含有含甲硅烷基化合物的用于添加于电解液中的组合物，包含该组合物的非水蓄电装置用电解液以及包含该电解液的锂离子二次电池制造方法及图纸

技术编号：13305871 阅读：91 留言：0更新日期：2016-07-10 00:58

本发明专利技术要解决的课题是提供改善对锂离子二次电池有用的含甲硅烷基化合物添加剂的保存稳定性的用于添加于电解液中的组合物。本申请说明书中记载了分别包含1种以上的化合物(a)：含甲硅烷基化合物和1种以上的化合物(b)：碱性化合物和/或硅化合物的用于添加于电解液中的组合物。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有含甲硅烷基化合物的、用于添加于电解液中的组合物，包含该组合物的非水蓄电装置用电解液以及包含该电解液的锂离子二次电池。
技术介绍
近年来，随着电子技术的发展以及对环境技术的关心的提高，正在开发各种各样的电化学装置。以往，作为蓄电装置代表例的锂离子二次电池主要可以用作便携设备用充电电池，但近年来混合动力汽车以及电动汽车用电池的使用受到期待，因此正在谋求更高的电池性能。一般，作为锂离子二次电池的正极以及负极，使用通过粘合剂树脂凝固各种活性物质粉末而成的多孔性复合材料电极。电解液必须通过渗透至该电极的细孔内部的方式供给锂离子，同时，必须使锂离子的进出在电解液与活性物质的界面顺畅地进行。以往的锂离子二次电池在4V左右的电压下运作，作为其电解液，广泛使用在以碳酸酯系溶剂作为主成分的非水溶剂中溶解锂盐的非水电解液。但是，由于碳酸酯系溶剂是可燃性液体，因此将锂离子二次电池用于混合动力汽车、电动汽车等用途中时寻求安全性更高的电解液。出于提高电解液的安全性的目的，公开了在非水电解液中添加特定结构的磷酸化合物的方法(例如，参考专利文献1)。此外，出于提高电解液的阻燃性或自熄性的目的，还公开了在电解液中添加磷酸酯的方法(例如，参考专利文献2)。近年来，正在寻求具有更高能量密度的锂离子二次电池，作为其方法之一，正在研究电池的高电压化。为了达到电池的高电压化，提出了将在4.1V(vsLi/Li+)以上运作的正极活性...

【技术保护点】
一种用于添加于电解液中的组合物，其含有(a)从具有磷原子和/或硼原子的质子酸、磺酸以及羧酸构成的群中选出的酸中的至少1个氢原子被下述通式(A1)所示的甲硅烷基取代得到的含甲硅烷基化合物(A)；(b)从路易斯碱以及通式Q+Y‑表示的化合物构成的群中选出的1种以上的碱性化合物(B)，和/或下述通式(C)所示的1种以上的硅化合物(C)，式Q+Y‑中，Q+表示季铵基、季鏻基、碱金属或碱土金属，且Y‑表示烷氧基或芳氧基；[化1]式中，Ra1、Ra2以及Ra3分别独立地表示可被取代的碳原子数1～20的烃基，[化2]式中，Rc1、Rc2以及Rc3分别独立地表示可被取代的碳原子数1～20的烃基，或者可被取代的碳原子数1～20的烷氧基，且X1表示通式OR1表示的基团或卤素原子；式OR1中，R1表示氢原子、可被取代的碳原子数1～20的烃基、碳原子数1～20的甲硅烷基、SO2CH3或SO2CF3，相对于所述含甲硅烷基化合物(A)100质量％，含有所述碱性化合物(B)和/或所述硅化合物(C)1质量ppm以上100质量％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.25 JP 2013-267281;2014.03.31 JP 2014-073971.一种用于添加于电解液中的组合物，其含有
(a)从具有磷原子和/或硼原子的质子酸、磺酸以及羧酸构成的群中选出的酸中的至少
1个氢原子被下述通式(A1)所示的甲硅烷基取代得到的含甲硅烷基化合物(A)；
(b)从路易斯碱以及通式Q+Y-表示的化合物构成的群中选出的1种以上的碱性化合物
(B)，和/或下述通式(C)所示的1种以上的硅化合物(C)，式Q+Y-中，Q+表示季铵基、季鏻基、碱
金属或碱土金属，且Y-表示烷氧基或芳氧基；
[化1]
式中，Ra1、Ra2以及Ra3分别独立地表示可被取代的碳原子数1～20的烃基，
[化2]
式中，Rc1、Rc2以及Rc3分别独立地表示可被取代的碳原子数1～20的烃基，或者可被取代
的碳原子数1～20的烷氧基，且X1表示通式OR1表示的基团或卤素原子；式OR1中，R1表示氢原
子、可被取代的碳原子数1～20的烃基、碳原子数1～20的甲硅烷基、SO2CH3或SO2CF3，
相对于所述含甲硅烷基化合物(A)100质量％，含有所述碱性化合物(B)和/或所述硅化
合物(C)1质量ppm以上100质量％以下。
2.如权利要求1所述的用于添加于电解液中的组合物，其中，相对于所述含甲硅烷基化
合物(A)100质量％，含有所述碱性化合物(B)和/或所述硅化合物(C)10质量ppm以上50质
量％以下。
3.如权利要求1或2所述的用于添加于电解液中的组合物，其中，所述含甲硅烷基化合
物(A)包含由下述通式(A2)～(A4)所示的化合物构成的群中选出的1种以上，
[化3]
式中，M1是磷原子或硼原子，m是1～20的整数，M1是磷原子时n是0或1，M1是硼原子时n是
0，Ra1、Ra2以及Ra3如所述通式(A1)的定义所示，且Ra4以及Ra5分别独立地表示从OH基、OLi基、
可被取代的碳原子数1～20的烃基、可被取代的碳原子数1～20的烷氧基以及碳原子数1～
20的硅氧基构成的群中选出的基团，
[化4]
式中，M2是磷原子或硼原子，j是2～20的整数，M2是磷原子时k是0或1，M2是硼原子时k是
0，且Ra6表示从OH基、OLi基、可被取代的碳原子数1～20的烃基、可被取代的碳原子数1～20
的烷氧基以及碳原子数1～20的硅氧基以及通式OP(O)l(Ra7Ra8)所示的基团构成的群中选出
的基团；式OP(O)l(Ra7Ra8)中，l是0或1，Ra7以及Ra8分别独立地表示从OH基、OLi基、可被取代
的碳原子数1～20的烃基、可被取代的碳原子数1～20的烷氧基以及碳原子数1～20的硅氧
基构成的群中选出的基团，
[化5]
式中，Ra1、Ra2以及Ra3如所述通式(A1)的定义所示，且Ra9表示可被取代的碳原子数1～20
的烃基。
4.如权利要求1～3的任一项所述的用于添加于电解液中的组合物，其中，所述路易斯
碱是含氮有机路易斯碱。
5.一种非水蓄电装置用电解液，其含有非水溶剂、锂盐和权利要求1～4的任一项所述
的用于添加于电解液中的组合物。
6.如权利要求5所述的非水蓄电装置用电解液，其中，相对于所述非水蓄电装置用电解
液100质量％，含有0.01质量％以上10质量％以下的所述含甲硅烷基化合物(A)。
7.如权利要求5或6所述的非水蓄电装置用电解液，其中，所述锂盐是从LiPF6、LiBF4、
LiClO4、LiAsF6、Li2SiF6、LiOSO2CkF2k+1、LiN(SO2CkF2k+1)2以及LiPFn(CkF2k+1)6－n构成的群中选
出的1种以上，
式LiOSO2CkF2k+1中，k是...

【专利技术属性】
技术研发人员：植松信之，尾崎文亮，中村文香，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人