[发明专利]非水电解液电池用电解液和锂非水电解液电池

说明书

本发明的非水电解液电池用电解液使用如下非水电解液电池用电解液：含有非水有机溶剂、和至少含有六氟磷酸锂作为溶质，其特征在于，在非水电解液电池用电解液中含有10～1000质量ppm的含磷的酸性化合物，进一步含有0.01质量％～10.0质量％的二氟磷酸盐。前述含磷的酸性化合物优选为选自由HPF₆、HPO₂F₂、H₂PO₃F、H₃PO₄组成的组中的至少一种化合物。通过使用该电解液，可以提供即便在高温环境下重复充放电仍能够维持较高的放电容量的锂非水电解液电池。

技术领域

本发明涉及锂非水电解液电池中使用的电解液等。

背景技术

近年来，面向信息相关设备、通信设备即个人电脑、摄像机、数码相机、手机等小型、且高能量密度用途的蓄电系统、面向电动汽车、混合动力车辆、燃料电池车辆辅助电源、电力贮藏等大型、且动力用途的蓄电系统备受瞩目。

作为蓄电系统的一个候补，锂离子电池、锂电池、锂离子电容器等锂非水电解液电池开发盛行。作为锂非水电解液电池用电解液，环状碳酸酯、链状碳酸酯、醚等溶剂中溶解有LiPF₆等含氟电解质的非水电解液适合于得到高电压和高容量的电池，故常被利用。然而，使用这样的非水电解液的锂非水电解液电池在以循环特性、输出特性为代表的电池特性上未必能够满足。

目前实用化的锂非水电解液电池在超过60℃的环境温度下，充放电时的电极表面上的电解液的分解被促进，有时引起电池寿命极端变短等电池特性的明显降低。特别是电动汽车、混合动力车辆、燃料电池车辆的辅助电源、家庭用电力贮藏系统等中使用的电池为大容量且高输出功率，因此充放电时的放热大，进而由于在室外使用，在夏季环境温度容易变高，为了将电池的环境温度保持为60℃以下，因此设置有冷却机构。冷却机构也利用电池的能量而工作，因此，期望的是，可以使能够使用的环境温度高于60℃，例如在80℃左右的高温环境下重复充放电、电池特性的劣化也少的锂非水电解液电池用电解液，使得能够减少冷却机构使用的能量、或者根本不需要冷却机构。

专利文献1中记载了，如果向溶解有LiPF₆等含氟电解质的非水电解液中添加二氟磷酸锂，则在初次充放电时，二氟磷酸锂在电极表面与电极发生反应，在正、负极上形成优质的覆膜，因此，膜形成后的电解液溶剂的反应被抑制，对在60℃下保存20天后的电池的放电容量的维持有效。另外，专利文献2中记载了，通过向包含LiPF₆的电解液中添加二氟磷酸盐，从而在60℃的环境下重复充放电后的输出功率得以提高。然而，二氟磷酸锂的添加的确对循环特性的提高有效，但不能实现在80℃左右的高温环境下得到充分的循环特性。

另外，非专利文献1中记载了，作为锂离子电池(锂二次电池)用的电解质盐使用的LiPF₆由于吸湿而分解，生成HF、POF₃、H[OPOF₂]、H₂[O₂POF]、H₃[PO₄]等，公开了这些酸成分对电池特性造成不良影响。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-67270号(日本专利第3439085号)公报

专利文献2：日本特开2004-031079号(日本专利第4233819号)公报

非专利文献

非专利文献1：百田邦尧、“电池技术”、日本电气化学会、Vol.8(1996)、p.108～117(百田邦尭、「電池技術」、日本電气化学会、Vol.8(1996)、p.108～117)

发明内容

发明要解决的问题