锂二次电池用电解液和锂二次电池制造技术

本发明专利技术提供能够使锂二次电池低电阻化、并且抑制高温下的锂二次电池的特性劣化的锂二次电池用电解液。在此公开的锂二次电池用电解液、含有下述式(1)所表示的化合物0.05质量％以上且2.0质量％以下(式中，M

Electrolyte and lithium secondary battery for lithium secondary battery

【技术实现步骤摘要】
锂二次电池用电解液和锂二次电池
本专利技术涉及锂二次电池用电解液。本专利技术此外还涉及具有该电解液的锂二次电池。
技术介绍
近年来锂二次电池被很好地用于笔记本电脑、便携终端等的可移动电源、电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)等的车辆驱动用电源、电力存储用电源等。锂二次电池，随着其普及，期待进一步高性能化。作为高性能化的一对策，可以列举出电解液的改良。作为例子，在专利文献1中记载了，通过在电解液中添加氟磺酸四乙基铵等氟磺酸盐，初期充电容量和输入输出特性提高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利申请公开第2011-187440号公报
技术实现思路
但是，本专利技术人进行了深入研究，结果发现，上述现有技术有以下问题：初期电阻的低电阻化不充分，而且如果长期间高温下放置，则电池特性降低。鉴于上述情况，本专利技术的目的是提供使锂二次电池低电阻化、并且能够抑制高温下锂二次电池的特性劣化的锂二次电池用电解液。这里公开的锂二次电池用电解液含有下述式(1)所表示的化合物0.05质量％以上且2.0质量％以下。(式中，M+表示季铵阳离子或含氮杂芳香环阳离子，R1表示可以插入醚氧的碳原子数为1～5的烷基。)通过这样的构造，能够提供使锂二次电池低电阻化、并且抑制高温下的锂二次电池的特性劣化的锂二次电池用电解液。这里公开的锂二次电池用电解液的一优选方案，所述式(1)所表示的化合物是选自1-乙基-3-甲基咪唑甲基硫酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑乙基硫酸盐、1,3-二甲基咪唑甲基硫酸盐、和1-丁基-3-甲基咪唑甲基硫酸盐中的至少1种。这样本专利技术的效果变得更高。这里公开的锂二次电池用电解液的一优选方案，所述式(1)所表示的化合物的含量是0.5质量％以上且1.0质量％以下。这样本专利技术的效果变得更高。这里公开的锂二次电池具有上述锂二次电池用电解液。通过这样构造，能够提供初期电阻低、并且高温下特性劣化得到抑制的锂二次电池。附图说明图1是使用本专利技术的一实施方式的锂二次电池用电解液而得到的锂二次电池的内部结构的示意性截面图。图2是图1的锂二次电池的卷绕电极体的构造的模式图。附图符号说明20卷绕电极体30电池壳36安全阀42正极端子42a正极集电板44负极端子44a负极集电板50正极片(正极)52正极集电体52a正极活性物质层未形成部分54正极活性物质层60负极片(负极)62负极集电体62a负极活性物质层未形成部分64负极活性物质层70隔板片(隔板)80电解液100锂二次电池具体实施方式下面，对本专利技术的实施方式予以说明。再者，对于本专利技术的实施所需要的事项，如果没有在本说明书中特别提及(例如，没有给本专利技术带来特点的非水系电解液的通常的构造和制造工艺)，则可以作为本领域技术人员能够基于本领域的现有技术进行设计的事项来理解。本专利技术可以基于本说明书公开的内容和该领域中的技术常识来实施。再者，本说明书中“二次电池”是指能够反复充放电的蓄电器件的总称，是包括所谓的蓄电池以及双电层电容器等的蓄电元件的词语。此外，本说明书中“锂二次电池”是指利用锂离子作为电荷载体，通过电荷在正负极间中随着锂离子而移动来实现充放电的二次电池。本实施方式的锂二次电池用电解液含下述式(1)所表示的化合物0.05质量％以上且2.0质量％以下。如下述式(1)所示，下述式(1)所表示的化合物是由M+所表示的阳离子和由R1OSO3-所表示的阳离子形成的盐。式(1)中，M+表示季铵阳离子或含氮杂芳香环阳离子，R1表示可以插入醚氧的碳原子数为1～5的烷基。上述式(1)所表示的化合物包含被称作离子液体的物质。已经知道了，离子液体可以作为锂二次电池用电解液的非水溶剂使用。但是，本专利技术人等进行了深入研究，结果发现通过将上述式(1)所表示的化合物作为添加剂少量配合到锂二次电池用电解液中，能够使使用该电解液而得的锂二次电池低电阻化，并且能够抑制高温下的锂二次电池的特性劣化。能够得到这样显著有利效果的理由尚不确定，但本专利技术人对使用该电解液的锂二次电池进行了各种分析，结果在XPS测定中确认了、在电极表面形成的被膜中存在来自R1OSO3-所表示的阴离子的SOx。另一方面，在XPS测定中、没有发现在电极表面形成的被膜中有来自阳离子的元素。由此可以认为，通过将上述式(1)所表示的化合物以添加剂的形式少量用于锂二次电池用电解液中，在电极上适量引进来自R1OSO3-所表示的阴离子的SOx而形成被改性了的杂化被膜，由此能够使锂二次电池低电阻化，并且抑制高温下的锂二次电池的特性劣化。在M+是季铵阳离子时，该季铵阳离子表示N(R2)4+。这里，R2分别优选表示碳原子数为1～12的烷基，或者2个R2彼此结合，与结合的氮原子一起形成杂环。R2所表示的碳原子数为1～12的烷基可以是直链状、支化状和环状中的任一种，作为例子，可以列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、环己基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、异壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。其中，R2优选碳原子数为1～6的烷基，更优选碳原子数为1～4的烷基。在2个R2彼此结合，与所结合的氮原子一起形成杂环的情况，作为该杂环的例子可以列举出亚乙基亚胺环、氮杂环丁环、吡咯烷环、哌啶环、六亚甲基亚胺环、七亚甲基亚胺环、八亚甲基亚胺环等，尤其优选吡咯烷环和哌啶环，更优选吡咯烷环。该杂环可以形成2个，优选形成1个该杂环，剩下的2个R2是碳原子数为1～6(特别是碳原子数为1～4)的烷基。在M+是含氮杂芳香环阳离子时，作为该含氮杂芳香环的例子，可以列举出吡咯环、吡啶环、嘧啶环、吡嗪环、N被取代的咪唑环、N被取代的吡唑环、N被取代的三唑环等。在含氮杂芳香环的N被取代时，优选用碳原子数为1～6的烷基取代N，更优选用碳原子数为1～4的烷基取代N。该碳原子数为1～6的烷基可以是直链状、支化状和环状中的任一种，作为例子，可以列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、环己基等。M+优选是具有4个碳原子数为1～4的烷基的铵阳离子、具有2个碳原子数为1～4的烷基的吡咯烷阳离子、和被碳原子数为1～6的烷基取代的咪唑阳离子。尤其是由于锂二次电池的低电阻化效果特别高，更优选是被碳原子数为1～6的烷基取代的咪唑阳离子，进而优选是被碳原子数为1～4的烷基取代的咪唑阳离子。插入到R1所表示的碳原子数为1～5的烷基中的醚氧的个数，没有特殊限定，优选是2个以下。该碳原子数为1～5的烷基可以是直链状，也可以是支化状，作为例子可以列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、叔戊基、甲氧基甲基、甲氧基乙基、乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂二次电池用电解液，其特征在于，含有下述式(1)所表示的化合物0.05质量％以上且2.0质量％以下，/n

【技术特征摘要】
20181218 JP 2018-2364941.一种锂二次电池用电解液，其特征在于，含有下述式(1)所表示的化合物0.05质量％以上且2.0质量％以下，



式中，M+表示季铵阳离子或含氮杂芳香环阳离子，R1表示可以插入醚氧的碳原子数为1～5的烷基。


2.如权利要求1所述的锂二次电池用电解液，所述式(1)所表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅野洋人，近藤亲平，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP