專利名稱:電化學(xué)元件用非水電解液以及電化學(xué)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及能夠構(gòu)成高溫儲藏特性優(yōu)異的電化學(xué)元件的非水電解液、以及使用該非水電解液的電化學(xué)元件。
背景技術(shù):
近年來,伴隨著手機、筆記本型個人電腦等便攜式電子設(shè)備的發(fā)展、電動汽車的實用化等,高能量密度的非水二次電池等電化學(xué)元件的需求正在急劇增大。目前,能夠應(yīng)付這樣的要求的非水二次電池使用例如使用了能夠摻雜·脫摻雜鋰離子的鋰復(fù)合氧化物的正極、使用了能夠摻雜 脫摻雜鋰離子的材料或鋰金屬等的負極、和使電解質(zhì)鹽溶解在有機溶劑中的非水電解液而構(gòu)成。非水二次電池存在如下這樣的問題在高溫下儲藏時,在非水電解液和正極活性物質(zhì)之間弓I起各種反應(yīng)而產(chǎn)生氣體,導(dǎo)致膨脹。非水二次電池的正極活性物質(zhì)中所用的LiCo02、LiNiO2^ LiMn02、LiMnh5Nia5O4等鋰復(fù)合氧化物是一種催化劑,它們在高溫下與非水電解液反應(yīng)而生成氣體,該氣體引起電池的膨脹、容量降低。特別是從容量更大、元素的埋藏量等觀點出發(fā)近年來引人注目的含鎳的鋰復(fù)合氧化物與以前通常使用的LiCoO2相比,催化作用更大,并且在合成時堿成分殘留,但因此存在更容易產(chǎn)生氣體這樣的問題,因此,解決這樣的問題的方法的開發(fā)成為當(dāng)務(wù)之急。順便提及,就非水二次電池而言,對于通過少量包含在非水電解液、電極中而實現(xiàn)其特性改善的添加劑進行了各種研究。例如,在專利文獻I 3中提出了如下技術(shù)使用添加了特定的酰亞胺化合物的負極、非水電解液而構(gòu)成電池,抑制該非水電解液溶劑和負極活性物質(zhì)之間的反應(yīng)?,F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本專利第3369947號公報 專利文獻2 :日本專利第3416016號公報專利文獻3 :日本特開2000 - 182621號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題這樣,通過將特定的酰亞胺化合物添加到負極、非水電解液中,雖然對抑制電池內(nèi)的負極活性物質(zhì)和非水電解液溶劑的反應(yīng)有一定效果,但是使用這種方法時,正極活性物質(zhì)和非水電解液的反應(yīng)得不到充分抑制。另外,在使用含鎳的鋰復(fù)合氧化物等高容量正極活性物質(zhì)的情況下,與其相應(yīng),也需要負極的高容量化,但根據(jù)負極活性物質(zhì)的種類,也有時需要再次抑制負極活性物質(zhì)和非水電解液溶劑的反應(yīng)。本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的,其目的在于,提供能夠構(gòu)成高溫儲藏特性優(yōu)異的電化學(xué)元件的非水電解液、以及使用該非水電解液的電化學(xué)元件。解決課題的方法能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的本發(fā)明的電化學(xué)元件用非水電解液的特征在于,含有下述通式(I)所示的化合物或下述通式(2 )所示的化合物、和氟化環(huán)狀碳酸酯。[化I]
權(quán)利要求
1.一種電化學(xué)元件用非水電解液,其特征在于,含有下述通式(I)所示的化合物或下述通式(2)所示的化合物、和氟化環(huán)狀碳酸酯,所述通式(I)中,R1為有機殘基或含F(xiàn)的有機殘基,X1和X2為H、F、有機殘基或含F(xiàn)的有機殘基,它們可以相同,也可以相互不同,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)元件用非水電解液,其特征在于,進一步含有碳酸亞乙稀酷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)元件用非水電解液,其特征在于,碳酸亞乙烯酯在電解液總量中的含量為O. 5質(zhì)量%以上5質(zhì)量%以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的電化學(xué)元件用非水電解液,其特征在于,所述通式(I)所示的化合物以及所述通式(2)所示的化合物在電解液總量中的含量的合計為O. 05 質(zhì)量%以上3質(zhì)量%以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的電化學(xué)元件用非水電解液,其特征在于,含有氟代碳酸亞乙酯作為所述氟化環(huán)狀碳酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的電化學(xué)元件用非水電解液,其特征在于,所述氟化環(huán)狀碳酸酯在電解液總量中的含量為O.1質(zhì)量%以上5質(zhì)量%以下。
7.一種電化學(xué)元件,其是具有正極、負極、隔膜以及非水電解液的電化學(xué)元件,其特征在于,使用權(quán)利要求1 6中任一項所述的電化學(xué)兀件用非水電解液作為所述非水電解液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電化學(xué)元件,其特征在于,含有能夠與鋰合金化的元素或其化合物作為所述負極的活性物質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電化學(xué)元件,其特征在于,進一步含有碳材料作為所述負極的活性物質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7 9中任一項所述的電化學(xué)元件,其特征在于,含有含鎳的鋰復(fù)合氧化物作為所述正極的活性物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠良好地抑制活性物質(zhì)與電解液溶劑的反應(yīng)的非水電解液、以及使用該非水電解液的高溫儲藏特性優(yōu)異的電化學(xué)元件。使用含有下述通式(1)所示的化合物或下述通式(2)所示的化合物、和氟化環(huán)狀碳酸酯的非水電解液來構(gòu)成電化學(xué)元件。[化1][上述通式(1)中,R1為有機殘基或含F(xiàn)的有機殘基,X1和X2為H、F、有機殘基或含F(xiàn)的有機殘基,它們可以相同,也可以相互不同]。[化2][上述通式(2)中,R2為有機殘基或含F(xiàn)的有機殘基,苯環(huán)所具有的H的一部分或全部可以被F取代]。
文檔編號H01M10/0567GK103000948SQ201210149048
公開日2013年3月27日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者大矢正幸, 岸見光浩, 喜多房次 申請人:日立麥克賽爾能源株式會社