非水系电解液制造技术

本发明专利技术提供一种非水系电解液，其含有（Ⅰ）（A）式（A1）所示的含氟环状碳酸酯、特定的含氟溶剂和电解质盐，其不燃性更加优异，适合用于锂二次电池。式（A1）中，X1～X4相同或不同，均为－H、－F、－CF3、－CHF2、－CH2F、－CF2CF3、－CH2CF3或－CH2OCH2CF2CF3，其中，X1～X4中的至少一个为－F、－CF3、－CF2CF3、－CH2CF3或－CH2OCH2CF2CF3。

【技术实现步骤摘要】
非水系电解液本申请是2008年2月5日提出的申请号为200880004209.8的同名专利申请的分案申请。
本专利技术涉及适合用于锂二次电池的非水系电解液。
技术介绍
作为锂二次电池用的非水系电解液所使用的电解质盐溶解用溶剂，通常使用碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯等碳酸酯类。但是，由于这些烃系碳酸酯类的闪燃点低、燃烧性高，所以特别是在混合动力汽车或分散电源用的大型锂二次电池中，在确保安全方面，提高非水系电解液的不燃性成为重要的课题。为了不使作为非水系电解液的性能降低并提高不燃性，还提出了添加氟系溶剂的方案（日本特开平08－037024号公报、日本特开平09－097627号公报、日本特开平11－026015号公报、日本特开2000－294281号公报、日本特开2001－052737号公报、日本特开平11－307123号公报和日本特开平10－112334号公报）。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不燃性更加优异、适用于锂二次电池的非水系电解液。本专利技术涉及一种非水系电解液，其含有（Ⅰ）电解质盐溶解用溶剂和（Ⅱ）电解质盐，其中，该电解质盐溶解用溶剂（Ⅰ）含有（A）式（A1）所示的含氟环状碳酸酯和（B）选自（B1）含氟链状醚、（B2）含氟链状酯和（B3）含氟链状碳酸酯中的至少一种的含氟溶剂，（式中，X1～X4相同或不同，均为－H、－F、－CF3、－CHF2、－CH2F、－CF2CF3、－CH2CF3或－CH2OCH2CF2CF3，其中，X1～X4中的至少一个为－F、－CF3、－CF2CF3、－CH2CF3或－CH2OCH2CF2CF3）。优选上述含氟环状碳酸酯（A）是选自和中的至少一种。优选上述含氟溶剂（B）是选自式（B1）所示的含氟链状醚（B1）、式（B2）所示的含氟链状酯（B2）和式（B3）所示的含氟链状碳酸酯（B3）中的至少一种，式（B1）：Rf1ORf2（式中，Rf1是碳原子数为3～6的含氟烷基，Rf2是碳原子数为2～6的含氟烷基，Rf1和Rf2可以相同或不同），式（B2）：Rf3COORf4（式中，Rf3和Rf4相同或不同，Rf3是碳原子数为1～2的含氟烷基，Rf4是碳原子数为1～4的含氟烷基），式（B3）：Rf5OCOORf6（式中，Rf5和Rf6相同或不同，都是碳原子数为1～4的烷基或含氟烷基，Rf5和Rf6中的至少任一个是含氟烷基）。优选上述电解质盐溶解用溶剂（Ⅰ）含有相对于全部溶剂（Ⅰ）为10～60体积%的含氟环状碳酸酯（A）和40～90体积%的含氟溶剂（B），该含氟溶剂（B）是选自含氟链状醚（B1）、含氟链状酯（B2）和含氟链状碳酸酯（B3）中的至少一种。优选上述电解质盐（Ⅱ）是选自LiPF6、LiN(SO2CF3)2和LiN(SO2CF2CF3)2中的至少一种。优选上述非水系电解液用于锂二次电池。优选上述非水系电解液用于混合动力汽车或分散电源用的大型锂二次电池。另外，本专利技术涉及一种锂二次电池，其具备正极、负极、隔板和上述非水系电解液，该正极所使用的正极活性物质是选自钴系复合氧化物、镍系复合氧化物、锰系复合氧化物、铁系复合氧化物和钒系复合氧化物中的至少一种的复合氧化物。具体实施方式本专利技术的非水系电解液含有：包含特定成分的电解质盐溶解用溶剂（Ⅰ）和电解质盐（Ⅱ）。电解质盐溶解用溶剂（Ⅰ）含有含氟环状碳酸酯（A）和含氟溶剂（B），该含氟溶剂（B）为选自含氟链状醚（B1）、含氟链状酯（B2）和含氟链状碳酸酯（B3）中的至少一种。以下，对各溶剂成分（A）和（B）进行说明。（A）含氟环状碳酸酯：通过含有含氟环状碳酸酯（A），获得提高介电常数的作用和提高耐氧化性的效果。含氟环状碳酸酯（A）是式（A1）所示化合物，（式中，X1～X4相同或不同，均为－H、－F、－CF3、－CHF2、－CH2F、－CF2CF3、－CH2CF3或－CH2OCH2CF2CF3，其中，X1～X4中的至少一个为－F、－CF3、－CF2CF3、－CH2CF3或－CH2OCH2CF2CF3）。X1～X4为－H、－F、－CF3、－CHF2、－CH2F、－CF2CF3、－CH2CF3或－CH2OCH2CF2CF3，从介电常数、粘性良好，且与其它溶剂的相溶性优异的方面考虑，优选－F、－CF3、－CH2CF3。在式（A1）中，－F、－CF3、－CF2CF3、－CH2CF3或－CH2OCH2CF2CF3可以取代X1～X4的全部，也可以仅在1个位置取代。其中，从介电常数、耐氧化性良好的方面考虑，优选取代位置为1～2个。关于含氟环状碳酸酯（A）的氟含有率，从介电常数、耐氧化性良好的方面考虑，优选为15～50质量%，更优选为30～50质量%。在含氟环状碳酸酯（A）中，从在能够特别发挥高介电常数、高耐电压的优异特性，并且电解质盐的溶解性、内阻的降低良好的方面，作为本专利技术的锂离子二次电池的特性提高的方面考虑，优选以下物质。作为耐电压高、电解质盐的溶解性也良好的含氟环状碳酸酯（A），可以列举例如：等。此外，作为含氟环状碳酸酯（A），也可以使用：等。（B）选自含氟链状醚、含氟链状酯和含氟链状碳酸酯中的至少一种的含氟溶剂：通过含有含氟溶剂（B），能够获得使电解液阻燃化的作用、改善低温特性的作用、以及提高耐氧化性的效果。作为含氟链状醚（B1），可以例示例如日本特开平08－037024号公报、日本特开平09－097627号公报、日本特开平11－026015号公报、日本特开2000－294281号公报、日本特开2001－052737号公报、日本特开平11－307123号公报等中记载的化合物。其中，从与其它溶剂的相溶性良好、且具有适当的沸点的方面考虑，优选式（B1）所示的含氟链状醚（B1）。式（B1）：Rf1ORf2（式中，Rf1是碳原子数为3～6的含氟烷基，Rf2是碳原子数为2～6的含氟烷基，Rf1和Rf2可以相同或不同）。特别地，作为Rf1，可以例示例如CHF2CF2CH2－、CHF2CF2CF2CH2－、CHF2CF2CF2CF2CH2－、CF3CF2CH2－、CF3CHFCF2CH2－、CHF2CF(CF3)CH2－、CF3CF2CH2CH2－等。另外，作为Rf2，可以例示例如－CF2CF2H、－CF2CHFCF3、－CF2CF2CHF2、－CH2CH2CF3、－CH2CHFCF3、－CH2CH2CF2CF3等。其中，从离子传导性良好的方面考虑，优选Rf1是碳原子数为3～4的含氟烷基、Rf2是碳原子数为2～3的含氟烷基。作为含氟链状醚（B1）的具体例子，可以例示例如CHF2CF2CH2OCF2CF2H、CF3CF2CH2OCF2CF2H、CHF2CF2CH2OCF2CHFCF3、CF3CF2CH2OCF2CHFCF3、CHF2CF2CH2OCH2CHFCF3、CF3CF2CH2OCH2CHFCF3等。其中，从与其它溶剂的相溶性良好、且速率特性也良好的方面考虑，优选CHF2CF2CH2OCF2CF2H、CF3CF2CH2OCF2CF2H、CHF2CF2CH2OCF2CHFCF3、CF3CF2CH2OCF2CHFCF3。作为含氟链状酯（B2），从阻燃性高、且与其它溶剂的相溶性良好的方面考虑，优选式（B2）所示的含氟酯（B2）。式（B2）：Rf3COO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水系电解液，其特征在于：含有（Ⅰ）电解质盐溶解用溶剂和（Ⅱ）电解质盐，其中，该电解质盐溶解用溶剂（Ⅰ）含有（A）含氟环状碳酸酯和（B）选自（B1）含氟链状醚、（B2）含氟链状酯和（B3）含氟链状碳酸酯中的至少一种的含氟溶剂，所述含氟环状碳酸酯（A）是选自和中的至少一种。FDA00003265858100011.jpg,FDA00003265858100012.jpg,FDA00003265858100013.jpg

【技术特征摘要】
2007.02.06 JP 2007-0269221.一种非水系电解液，其特征在于：含有(Ⅰ)电解质盐溶解用溶剂和(Ⅱ)电解质盐，其中，该电解质盐溶解用溶剂(Ⅰ)含有(A)含氟环状碳酸酯和含氟溶剂(B)，所述含氟环状碳酸酯(A)是选自中的至少一种，所述含氟溶剂(B)是选自(B1)含氟链状醚、(B2)含氟链状酯和(B3)含氟链状碳酸酯中的至少一种，相对于电解质盐溶解用溶剂(Ⅰ)的全部，含有含氟环状碳酸酯(A)30～40体积％。2.如权利要求1所述的非水系电解液，其特征在于：含氟溶剂(B)是选自式(B1)所示的含氟链状醚(B1)、式(B2)所示的含氟链状酯(B2)和式(B3)所示的含氟链状碳酸酯(B3)中的至少一种，式(B1)：Rf1ORf2式(B1)中，Rf1是碳原子数为3～6的含氟烷基，Rf2是碳原子数为2～6的含氟烷基，Rf1和Rf2相同或不同，式(B2)：Rf3COORf4式(B2)中，Rf3和Rf4相同或不同，Rf3是碳原子数为...

【专利技术属性】
技术研发人员：高明天，坂田英郎，中泽瞳，田中米基璐，山内昭佳，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：