[发明专利]非水电解质和非水电解质二次电池

说明书

非水电解质包含：锂盐；和，用于使锂盐溶解的非水溶剂，非水溶剂包含：氟化链状羧酸酯；和，在分子内具有2个羰基的二羰基化合物。二羰基化合物为选自由酯和酸酐组成的组中的至少1种，且在2个羰基之间能具有3个以下的原子。

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池中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，随着充放电，构成非水电解质的非水溶剂与锂盐的一部分不可逆地发生反应。针对于此，从抑制正极中的非水溶剂的氧化分解的观点出发，提出了非水溶剂使用氟化链状羧酸酯(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-289414号公报

发明内容

氟化链状羧酸酯的耐氧化性优异，但完全充电时有时被负极还原分解。特别是将完全充电状态的电池在高温下保存时，在负极中氟化羧酸酯的还原分解进行，电池容量有时降低。

鉴于上述，本发明的一侧面涉及一种非水电解质，其包含：锂盐；和，用于使前述锂盐溶解的非水溶剂，前述非水溶剂包含：氟化链状羧酸酯；和，在分子内具有2个羰基的二羰基化合物，前述二羰基化合物为选自由酯和酸酐组成的组中的至少1种，且在前述2个羰基之间能具有3个以下的原子。

本发明的另一侧面涉及一种非水电解质二次电池，其具备：上述非水电解质；正极；和，负极，前述正极含有含锂的过渡金属氧化物。

根据本发明的非水电解质，即使在非水溶剂包含氟化链状羧酸酯的情况下，也可以抑制非水电解质二次电池的高温保存时的容量降低。

附图说明

图1为切去了本发明的一实施方式的非水电解质二次电池的一部分而得到的立体图。

具体实施方式

本发明的实施方式的非水电解质包含：锂盐；和，用于使锂盐溶解的非水溶剂。非水溶剂包含：氟化链状羧酸酯；和，在分子内具有2个羰基的二羰基化合物。二羰基化合物为选自由酯和酸酐组成的组中的至少1种，且在2个羰基之间能具有3个以下的原子。

在充放电的过程中，通过二羰基化合物与氟化链状羧酸酯的反应，在负极活性物质的表面形成具有锂离子透过性的覆膜。负极中，接受电子，成为自由基物质的氟化链状羧酸酯与二羰基化合物反应，其反应产物(例如为链状氟化二羰基化合物。作为链状氟化二羰基化合物，例如可以举出4-羟基-4-(3,3,3-三氟丙酰氧基)-2-丁烯酸)在负极活性物质表面堆积，形成覆膜。负极活性物质表面由该覆膜所覆盖，从而氟化链状羧酸酯的还原分解被抑制。

由以上方面，通过二羰基化合物，充电状态的电池的高温保存时的氟化链状羧酸酯在负极的还原分解所导致的容量降低被抑制。即，即使在非水溶剂包含氟化链状羧酸酯的情况下，也可以提高电池的高温保存特性。

在充放电的过程中，通过二羰基化合物与氟化链状羧酸酯的反应，在正极活性物质的表面也形成具有锂离子透过性的覆膜。

正极活性物质为包含Ni的含锂的过渡金属氧化物的情况下，源自原料的碱成分(LiOH、LiCO₃等)作为未反应成分容易残留在正极活性物质中。正极中，由于该碱成分而氟化链状羧酸酯容易被分解。另一方面，认为，通过在包含氟化链状羧酸酯的非水电解质中加入二羰基化合物，从而正极中，由该碱成分分解的过程的氟化链状羧酸酯的反应中间体、与二羰基化合物发生反应。其反应产物(例如链状氟化二羰基化合物)在正极活性物质表面堆积，形成覆膜。正极活性物质表面由该覆膜所覆盖，从而碱成分所导致的氟化链状羧酸酯的过剩的分解被抑制。

(二羰基化合物)