专利名称：二次电池及其电解液、电动工具、电动车和电力储存系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包含磺酸酐的用于二次电池的电解液、一种利用该用于二次电池的电解液的二次电池、一种利用该二次电池的电动工具(electric power tool)、一种利用该二次电池的电动车(electrical vehicle)、以及一种利用该二次电池的电力储存系统(electric power storage system)。
背景技术：
近年来，已广泛使用由便携式终端等代表的小型电子装置，并且强烈要求减小它们的尺寸和重量以及实现它们的长寿命。因此，作为用于这些小型电子装置的电源，已经开发了能够提供高能量密度的电池，尤其是小型重量轻的二次电池。近年来，已经考虑将这样的二次电池不仅应用于小型电子装置，而且应用于由汽车等代表的大型电子装置。已经考察了使用各种元件作为二次电池的载体(电极反应物)。特别地，利用锂(Li)作为电极反应物的锂二次电池具有巨大前景，因为这样的锂二次电池能够提供比铅电池、镍镉电池等更高的能量密度。锂二次电池包括利用锂离子的嵌入和脱嵌的锂离子二次电池以及利用锂金属的沉淀和溶解的锂金属二次电池。二次电池包括正极、负极和电解液。电解液包含非水溶剂和电解质盐。充当用于充电和放电反应的媒介的电解液很大地影响二次电池的性能。因此，已经对电解液的组成进行了各种研究。具体地，已经知晓其中二磺酸酐或磺酸羧酸酐等作为酸酐包含在电解液中以改善循环特性等等技术(例如，参见日本未审查专利申请公开No. 2004-022336、2008-098053和2009-038018)。而且，已经知晓调节电解液中氯离子的浓度以改善循环特性的技术(例如，参见日本未审查专利申请公开No. 2001-023685)。
发明内容
在这些年中，渐增地开发了电子装置的高性能和多功能，并增大了它们的使用频率。因此，二次电池趋于被频繁地进行充电和放电。相应地，渴望进一步改善二次电池的性能，尤其是进一步改善二次电池的循环特性、储存特性和电压特性。鉴于前述缺陷，在本发明中，期望提供一种利用其电池特性能够得到改善的用于二次电池的电解液、一种二次电池、一种电动工具、一种电动车、以及一种电力储存系统。根据本发明的一个实施方式，提供了一种包含氯离子连同非水溶剂和电解质盐的用于二次电池的电解液。该非水溶剂包含由式1和式2表示的黄酸酐中的至少一种(或其中的一种或这二者)。该氯离子的含量为5000wt ppm(重量ppm)以下。而且，根据本发明的一个实施方式，提供了一种包括正极、负极和电解液的二次电池。该电解液的结构类似于前述本发明实施方式的用于二次电池的电解液的结构。而且，根据本发明的一个实施方式，提供了一种电动工具、一种电动车、以及一种电力储存系统，它们使用结构与前述本发明实施方式的二次电池的结构类似的二次电池。
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式 权利要求
1. 一种用于二次电池的电解液，包含氯离子(Cl—)连同非水溶剂和电解质盐， 其中，所述非水溶剂包含式1和式2所示的磺酸酐中的至少之一，并且所述氯离子的含量为5000wt ppm以下， 式1
2.根据权利要求1所述的用于二次电池的电解液，其中，所述氯离子的含量为50wt
3.根据权利要求1所述的用于二次电池的电解液，其中，所述X和所述Y是碳数为2以上4以下的直链或支链亚烷基、碳数为2以上4以下的直链或支链亚烯基、亚芳基、或它们的衍生物。
4.根据权利要求1所述的用于二次电池的电解液，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种，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种，式(1-1)至式(1-19)
5.根据权利要求1所述的用于二次电池的电解液，其中，所述非水溶剂中所述磺酸酐的含量为0. OOlwt^Wi 5wt%以下。
6.一种二次电池，包括 正极；负极；以及电解液，其中所述电解液包含氯离子连同非水溶剂和电解质盐， 所述非水溶剂包含式1和式2所示的磺酸酐中的至少之一，并且所述氯离子的含量为5000wt ppm以下， 式1
7.根据权利要求6所述的二次电池，其中，所述氯离子的含量为50wtppm以下。
8.根据权利要求6所述的二次电池，其中，所述X和所述Y是碳数为2以上4以下的直链或支链亚烷基、碳数为2以上4以下的直链或支链亚烯基、亚芳基、它们的卤代基团、或它们的衍生物。
9.根据权利要求6所述的二次电池，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种，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种，式(1-1)至式(1-19)
10.根据权利要求6所述的二次电池，其中，所述非水溶剂中所述磺酸酐的含量为0. 001wt% 以上 5wt% 以下。
11.根据权利要求6所述的二次电池，其中，所述负极包含作为负极活性物质的碳材料、锂金属(Li)、或能够嵌入和脱嵌锂离子且具有金属元素和准金属元素中的至少一种作为构成元素的材料。
12.根据权利要求6所述的二次电池，其中，所述负极包含作为负极活性物质的具有硅(Si)和锡(Sn)中的至少之一作为构成元素的材料。
13.根据权利要求6所述的二次电池，其中，所述二次电池是锂二次电池。
14.一种电动工具，其利用二次电池作为电源进行驱动，所述二次电池包括正极、负极和电解液，其中，所述电解液包含氯离子连同非水溶剂和电解质盐，所述非水溶剂包含式1和式2所示的磺酸酐中的至少之一，并且所述氯离子的含量为5000wt ppm以下，式1
15. 一种电动车，其利用二次电池作为电源进行驱动，所述二次电池包括正极、负极和其中，所述电解液包含氯离子连同非水溶剂和电解质盐，所述非水溶剂包含式1和式2所示的磺酸酐中的至少之一，并且所述氯离子的含量为5000wt ppm以下，式1
16. 一种电力储存系统，其利用二次电池作为电力储存源，所述二次电池包括正极、负其中，所述电解液包含氯离子连同非水溶剂和电解质盐，所述非水溶剂包含式1和式2所示的磺酸酐中的至少之一，并且所述氯离子的含量为5000wt ppm以下，式全文摘要
本发明涉及二次电池及其电解液、电动工具、电动车和电力储存系统。具体地，本发明涉及一种二次电池，包括正极、负极和电解液。该电解液包含氯离子连同非水溶剂和电解质盐。该非水溶剂包含磺酸酐(二磺酸酐或磺酸羧酸酐)。氯离子的含量为5000wt ppm以下。本发明提供了一种能提高电池特性的二次电池。
文档编号H01M10/0569GK102386443SQ20111024663
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月24日 优先权日2010年9月2日
发明者井原将之, 洼田忠彦, 田中健彦 申请人:索尼公司