[发明专利]二次电池用电解液及二次电池

说明书

本发明的目的是提供一种锂二次电池，其通过抑制在高电压下工作的电池或假定在高温下长时间使用的电池的领域中的电解液分解反应而具有改善的使用寿命特性。本发明涉及一种二次电池用电解液，其特征在于含有特定组成的砜化合物、含氟环状缩醛化合物和环状碳酸酯混合；以及使用该二次电池用电解液的二次电池。

技术领域

本发明涉及电解液、具有所述电解液的二次电池、以及制造所述电解液和所述二次电池的方法。

背景技术

锂二次电池广泛用于笔记本型个人计算机、移动电话等，但是它们需要改善高温下的寿命特性并且抑制高温操作期间电池内部的气体产生。

锂二次电池广泛用于各种应用，因此，即使在可用的温度范围设定得高时，它们也需要保持寿命特性并抑制电池内部的气体产生。此外，开发了在比以前更高的电压下工作的电池，并且需要甚至在高电压下维持寿命特性。

在比以前更高的电压下工作期间，电解液的分解反应倾向于在正极和电解液之间的接触部分处进行。特别地，分解反应在高温下产生气体。产生的气体升高单电池(cell)的内部压力并使单电池膨胀，这在实际应用中导致问题。因此，期望开发一种具有较少气体产生、高耐受电压和高的高温耐久性的电解液。氟化溶剂等被认为是具有较少气体产生和高耐受电压的电解液。氟化溶剂的候选物包括氟化碳酸酯、氟化羧酸酯、含氟醚化合物、含氟磷酸酯化合物等。在不优化电解液组成的情况下，与其它电解液溶剂的相容性低且粘度高的氟化溶剂无法产生改善寿命特性和减少气体产生的效果。从这个角度来看，电解液组成的选择对于改善电池特性是重要的。此外，还有必要开发用于在高电压下工作的电解液的电解液添加剂和支持盐。作为电解液溶剂的其它候选物，可以使用环状缩醛。尽管非氟化环状缩醛具有低的抗氧化性，含氟环状缩醛可以是二次电池用溶剂的候选物。专利文献1公开了使用含氟环状缩醛的实例。然而，专利文献1中例示的混合溶剂不能产生足够的寿命特性。专利文献2和3公开了含氟环状缩醛和氟化醚的混合溶剂，但是需要寿命特性方面的改善。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3557724号公报

专利文献2：WO2013/129428

专利文献3：WO2012/011507

发明内容

技术问题

如上所述，即使当使用专利文献1至3的每个中公开的电解液时，也不能获得足够的寿命特性。因此，在与其它溶剂例如能够增加寿命的那些的组合、电解液的组成等方面需要改善。

本发明的一个目的是提供一种二次电池用电解液和在高温和高压条件下具有改善的寿命特性的二次电池。

技术方案

根据本发明的二次电池用电解液包含电解液溶剂，所述电解液溶剂包含选自由式(1)表示的砜化合物中的至少一种、选自由式(2)表示的含氟环状缩醛化合物中的至少一种和环状碳酸酯化合物，

其中电解液溶剂中由式(1)表示的砜化合物的体积比率大于10体积％且小于60体积％，电解液溶剂中由式(2)表示的含氟环状缩醛化合物的体积比率为30体积％以上且80体积％以下，并且电解液溶剂中的环状碳酸酯化合物的体积比率为0.1体积％以上且50体积％以下。

R₁-SO₂-R₂ (1)

(R₁和R₂各自独立地表示取代或未取代的烷基或亚烷基，R₁和R₂的碳原子可以通过单键或双键键合，并且R₁和R₂的总碳原子数为2至6。)