[發明專利]非水電解液電池用電解液及使用其的非水電解液電池

在審

• 申請號: 201580053638.4
• 申請日: 2015-07-10
• 公開（公告）號: CN107112589A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 森中孝敬;久保誠;河端涉;山本建太;高橋干弘
• 申請（專利權）人: 中央硝子株式會社
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/052;H01M10/0568;H01M10/0569
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,李茂家

技術領域

本發明涉及含有特定的電解質鹽和硅烷化合物的非水電解液電池用電解液及使用其的非水電解液電池。

背景技術

近年，面向信息相關設備或通信設備、即個人計算機、攝像機、數碼相機、移動電話等小型設備且需要高能量密度的用途的蓄電系統，以及面向電動汽車、混合動力車輛、燃料電池車輛輔助電源、電力貯藏等大型設備且需要動力的用途的蓄電系統備受矚目。正在積極地開發作為其候選之一的鋰離子電池、鋰電池、鋰離子電容器、鈉離子電池等非水電解液電池。

雖然這些非水電解液電池大多已經實用化，但在耐久性方面并不能滿足各種用途，特別是在環境溫度為60℃以上時劣化顯著，因此在例如汽車用途等長期用于高溫場所的用途中存在問題。

迄今為止，作為改善非水電解液電池的高溫特性及反復充放電時的電池特性(循環特性)的手段，正在研究以正極、負極的活性物質為代表的各種電池構成要素的優化。非水電解液相關技術也不例外，提出了用各種添加劑來抑制由電解液在活性的正極、負極的表面分解導致的劣化。例如，專利文獻1提出一種方法，其通過在非水電解液中添加二氟(雙(草酸根))磷酸鋰、二氟(草酸根)硼酸鋰等，從而抑制電池的內部電阻的上升和循環特性的劣化。但是，有時期望對這些效果進行進一步改善。此外，專利文獻2～5提出了通過在非水電解液中添加有機硅化合物、氟硅烷化合物等硅化合物，來提高非水電解液電池的循環特性、抑制內部電阻的增加以提高低溫特性的方法。進而，專利文獻6及7中提出了通過將特定的氟化硅化合物和雙(草酸根)硼酸鋰組合使用并添加在非水電解液中，從而改善非水電解液電池的循環特性和電阻上升抑制效果的方法。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2005－032714號公報

專利文獻2:日本特開平8－078053號公報

專利文獻3:日本特開2002－033127號公報

專利文獻4:日本特開2004－039510號公報

專利文獻5:日本特開2004－087459號公報

專利文獻6:日本特開2010－205474號公報

專利文獻7:日本特開2010－238506號公報

發明內容

發明要解決的問題

就使用專利文獻1～7公開的非水電解液的非水電解液電池而言，假定用于60℃以上的高溫下時，存在期望進一步改善高溫循環特性及高溫貯藏特性的情況，并且有改善的余地。本發明提供一種可以在60℃以上的高溫下發揮優良的高溫循環特性及高溫貯藏特性的非水電解液電池用電解液及使用其的非水電解液電池。

用于解決問題的方案

本發明人等為了解決所述問題進行了深入研究，結果發現，通過制成含有特定的電解質鹽和硅烷化合物的非水電解液電池用電解液，在將該電解液用于非水電解液電池時，可以發揮優良的高溫循環特性及高溫貯藏特性，從而完成了本發明。

即，本發明提供一種非水電解液電池用電解液(此后有時簡單記載為“非水電解液”或“電解液”)，其特征在于，至少含有：非水溶劑、溶質、

下述通式(1)所示的至少1種第1化合物、及

下述通式(2)所示的至少1種第2化合物。

Si(R³)_x(R⁴)_4-x (2)

[通式(1)中，M表示硼原子、磷原子或硅原子，m為1～3，n為1～4，p為0或1。R¹表示碳數為3～10的亞烷基、碳數為3～10的鹵代亞烷基、碳數為6～20的亞芳基或碳數為6～20的鹵代亞芳基(這些基團可以在其結構中含有取代基，也可以含有雜原子。此外，m為2以上時，存在的m個R¹可以分別相互鍵合)，R²表示鹵素原子，X¹、X²分別相互獨立地表示氧原子或硫原子，X³表示碳原子或硫原子。X³為碳原子時，q為1，X³為硫原子時，q為1或2。A^a+表示堿金屬陽離子、堿土金屬陽離子或鎓陽離子，a表示該陽離子的價數。a～d為1或2，且滿足a×b＝c×d。