電解液和電化學器件制造技術

本發明專利技術提供一種電解液，其能夠對應電化學器件的高電壓化，并且與現有的電解液相比，能夠提高電化學器件的高溫保存特性，能夠抑制高溫保存時的氣體發生。該電解液的特征在于，包含：含有含氟率為33～70質量％的氟化鏈狀碳酸酯的溶劑、磺內酯衍生物和電解質鹽。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及電解液和電化學器件。
技術介紹
伴隨近年來的電氣制品的輕量化、小型化，進行著具有高能量密度的鋰離子二次電池等電化學器件的開發。另外，隨著鋰離子二次電池等電化學器件的適用領域擴大，迫切希望特性的改善。特別是今后在車載用途中使用鋰離子二次電池的情況下，電池特性的改善變得越來越重要。專利文獻1記載了含有R1OCOOR2(式中R1表示烷基或鹵原子取代烷基，R2表示在β位置不具有氫的烷基或鹵原子取代烷基。)所示的碳酸酯的非水電解液。另外，記載了如果取代碳酸酯的至少一方的烷基的β位氫，則碳酸酯的化學的穩定性提高，與金屬鋰的反應性降低，另外抗氧化性也提高；使用含有取代了至少一方的烷基的β位氫的碳酸酯的電解液的電池的安全性提高，而且充放電循環壽命提高。專利文獻2記載了在由含有氟化碳酸酯、環狀碳酸酯和鏈狀碳酸酯的非水溶劑以及電解質構成的非水電解液中，作為氟化碳酸酯，可以使用R1OCOOR2(式中，R1和R2可以互相相同也可以不同，一方為1個以上的氫原子被氟原子取代的碳原子數為1～4的烴基，另一方為碳原子數1～4的烴基、或1個以上的氫原子被氟原子取代的碳原子數1～4的烴基。)所示的化合物。專利文獻3記載了一種非水系電解質二次電池，其特征在于，具備正極、以鋰金屬或能夠吸留、釋放鋰的物質為主材的負極、和非水系電解質，在該非水系電解質二次電池中，上述非水系電解質含有以下的通式(I)所示的γ－磺內酯化合物。另外，由于上述γ－磺內酯化合物被添加到非水系電解質中，所以能夠抑制充放電循環時發生的放電容量的降低，能夠使充放電循環特性提高。(式中，R1、R2、R3、R4、R5和R6分別獨立地表示氫原子、碳原子數1～6的烷基或碳原子數1～6的氟原子取代烷基。)現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開平07－006786號公報專利文獻2：日本特開平11－307120號公報專利文獻3：日本特開2000－235866號公報
技術實現思路
專利技術所要解決的課題在將鋰離子二次電池等電化學器件應用于車輛等需要大容量電源的用途的情況下，為了實現更高的能量密度，需要高電壓化。因此，要求對應于高電壓化且能夠使電化學器件的各種特性提高的電解液。本專利技術是鑒于上述現狀作出的，其課題在于提供一種電解液，其能夠對應電化學器件的高電壓化，并且與現有的電解液相比，能夠提高電化學器件的高溫保存特性，能夠抑制高溫保存時的氣體發生。用于解決課題的方法本專利技術的專利技術人發現包含含有具有特定的含氟率的氟化鏈狀碳酸酯的溶劑以及磺內酯衍生物的電解液能夠使電化學器件的高溫保存特性提高，而且能夠抑制電化學器件的高溫保存時的氣體發生，從而完成了本專利技術。即本專利技術是一種電解液，其特征在于，包含含有含氟率為33～70質量％的氟化鏈狀碳酸酯的溶劑、磺內酯衍生物以及電解質鹽。磺內酯衍生物優選為通式(1)所示的磺內酯衍生物：(式中，m為0～6的整數，n為0～6的整數。其中，m+n為1～8的整數。另外，X為烷基或包含氧原子的烷基。)。優選相對于溶劑，氟化鏈狀碳酸酯為5～85體積％。溶劑優選含有氟化飽和環狀碳酸酯。優選相對于溶劑，氟化飽和環狀碳酸酯為10～95體積％。優選相對于溶劑，氟化飽和環狀碳酸酯和氟化鏈狀碳酸酯的合計量為40～100體積％。優選相對于電解液，磺內酯衍生物為0.001～30質量％。本專利技術還為以具備上述電解液為特征的電化學器件。本專利技術還為以具備上述電解液為特征的鋰離子二次電池。本專利技術還為以具備上述電化學器件或者上述鋰離子二次電池為特征的組件。專利技術的效果根據本專利技術的電解液，能夠對應電化學器件的高電壓化，能夠使電化學器件的高溫保存特性提高，能夠抑制高溫保存時的氣體發生。具備上述電解液的電化學器件具有優異的高溫保存特性，高溫保存時的氣體的發生少，所以適于車載用等用途。具體實施方式以下，具體說明本專利技術。本專利技術的電解液包含溶劑。上述溶劑優選含有氟化飽和環狀碳酸酯。氟化飽和環狀碳酸酯為具有氟原子的飽和環狀碳酸酯。具體而言，可以列舉下述通式(A)所示的氟化飽和環狀碳酸酯(A)：(式中，X1～X4相同或不同，分別表示－H、－CH3、－F、可以具有醚鍵的氟化烷基或可以具有醚鍵的氟化烷氧基。其中，X1～X4的至少1個為－F、可以具有醚鍵的氟化烷基或可以具有醚鍵的氟化烷氧基。)。如果包含上述氟化飽和環狀碳酸酯(A)，則在將本專利技術的電解液適用于鋰離子二次電池等的情況下，能夠在負極形成穩定的覆膜，能夠充分抑制負極處的電解液的副反應。其結果，可以得到極為穩定且優異的充放電特性。其中，在本說明書中“醚鍵”是由－O－所示的鍵。在上述通式(A)中，從介電常數、抗氧化性良好的觀點考慮，優選X1～X4的1個或2個為－F、可以具有醚鍵的氟化烷基或可以具有醚鍵的氟化烷氧基。在上述通式(A)中，從能夠期待低溫時的粘性的降低、閃點的上升、進而電解質鹽的溶解性的提高考慮，X1～X4優選為－H、－F、氟化烷基(a)、具有醚鍵的氟化烷基(b)、或氟化烷氧基(c)。其中，優選列舉X1～X4中，－H為1個、－F為3個的化合物。上述氟化烷基(a)為烷基所具有的氫原子的至少1個被氟原子取代的基團。氟化烷基(a)的碳原子數優選為1～20，更優選為1～17，更加優選為1～7，特別優選為1～3。如果碳原子數過大，則有可能低溫特性降低，或電解質鹽的溶解性降低。上述氟化烷基(a)中，作為碳原子數為1的基團，可以列舉CFH2－、CF2H－和CF3－。上述氟化烷基(a)中，作為碳原子數為2以上的基團，從電解質鹽的溶解性良好的觀點考慮，能夠優選例示下述通式(a－1)所示的氟化烷基：R1－R2－ (a－1)(式中，R1為可以具有氟原子的碳原子數1以上的烷基；R2為可以具有氟原子的碳原子數1～3的亞烷基；其中，R1和R2的至少一方具有氟原子)。此外，R1和R2還可以具有碳原子、氫原子和氟原子以外的其他原子。R1為可以具有氟原子的碳原子數1以上的烷基。作為R1，優選碳原子數1～16的直鏈狀或支鏈狀的烷基。作為R1的碳原子數，更優選為1～6，更加優選為1～3。作為R1，具體而言，作為直鏈狀或支鏈狀的烷基，可以列舉CH3－、CH3CH2－、CH3CH2CH2－、CH3CH2CH2CH2－、等。另外，在R1為具有氟原子的直鏈狀的烷基的情況下，可以列舉CF3－、CF3CH2－、CF3CF2－、CF3CH2CH2－、CF3CF2CH2－、CF3CF2CF2－、CF3CH2CF2－、CF3CH2CH2CH2－、CF3CF2CH2CH2－、CF3CH2CF2CH2－、CF3CF2CF2CH2－、CF3CF2CF2CF2－、CF3CF2CH2CF2－、CF3CH2CH2CH2CH2－、CF3CF2CH2CH2CH2－、CF3CH2CF2CH2CH2－、CF3CF2CF2CH2CH2－、CF3CF2CF2CF2CH2－、CF3CF2CH2CF2CH2－、CF3CF2CH2CH2CH2CH2－、CF3CF2CF2CF2CH2CH2－、CF3CF2CH2CF2CH2CH2－、HCF2－、HCF2CH2－、HCF2CF2－、HCF2CH2CH2－、HCF2CF2CH2－、HCF2CH2CF2－、HCF2CF2CH2CH2－、HCF2CH2CF2CH2－、HCF2CF2CF本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電解液，其特征在于，包含：含有含氟率為33～70質量％的氟化鏈狀碳酸酯的溶劑、磺內酯衍生物和電解質鹽。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.03.27 JP 2014-0670171.一種電解液，其特征在于，包含：含有含氟率為33～70質量％的氟化鏈狀碳酸酯的溶劑、磺內酯衍生物和電解質鹽。2.如權利要求1所述的電解液，其特征在于：磺內酯衍生物為通式(1)所示的磺內酯衍生物，式中，m為0～6的整數，n為0～6的整數，其中，m+n為1～8的整數，另外，X為烷基或含有氧原子的烷基。3.如權利要求1或2所述的電解液，其特征在于：相對于溶劑，氟化鏈狀碳酸酯為5～85體積％。4.如權利要求1、2或3所述的電解液，其特征在于：溶劑含有氟化飽和環狀碳酸酯。5.如權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：山崎穣輝，坂田英郎，有馬博之，岡田倫明，谷明范，木下信一，
申請(專利權)人：大金工業株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP