电化学元件用非水电解液以及电化学元件的制作方法

文档序号:7120911阅读:187来源:国知局
专利名称:电化学元件用非水电解液以及电化学元件的制作方法
技术领域
本发明涉及能够构成高温储藏特性优异的电化学元件的非水电解液、以及使用该非水电解液的电化学元件。
背景技术
近年来,伴随着手机、笔记本型个人电脑等便携式电子设备的发展、电动汽车的实用化等,高能量密度的非水二次电池等电化学元件的需求正在急剧增大。目前,能够应付这样的要求的非水二次电池使用例如使用了能够掺杂·脱掺杂锂离子的锂复合氧化物的正极、使用了能够掺杂 脱掺杂锂离子的材料或锂金属等的负极、和使电解质盐溶解在有机溶剂中的非水电解液而构成。非水二次电池存在如下这样的问题在高温下储藏时,在非水电解液和正极活性物质之间弓I起各种反应而产生气体,导致膨胀。非水二次电池的正极活性物质中所用的LiCo02、LiNiO2^ LiMn02、LiMnh5Nia5O4等锂复合氧化物是一种催化剂,它们在高温下与非水电解液反应而生成气体,该气体引起电池的膨胀、容量降低。特别是从容量更大、元素的埋藏量等观点出发近年来引人注目的含镍的锂复合氧化物与以前通常使用的LiCoO2相比,催化作用更大,并且在合成时碱成分残留,但因此存在更容易产生气体这样的问题,因此,解决这样的问题的方法的开发成为当务之急。顺便提及,就非水二次电池而言,对于通过少量包含在非水电解液、电极中而实现其特性改善的添加剂进行了各种研究。例如,在专利文献I 3中提出了如下技术使用添加了特定的酰亚胺化合物的负极、非水电解液而构成电池,抑制该非水电解液溶剂和负极活性物质之间的反应。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第3369947号公报 专利文献2 :日本专利第3416016号公报专利文献3 :日本特开2000 - 182621号公报

发明内容
发明要解决的课题这样,通过将特定的酰亚胺化合物添加到负极、非水电解液中,虽然对抑制电池内的负极活性物质和非水电解液溶剂的反应有一定效果,但是使用这种方法时,正极活性物质和非水电解液的反应得不到充分抑制。另外,在使用含镍的锂复合氧化物等高容量正极活性物质的情况下,与其相应,也需要负极的高容量化,但根据负极活性物质的种类,也有时需要再次抑制负极活性物质和非水电解液溶剂的反应。本发明是鉴于上述情况而作出的,其目的在于,提供能够构成高温储藏特性优异的电化学元件的非水电解液、以及使用该非水电解液的电化学元件。解决课题的方法能够实现上述目的的本发明的电化学元件用非水电解液的特征在于,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、和氟化环状碳酸酯。[化I]
权利要求
1.一种电化学元件用非水电解液,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、和氟化环状碳酸酯,所述通式(I)中,R1为有机残基或含F的有机残基,X1和X2为H、F、有机残基或含F的有机残基,它们可以相同,也可以相互不同,
2.根据权利要求1所述的电化学元件用非水电解液,其特征在于,进一步含有碳酸亚乙稀酷。
3.根据权利要求2所述的电化学元件用非水电解液,其特征在于,碳酸亚乙烯酯在电解液总量中的含量为O. 5质量%以上5质量%以下。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的电化学元件用非水电解液,其特征在于,所述通式(I)所示的化合物以及所述通式(2)所示的化合物在电解液总量中的含量的合计为O. 05 质量%以上3质量%以下。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的电化学元件用非水电解液,其特征在于,含有氟代碳酸亚乙酯作为所述氟化环状碳酸酯。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的电化学元件用非水电解液,其特征在于,所述氟化环状碳酸酯在电解液总量中的含量为O.1质量%以上5质量%以下。
7.一种电化学元件,其是具有正极、负极、隔膜以及非水电解液的电化学元件,其特征在于,使用权利要求1 6中任一项所述的电化学兀件用非水电解液作为所述非水电解液。
8.根据权利要求7所述的电化学元件,其特征在于,含有能够与锂合金化的元素或其化合物作为所述负极的活性物质。
9.根据权利要求8所述的电化学元件,其特征在于,进一步含有碳材料作为所述负极的活性物质。
10.根据权利要求7 9中任一项所述的电化学元件,其特征在于,含有含镍的锂复合氧化物作为所述正极的活性物质。
全文摘要
本发明提供能够良好地抑制活性物质与电解液溶剂的反应的非水电解液、以及使用该非水电解液的高温储藏特性优异的电化学元件。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、和氟化环状碳酸酯的非水电解液来构成电化学元件。[化1][上述通式(1)中,R1为有机残基或含F的有机残基,X1和X2为H、F、有机残基或含F的有机残基,它们可以相同,也可以相互不同]。[化2][上述通式(2)中,R2为有机残基或含F的有机残基,苯环所具有的H的一部分或全部可以被F取代]。
文档编号H01M10/0567GK103000948SQ201210149048
公开日2013年3月27日 申请日期2012年5月14日 优先权日2011年9月14日
发明者大矢正幸, 岸见光浩, 喜多房次 申请人:日立麦克赛尔能源株式会社
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