锂离子二次电池用电解液、锂离子二次电池及组件制造技术

技术编号:25527049 阅读:38 留言:0更新日期:2020-09-04 17:15
本发明专利技术所要解决的技术问题在于:提供一种不仅能够抑制锂离子二次电池的初始电阻,还能够抑制高温循环时的电阻升高,另外,也能够抑制高温时产生气体的电解液。本发明专利技术解决上述技术问题的技术手段是:一种锂离子二次电池用电解液,其特征在于,包含通式(1)所示的化合物(1)、二氟磷酸锂及草酸根离子,通式(1):

【技术实现步骤摘要】
锂离子二次电池用电解液、锂离子二次电池及组件
本专利技术涉及一种锂离子二次电池用电解液、锂离子二次电池及组件。
技术介绍
随着近年来电器产品的轻量化、小型化,正在开发具有高能量密度的锂离子二次电池等电化学器件。另外,随着锂离子二次电池等电化学器件的应用领域的扩大,需要改善其特性。特别是今后在将锂离子二次电池用于车载的情况下,电池特性的改善将日益重要。另一方面,针对电容器,也进行了为了改善特性的研究,例如,专利文献1中记载了一种电解电容器用电解液,其特征在于,将特定的含硼阴离子的季铵盐或者季鏻盐用作溶质。另外,专利文献2中记载了一·种电化学电容器用电解液,其含有由特定的含硼阴离子和2位被烷基取代的咪唑鎓阳离子构成的脒盐。另外,专利文献3中记载了添加有二氟燐酸锂等的非水系电解液。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平1-194313号公报专利文献2:日本特开2008-218487号公报专利文献3:日本特开平11-67270号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术的目的在于,提供一种不仅能够抑制锂离子二次电池的初始电阻,还能够抑制高温循环时的电阻升高,另外,也能够抑制高温时产生气体的电解液、及具备该电解液的锂离子二次电池。用于解决问题的技术方案本专利技术涉及一种锂离子二次电池用电解液,其特征在于,包含通式(1)所示的化合物(1)、二氟磷酸锂及草酸根离子,通式(1):>【化学式1】通式(1)中,R1及R2独立地为甲基、乙基、丙基或丁基。。优选地,上述化合物(1)为1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(草酸根合)硼酸盐。优选地,相对于电解液,上述化合物(1)的含量为0.05~10质量%。优选地,相对于电解液,二氟磷酸锂的含量为0.1~2.0质量%。本专利技术还涉及一种锂离子二次电池用电解液,其特征在于,包含通式(1-1)所示的咪唑鎓阳离子(1-1)、双(草酸根合)硼酸根阴离子、二氟磷酸根离子及草酸根离子,通式(1-1):【化学式2】通式(1-1)中,R1及R2独立地为甲基、乙基、丙基或丁基。优选地,相对于电解液,草酸根离子的含量为0.5~6000质量ppm。本专利技术还涉及一种锂离子二次电池,其特征在于,具备上述电解液。本专利技术还涉及一种组件,其特征在于,具备上述锂离子二次电池。专利技术效果根据本专利技术,能够提供一种不仅能够抑制锂离子二次电池的初始电阻,还能够抑制高温循环时的电阻升高,另外,也能够抑制高温时产生气体的电解液、及具备该电解液的锂离子二次电池。具体实施方式下面,对本专利技术进行具体说明。本专利技术涉及一种锂离子二次电池用电解液(下面,也称为第一电解液),其特征在于,包括通式(1)所示的化合物(1)、二氟磷酸锂(LiPO2F2)、及草酸根离子(C2O42-),通式(1):【化学式3】通式(1)中,R1及R2独立地为甲基、乙基、丙基或丁基。。通过具有上述特征,本专利技术的第一电解液不仅能够抑制锂离子二次电池的初始电阻,还能够抑制高温循环时的电阻升高,另外,也能够抑制高温时产生气体。另外,本专利技术的第一电解液也能够提高锂离子二次电池的高温循环特性(例如,高温循环时的容量保持率)。通式(1)中,R1及R2独立地为碳原子数1~4的可具有醚键的烷基。作为上述烷基,可举出:甲基、乙基、丙基、丁基等。优选R1及R2的至少一方为甲基;优选R1及R2的一方为甲基,另一方为乙基、丙基或丁基。作为化合物(1),其中,优选为选自由式(1-a):【化学式4】所示的化合物(1-a)(1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(草酸根合)硼酸盐)、及式(1-b):【化学式5】所示的化合物(1-b)(1-丁基-3-甲基咪唑鎓双(草酸根合)硼酸盐)构成的组中的至少一种,更优选为化合物(1-a)(1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(草酸根合)硼酸盐)。化合物(1)可以单独使用一种,也可以并用两种以上。优选地,在第一电解液中,相对于上述电解液,化合物(1)的含量为0.05~10质量%。通过使化合物(1)的含量在上述范围,能够进一步抑制锂离子二次电池的初始电阻及高温循环时的电阻升高,另外,也能够进一步抑制高温时产生气体。作为化合物(1)的含量,相对于上述电解液,更优选为0.1质量%以上,进一步优选为0.5质量%以上,特别优选为1.0质量%以上。另外,更优选为8.0质量%以下,进一步优选为3.0质量%以下,特别优选为2.0质量%以下。优选地,在第一电解液中,相对于上述电解液,二氟磷酸锂的含量为0.1~2.0质量%。通过使二氟磷酸锂的含量在上述范围,能够进一步抑制锂离子二次电池的初始电阻及高温循环时的电阻升高,另外,也能够进一步抑制高温时产生气体。作为二氟磷酸锂的含量,相对于上述电解液,更优选为0.5质量%以上,进一步优选0.8质量%以上。另外,更优选为1.5质量%以下,进一步优选为1.1质量%以下。优选地,在第一电解液中,相对于上述电解液,草酸根离子的含量为0.5~6000质量ppm。通过使草酸根离子的含量在上述范围,能够进一步抑制锂离子二次电池的初始电阻及高温循环时的电阻升高,另外,也能够进一步抑制高温时产生气体。作为草酸根离子的含量,相对于上述电解液,更优选为5质量ppm以上,进一步优选为20质量ppm以上,特别优选为30质量ppm以上。另外,更优选为5000质量ppm以下,进一步优选为1000质量ppm以下,特别优选为150质量ppm以下。本专利技术还涉及一种锂离子二次电池用电解液(下面,也称为第二电解液),其特征在于,包含通式(1-1)所示的咪唑鎓阳离子(1-1)、双(草酸根合)硼酸根阴离子、二氟磷酸根离子(PO2F2-)、及草酸根离子(C2O42-),通式(1-1):【化学式6】通式(1-1)中,R1及R2独立地为甲基、乙基、丙基或丁基。需要说明的是,双(草酸根合)硼酸根阴离子为下述式所示的阴离子。【化学式7】通过具有上述特征,本专利技术的第二电解液不仅能够抑制锂离子二次电池的初始电阻,还能够抑制高温循环时的电阻升高,另外,也能够抑制高温时产生气体。另外,本专利技术的第二电解液也能够提高锂离子二次电池的高温循环特性(例如,高温循环时的容量保持率)。通式(1-1)中,R1及R2独立地为甲基、乙基、丙基或丁基。R1及R2的优选的组合如针对通式(1)所说明那样。作为咪唑鎓阳离子(1-1),其中,优选为选自由【化学式8】所示的咪唑鎓阳离子(1-1a)、及【化学式9】所示的咪唑鎓阳离子(1-1b)构成的组中的至少一种,更优选为咪唑鎓阳离子(1-1a)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子二次电池用电解液,其特征在于,包含通式(1)所示的化合物(1)、二氟磷酸锂及草酸根离子,/n通式(1):/n

【技术特征摘要】
20190227 JP 2019-0346761.一种锂离子二次电池用电解液,其特征在于,包含通式(1)所示的化合物(1)、二氟磷酸锂及草酸根离子,
通式(1):



通式(1)中,R1及R2独立地为甲基、乙基、丙基或丁基。


2.根据权利要求1所述的电解液,其中,所述化合物(1)为1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(草酸根合)硼酸盐。


3.根据权利要求1或2所述的电解液,其中,相对于电解液,所述化合物(1)的含量为0.05~10质量%。


4.根据权利要求1~3中任一项所述的电解液,其中,相对于电解液,二...

【专利技术属性】
技术研发人员:神山彰浅野洋人近藤亲平山崎穣辉日高知哉
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社大金工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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