一種高純度碳酸亞乙烯酯、包含該高純度碳酸亞乙烯酯的非水電解液以及使用了其的蓄電設備，其特征在于，其是通過氫氧焰燃燒?離子色譜法檢測到的氯雜質實質上為零的碳酸亞乙烯酯，該碳酸亞乙烯酯在氮氣氛下的Hazen單位色數為10以下。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及不包含雜質的高純度碳酸亞乙烯酯、非水電解液以及使用了其的蓄電設備。
技術介紹
眾所周知碳酸亞乙烯酯(以下也稱為“VC”)作為鋰二次電池用電解液的添加劑是有用的，已知為了提高該電池性能，氯雜質少的高純度的VC作為電解液的添加劑是有用的(專利文獻1、4、5)。作為VC的精制方法，提出了蒸餾法、晶析法或將兩者組合的方法(專利文獻2)等各種的方法。此外，已知有以尿素將粗碳酸亞乙烯酯在140℃下處理后，蒸餾，進一步以靜置式的熔融晶析裝置進行精制的方法(專利文獻3)。以往的包含100ppm以上的氯雜質的VC呈現茶色～黃色。通過使其氯雜質為100ppm以下，能夠使VC變得透明(非專利文獻1)。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2002-8721號專利文獻2：日本特開2002-322171號專利文獻3：日本特表2008-540467號專利文獻4：日本特開2009-29814號專利文獻5：日本特開2010-282760號非專利文獻非專利文獻1：ElectrolytesforLithiumandLithium-IonBatteries(ModernAspectsofElectrochemistry)Volume58,2014,pp172-173
技術實現思路
專利技術所要解決的問題專利文獻1的高純度VC為雜質極少的VC，但盡管如此根據氫氧焰燃燒-離子色譜法，氯雜質含量也不為零。根據專利文獻2的高純度VC的制造方法，必須通過甲苯與己烷的混合溶劑進行晶析，進而進行蒸餾，成為以間歇式的制造。并且判明：作為將氯雜質最終減少至零的方法不能說有用，工業上未必可以說是有效的方法。此外，根據專利文獻3的精制方法，由于VC被長時間暴露于高熱中，所以在此期間也發生微量的氯或氯化氫等與VC的反應，在VC損耗的同時生成含有氯的副產物。若將所得到的蒸餾物進一步通過靜置式熔融晶析進行精制，則由于需要晶體的附著和發汗的操作的不連續的切換，并且沒有對流接觸效果，所以判明是雜質量難以除去的精制法。在專利文獻4的實施例中，記載了總氯量為14ppm的VC，但對于總氯量低于14ppm的VC，沒有具體得到實證。專利文獻5中，記載了包含特定的氯化合物的含量為10ppm以下的VC的非水電解液。在專利文獻5的實施例中，特定的通式(1)所表示的包含氯原子的醚群的檢測以氣相色譜法來進行。因此，若不對各個醚化合物的檢測峰進行特定則無法進行氯雜質量的定量。專利文獻5顯示包含氯的乙烯基醚系的雜質降低，但關于將不是乙烯基醚系的其他氯雜質降低，沒有任何的記載。僅通過專利文獻5中所示的蒸餾操作，不可能將各種氯置換化合物或氯離子的全部除去，并且，通過氣相色譜法僅能夠檢測氯雜質的一部分。由以上認為，若將引用文獻1的實施例中得到的碳酸亞乙烯酯的氯雜質以氫氧焰燃燒-離子色譜法進行測定，則氯雜質達到數十ppm左右的量。如上所述，在上述專利文獻1～5中，僅公開了作為雜質的氯雜質減少至低濃度，更高度地將氯雜質減少至零的VC是未知的，當然，關于其電池性能也沒有任何的記載或暗示，關于氯雜質為零的VC的電池性能沒有已知的技術。本專利技術的課題是提供氯雜質被降低至零、換而言之實質上完全不含有雜質的高純度VC、包含該高純度VC的非水電解液以及使用了其的蓄電設備。用于解決問題的方法本專利技術人們為了解決上述課題進行了深入研究，結果發現，成功將VC中的氯雜質減少至實質上為零，由此，產生特別的現象。本專利技術人們發現，作為將VC中的氯雜質減少至極限的簡便的工業方法，可以通過伴隨固液對流接觸的晶析在工業上制造，從而完成了本專利技術。利用該制造方法得到的將氯雜質減少至零的高純度VC在氮氣氛下，與以往的含有100ppm以下且10ppm左右以上的氯雜質的VC同樣地為無色透明的液體，但通過暴露在空氣中，發現了高純度VC在芒塞爾色系(參照圖2)中呈現黃綠色的特別的現象。在分類成第1石油類或第2石油類的鋰離子電池用的電解液的制造法中，由于有起火或水分混入的可能，所以通常常識上不暴露在含有氧的氣氛中(例如空氣中等)，因此發現該現象是困難的。并且，就以往的使氯雜質為100ppm以下且10ppm左右以上的VC而言，即使暴露在含有氧的氣氛中也為無色透明，不會呈現黃綠色。發現了：使用了包含該暴露在含有氧的氣氛中的呈現黃綠色的高純度VC的非水電解液的鋰二次電池等蓄電設備的低溫的輸出特性或經過極長期循環特性提高。即，本專利技術提供下述〔1〕～〔13〕。〔1〕一種高純度碳酸亞乙烯酯(以下也稱為“高純度VC”)，其特征在于，其是通過氫氧焰燃燒-離子色譜法檢測到的氯雜質為零的VC，該VC在氮氣氛下的Hazen單位色數(以下稱為“APHA”)為10以下。〔2〕根據上述〔1〕所述的高純度VC，其中，上述VC在含氧氣氛下以45℃保持7天后的APHA為100以上。〔3〕根據上述〔1〕所述的高純度VC，其中，上述VC在含氧氣氛下以45℃保持7天后，在芒塞爾色系的色相環中呈現10Y～10GY的范圍的黃綠色。〔4〕根據上述〔1〕所述的高純度VC，其大氣壓下的熔點為20℃以上且低于22℃。〔5〕根據上述〔1〕所述的高純度VC，其中，通過氫氧焰燃燒-離子色譜法檢測到的氯雜質是將試樣溶解到溶劑中并進行氫氧焰燃燒處理，使所得到的氣體吸收到碳酸鈉水溶液中，通過離子色譜測定該吸收溶液中的氯離子，以氯原子換算而算出的。〔6〕一種上述〔1〕所述的高純度VC的制造方法，其中，碳酸亞乙烯酯是通過包含下述的工序(A)～(C)的方法而制造的碳酸亞乙烯酯，(A)將在晶析槽中進行結晶而得到的粗VC晶體用刮取機刮取，并使其沉降到熔融精制塔的底部的工序；(B)使沉降的VC晶體與在熔融精制塔的底部熔融的VC熔融液的一部分進行對流接觸的工序；(C)從熔融精制塔的底部將VC熔融液的一部分抽出的工序。〔7〕一種非水電解液，其特征在于，其是在非水溶劑中溶解有電解質鹽的非水電解液，所述非水電解液包含上述〔1〕所述的高純度VC。〔8〕根據上述〔7〕所述的非水電解液，其中，非水電解液中包含0.1～1.5質量％的LiPO2F2。〔9〕根據上述〔7〕所述的非水電解液，其中，非水電解液中包含1～50ppm的HF。〔10〕根據上述〔7〕所述的非水電解液，其中，非水電解液中的LiPO2F2與HF的濃度的比率(HF濃度/LiPO2F2量)為1/15000～1/20。〔11〕一種蓄電設備，其特征在于，其是具備正極、負極及在非水溶劑中溶解有電解質鹽的非水電解液的蓄電設備，非水電解液為上述〔7〕～〔10〕中任一項所述的非水電解液。〔12〕一種高純度VC的制造方法，其特征在于，其是上述〔1〕～〔6〕所述的高純度VC的制造方法，使含有氯雜質的粗VC晶體與粗VC的熔融液的一部分進行固液對流接觸。〔13〕根據上述〔12〕所述的高純度VC的制造方法，其包含下述的工序(A)～(C)：(A)將在晶析槽中進行結晶而得到的粗VC晶體用刮取機刮取，并使其沉降到熔融精制塔的底部的工序；(B)使沉降的VC晶體與在熔融精制塔的底部熔融的VC熔融液的一部分進行對流接觸的工序；(C)從熔融精制塔的底部將VC熔融液的一部分抽出的工序。專利技術效果根據本專利技術，能夠提供完全沒有通過氫氧焰燃燒-離子色譜法檢測到的氯雜質的高純度VC、包含該高純度VC的非水電本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高純度碳酸亞乙烯酯，其特征在于，其是通過氫氧焰燃燒?離子色譜法檢測到的氯雜質為零的碳酸亞乙烯酯，所述碳酸亞乙烯酯在氮氣氛下的Hazen單位色數為10以下。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.07.14 JP 2014-144374;2014.09.10 JP 2014-184641.一種高純度碳酸亞乙烯酯，其特征在于，其是通過氫氧焰燃燒-離子色譜法檢測到的氯雜質為零的碳酸亞乙烯酯，所述碳酸亞乙烯酯在氮氣氛下的Hazen單位色數為10以下。2.根據權利要求1所述的高純度碳酸亞乙烯酯，其中，所述碳酸亞乙烯酯在含氧氣氛下以45℃保持7天后的APHA為100以上。3.根據權利要求1所述的高純度碳酸亞乙烯酯，其中，所述碳酸亞乙烯酯在含氧氣氛下以45℃保持7天后，在芒塞爾色系的色相環中呈現10Y～10GY的范圍的黃綠色。4.根據權利要求1所述的高純度碳酸亞乙烯酯，其大氣壓下的熔點為20℃以上且低于22℃。5.根據權利要求1所述的高純度碳酸亞乙烯酯，其中，通過氫氧焰燃燒-離子色譜法檢測到的氯雜質是將試樣溶解到溶劑中并進行氫氧焰燃燒處理，使所得到的氣體吸收到碳酸鈉水溶液中，通過離子色譜測定該吸收溶液中的氯離子，以氯原子換算而算出的。6.一種權利要求1所述的高純度碳酸亞乙烯酯的制造方法，其中，碳酸亞乙烯酯是通過包含下述的工序(A)～(C)的方法而制造的碳酸亞乙烯酯：(A)將在晶析槽中進行結晶而得到的粗碳酸亞乙烯酯晶體用刮取機刮取，并使其沉降到熔融精制塔的底部的工序；(B)使沉降的碳酸亞乙烯酯晶體與在熔融精制塔的底部熔融的碳酸亞乙烯...
【專利技術屬性】
技術研發人員：安部浩司，伊藤晶和，敷田莊司，
申請(專利權)人：宇部興產株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP
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