 正極；負極；以及電解液，其中所述電解液包含氯離子連同非水溶劑和電解質鹽， 所述非水溶劑包含式1和式2所示的磺酸酐中的至少之一，并且所述氯離子的含量為5000wt ppm以下， 式1
7.根據(jù)權利要求6所述的二次電池，其中，所述氯離子的含量為50wtppm以下。
8.根據(jù)權利要求6所述的二次電池，其中，所述X和所述Y是碳數(shù)為2以上4以下的直鏈或支鏈亞烷基、碳數(shù)為2以上4以下的直鏈或支鏈亞烯基、亞芳基、它們的鹵代基團、或它們的衍生物。
9.根據(jù)權利要求6所述的二次電池，其中，式1所示的所述磺酸酐是由式(1-1)至式 (1-19)表示的化合物中的至少一種，而式2所示的所述磺酸酐是由式(2-1)至式(2-15)表示的化合物中的至少一種，式(1-1)至式(1-19)
10.根據(jù)權利要求6所述的二次電池，其中，所述非水溶劑中所述磺酸酐的含量為0. 001wt% 以上 5wt% 以下。
11.根據(jù)權利要求6所述的二次電池，其中，所述負極包含作為負極活性物質的碳材料、鋰金屬(Li)、或能夠嵌入和脫嵌鋰離子且具有金屬元素和準金屬元素中的至少一種作為構成元素的材料。
12.根據(jù)權利要求6所述的二次電池，其中，所述負極包含作為負極活性物質的具有硅(Si)和錫(Sn)中的至少之一作為構成元素的材料。
13.根據(jù)權利要求6所述的二次電池，其中，所述二次電池是鋰二次電池。
14.一種電動工具，其利用二次電池作為電源進行驅動，所述二次電池包括正極、負極和電解液，其中，所述電解液包含氯離子連同非水溶劑和電解質鹽，所述非水溶劑包含式1和式2所示的磺酸酐中的至少之一，并且所述氯離子的含量為5000wt ppm以下，式1
15. 一種電動車，其利用二次電池作為電源進行驅動，所述二次電池包括正極、負極和其中，所述電解液包含氯離子連同非水溶劑和電解質鹽，所述非水溶劑包含式1和式2所示的磺酸酐中的至少之一，并且所述氯離子的含量為5000wt ppm以下，式1
16. 一種電力儲存系統(tǒng)，其利用二次電池作為電力儲存源，所述二次電池包括正極、負其中，所述電解液包含氯離子連同非水溶劑和電解質鹽，所述非水溶劑包含式1和式2所示的磺酸酐中的至少之一，并且所述氯離子的含量為5000wt ppm以下，式全文摘要
本發(fā)明涉及二次電池及其電解液、電動工具、電動車和電力儲存系統(tǒng)。具體地，本發(fā)明涉及一種二次電池，包括正極、負極和電解液。該電解液包含氯離子連同非水溶劑和電解質鹽。該非水溶劑包含磺酸酐(二磺酸酐或磺酸羧酸酐)。氯離子的含量為5000wt ppm以下。本發(fā)明提供了一種能提高電池特性的二次電池。
文檔編號H01M10/0569GK102386443SQ20111024663
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權日2010年9月2日
發(fā)明者井原將之, 洼田忠彥, 田中健彥 申請人:索尼公司