[发明专利]非水二次电池用电解液和二次电池

说明书

【技术领域】

本发明涉及含有非质子性溶剂的非水二次电池用电解液和使用其的二次电池。

【背景技术】

近来，引人注目的被称为锂离子电池的二次电池大致被分为在充放电反应中利用锂的包藏和放出的二次电池(所谓的锂离子二次电池)、以及利用锂的析出和溶解的二次电池(所谓的锂金属二次电池)。这些电池中，与铅电池或镍镉电池相比，得到了较大的能量密度。利用该特性，近年来，其在照相机一体型VTR(video tape recorder，磁带录像机)、移动电话或者笔记本电脑等便携式电子仪器中的应用广泛普及。与此相伴，作为便携式电子仪器的电源，人们正在推进开发电池、特别是轻量且可得到高能量密度的二次电池。进而人们强烈要求其小型化、轻量化和长寿命化、高安全化。

作为锂离子二次电池、锂金属二次电池(下文中，有时将它们简单地总称为锂二次电池。)的电解液，广泛使用碳酸亚丙酯或者碳酸二乙酯等碳酸酯系溶剂与六氟磷酸锂等电解质盐的组合。这是由于它们的电导率高、电位也稳定。

另一方面，现有的电解液中，由于在成分中包含这样的低分子量有机化合物，因而从安全性的方面出发，对其赋予阻燃性是重要的。以阻燃性的改善为目的，有人提出了使电解液中含有环状膦腈的技术(专利文献1～3)。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本特开2005-190873号公报

专利文献2：日本特开2009-016106号公报

专利文献3：日本特开平6-13108号公报

【发明内容】

【发明所要解决的课题】

上述专利文献的技术还不能说充分，希望实现更高的阻燃性。另外希望通过添加阻燃剂抑制电池诸性能的降低，如果可能，还希望通过其添加实现性能优化。

本发明是鉴于该课题进行的，其目的在于提供一种非水电解液和二次电池，其在提高阻燃性的同时不会降低基本性能，还可使其性能良化。

进一步地，本发明的目的在于提供可带来上述良好性能的非水电解液二次电池用的添加剂，同时提供作为该添加剂有用的新颖化合物。

【解决课题的手段】

上述课题通过下述手段解决。

[1]一种非水二次电池用电解液，其是在非质子性溶剂中含有金属盐与下式(1)所表示的环状化合物的非水二次电池用电解液，该金属盐含有属于元素周期表第一族或第二族的金属的离子；其中，非质子性溶剂为含有羧酸酯化合物和碳酸酯化合物中的至少一种化合物的溶剂，含有金属盐的非质子性溶剂的质量(Ms)与环状化合物的质量(M_PN)之比(M_PN/Ms)为0.005～1。

【化1】

(式中，R¹～R⁶表示1价的取代基。这些取代基中的至少1个为-NR^AR^B、-N=R^C或叠氮基，此外的至少1个为卤原子。n表示1以上的整数。n为2以上的情况下，2个以上的R⁵、R⁶可以分别相同，也可以分别不同。R^A、R^B为氢原子、烷基、链烯基、炔基、芳基、杂环基、氰基、甲硅烷基、或下式(1A)、(1B)、(1C)或(1D)所表示的取代基。R^C表示下式(C1)～(C6)中的任意之一所示的取代基。)

【化2】

(式中，R^1A1、R^1C1、R^1D1、R^1D2表示烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、卤原子或氨基。X^A1表示氧原子或硫原子。X^D1表示氧原子、硫原子或氮原子，X^D1为氧原子、硫原子的情况下，不存在R^1D3。X^D1为氮原子的情况下，R^1D3表示烷基、芳基、甲硅烷基或膦酰基。R^1B1、R^1B2表示烷基、芳基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、膦酰基、或甲硅烷基。*表示结合键。)

【化3】