[发明专利]二次电池用非水电解质及非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及二次电池用非水电解质以及非水电解质二次电池，特别是涉及含有碳酸亚乙酯(EC)等环状碳酸酯和链状碳酸酯的非水电解质的改良。

背景技术

以锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池中，作为非水电解质，使用锂盐的非水溶剂溶液。作为非水溶剂，可列举出EC、碳酸亚丙酯(PC)等环状碳酸酯，碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)等链状碳酸酯等。通常大多组合使用多种碳酸酯。另外已知，为了提高电池特性，而向非水电解质中添加添加剂。

例如专利文献1中，从提高初始发电效率、充放电循环特性的观点考虑，使用含有PC10～60体积％、EC1～20体积％和DEC等链状碳酸酯30～85体积％，并且添加有1,3-丙烷磺内酯和碳酸亚乙烯酯的非水电解质。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-355974号公报

发明内容

发明要解决的问题

环状碳酸酯中，EC虽然介电常数高，但是熔点比较高，低温下容易形成高粘度。因此，这种含有EC的非水电解质的粘度容易升高。非水电解质的粘度增加特别是在低温下显著，结果低温下，离子导电性降低而放电特性容易降低。

若非水电解质的粘度高，则将非水电解质注入到电池壳体内时，不仅不能顺利地注入，而且非水电解质难以浸渗到包括正极和负极的电极组。非水电解质不能均匀地浸渗到电极组的情况下，过充电时，在负极的表面容易不均匀地析出金属锂。所析出的金属锂非常不稳定，对于非水溶剂的反应性非常高，有可能促进进一步产生气体。另外，局部析出的金属锂成为发热的原因，有可能使电池的安全性降低。

另外，DEC等链状碳酸酯容易由于氧化分解以及还原分解而产生气体。专利文献1中，由于DEC等链状碳酸酯的用量多，气体的产生量增多。特别是若高温环境下保存或重复充放电，则容易产生大量气体。若产生大量气体则存在电池的充放电容量降低的同时放电特性降低的情况。特别是由于低温下离子传导性也容易降低，因此与气体产生伴随的容量降低互相结合，放电特性的降低容易变得显著。

本发明的目的在于，提供即使低温下也能够维持高放电特性的二次电池用非水电解质以及非水电解质二次电池。

用于解决问题的方案

本发明的一方案涉及一种二次电池用非水电解质，其含有非水溶剂、和溶解于前述非水溶剂的锂盐，前述非水溶剂含有环状碳酸酯、链状碳酸酯、氟代芳烃和羧酸酯，前述环状碳酸酯含有EC，前述非水溶剂中，前述环状碳酸酯的含量M_CI为4.7～90质量％、前述EC的含量M_EC为4.7～37质量％、前述链状碳酸酯的含量M_CH为8～80质量％、前述氟代芳烃的含量M_FA为1～25质量％、前述羧酸酯的含量M_CAE为1～80质量％。

本发明的另一方案涉及一种非水电解质二次电池，其具备：具有正极集电体和形成于正极集电体表面的正极活性物质层的正极、具有负极集电体和形成于负极集电体表面的负极活性物质层的负极、配置于正极与负极之间的分隔件、和上述二次电池用非水电解质。

发明的效果

根据本发明，对于非水电解质二次电池而言，能够提高低温下的放电特性。

本发明的新特征记载于随附的权利要求书，本发明中，关于技术特征和内容这两者，与本发明的其它目的和特征一起，通过对照附图的以下的详细说明，能够更良好地理解。

附图说明

图1为将本发明的一实施方式的方型非水电解质二次电池的局部切口的立体图。

具体实施方式

[非水电解质]

本发明的二次电池用非水电解质含有非水溶剂、和溶解于非水溶剂的锂盐，非水溶剂含有环状碳酸酯、链状碳酸酯、氟代芳烃和羧酸酯，环状碳酸酯含有EC。非水溶剂中，环状碳酸酯的含量M_CI为4.7～90质量％、EC的含量M_EC为4.7～37质量％、链状碳酸酯的含量M_CH为8～80质量％、氟代芳烃的含量M_FA为1～25质量％、羧酸酯的含量M_CAE为1～80质量％。