[發明專利]非水電解液及非水電解質電池

有效

• 申請號: 201380015215.4
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN104221205B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 巖堀優美;大浦靖;瀧口加奈子
• 申請（專利權）人: 三菱化學株式會社
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/052;H01M10/0566;H01M10/0569
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 王利波

技術領域

本發明涉及非水電解質二次電池、以及用于該二次電池的非水電解液。

背景技術

在從手機、筆記本電腦等所謂的便攜電子設備用電源到用于汽車等的驅動用車載電源、固定用大型電源等的廣泛用途中，鋰二次電池等非水電解質二次電池正作為電源而付諸實用。但近年來，伴隨電子設備的高性能化、以及在驅動用車載電源、固定用大型電源中的應用等，對于所采用的二次電池的要求越來越高，要求以高水平實現二次電池的電池特性的高性能化，例如高容量化、高溫保存特性、循環特性等的提高。

用于非水電解質二次電池的電解液通常主要由電解質和非水溶劑構成。作為非水溶劑的主成分，可使用：碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯等環狀碳酸酯；碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等鏈狀碳酸酯；γ-丁內酯、γ-戊內酯等環狀羧酸酯等。

如上所述，伴隨近年來對二次電池的高性能化要求的提高，要求提高非水電解質二次電池、尤其是非水電解質鋰二次電池的特性，即，要求高容量化、高溫保存特性、循環特性等的提高。

作為實現高容量化的方法，已探討了下述方法：例如，對電極的活性物質層進行加壓以盡可能減小電池內部且物質以外所占的體積的方法；加大正極的利用范圍以實現甚至在高電位使用的方法。然而，對電極的活性物質層進行加壓來進行高密度化時，難以使活性物質達到均勻，易引發下述問題：由于不均勻的反應而導致部分鋰析出、或加速活性物質劣化，難以獲得充分的特性。另外，加大正極的利用范圍以實現甚至在高電位使用時，會引起正極活性的進一步提高，容易引發由于正極與電解液之間發生反應而加速劣化的問題。

此外，由于電池內部的空隙會因高容量化而減少，因此，還會引發即使在因電解液分解而產生少量氣體的情況下，也會導致電池內壓顯著上升這樣的問題。特別是，對于非水電解質二次電池而言，在作為停電時的備用電源、便攜設備的電源使用的大部分情況下，為了補償電池的自放電，要常時供給微弱電流，使其處于不斷放電狀態。而在這樣的連續充電狀態下，電極活性物質始終處于高活性狀態，并且，由于設備的發熱，會加速電池的容量下降、或因電解液分解而容易產生氣體。而當有大量氣體產生時，對于在發生過充電等異常上升時會感知到這一情況而使安全閥工作的電池而言，有時會引起安全閥的工作。另外，對于沒有安全閥的電池而言，有時會出現因所產生的氣體的壓力而導致電池膨脹、電池本身無法使用的情況。進一步，在高溫環境中，非水電解質二次電池的上述問題會變得更為顯著。

例如，對于使用了專利文獻1中記載的電解液的非水電解質二次電池而言，據報道，通過使非水電解液中含有具有醚鍵的特定化合物，可顯示良好的充放電循環特性，但由于特別是在高溫環境中會發生電池特性的降低，因此仍然無法滿足要求。

為了改善非水電解質二次電池的循環特性，提出了一種化合物，其包含具有醚鍵的化合物(專利文獻2)。然而，由于具有醚鍵的化合物與碳酸酯、羧酸酯相比，其氧化分解電位低(非專利文獻1)，因此存在高溫保存特性及高溫連續充電特性不夠充分的問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平9-106835號公報

專利文獻2：日本特開平9-223517號公報

非專利文獻

非專利文獻1：鋰離子二次電池材料與應用，芳尾真幸/小澤昭彌，1996年，日刊工業新聞社

發明內容

發明要解決的問題

本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種高溫連續充電特性優異的非水電解質電池、以及用以獲得該非水電解質電池的非水電解液。解決問題的方法

本發明人等為實現上述目的而進行了各種各樣的研究，結果發現，通過使電解液中含有具有特定結構的化合物，可以解決上述課題，進而完成了本發明。

即，本發明的要點如下所述。

(a)一種非水電解液，其含有鋰鹽和溶解該鋰鹽的非水溶劑，其中，該非水電解液含有0.01ppm以上且100ppm以下的下述通式(1)表示的化合物。

R¹-CR²OR³-CR²₂OR³···(1)