[发明专利]锂离子二次电池用电解液

说明书

本发明的目的在于提供一种锂离子二次电池用电解液，其优化环状碳酸酯的量，能够抑制石墨系负极的分解反应，并且提高低温区域的电池性能。本发明的锂离子二次电池用电解液的特征在于，含有：作为环状碳酸酯的碳酸乙烯酯(EC)和/或碳酸丙烯酯(PC)10体积％～20体积％；作为第一锂盐的选自六氟磷酸锂(LiPF₆)、氟硼酸锂(LiBF₄)和二草酸硼酸锂(LiBOB)中的至少一种0.38mol/L～0.75mol/L；和亚胺锂盐，上述亚胺锂盐和上述第一锂盐的总计为0.5mol/L～1.5mol/L的范围，由上述环状碳酸酯/上述第一锂盐表示的摩尔比为3～5的范围。

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池用电解液。

背景技术

近年来手机或便携式个人电脑等移动通信用电源日益要求小型化、高能量密度化(高容量化)，电动汽车或部分动力利用电力的混合动力汽车、混合动力火车的实用化正在推进。而且，从保护环境的观点来看，不仅仅是夜间电力的储存，组合了太阳能电池或风力发电的电力储存用电源的开发也正逐步推进。在这样的状况下，锂离子二次电池备受瞩目，但锂离子二次电池的充放电效率因反复充放电而降低，所以需求电池性能的经时劣化小的锂离子二次电池。

作为锂离子二次电池所使用的电解液，在专利文献1中公开了：i)含有碳酸丙烯酯(PC)和碳酸乙烯酯(EC)的非水性有机溶剂、和ii)含有双氟磺酰亚胺锂(Lithium bis(fluorosulfonyl)imide，LiFSI)的非水性电解液。而且，上述碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯的混合比优选为1∶0.1～2重量比。在包含该非水性电解液的锂离子二次电池中，在初始充电时在负极上形成坚固的SEI膜，因而能够提高低温和常温的输出特性、高温和常温的循环特性、以及高温储存后的容量特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2015－523701号公报

发明内容

发明要解决的问题

在现有技术中，作为非水电解液，迄今为止研究了各种非水性有机溶剂，作为极性溶剂，使用碳酸丙烯酯(PC)或碳酸乙烯酯(EC)，但碳酸丙烯酯(PC)存在对石墨系负极发生非可逆的分解反应的问题。因此，一般使用以碳酸乙烯酯(EC)为基础的非水性有机溶剂。但是，碳酸乙烯酯(EC)的熔点高，所以在低温区域存在非水性有机溶剂的粘度升高而使得电池特性下降的问题。

针对这样的问题，在上述专利文献1中，通过调节作为有机溶剂的碳酸丙烯酯(PC)和碳酸乙烯酯(EC)的混合比率，能够解决分别使用碳酸丙烯酯(PC)和碳酸乙烯酯(EC)时出现的问题，发挥这些溶剂各自的优点，表现出混用有机溶剂所带来的协同效应。

但是，在专利文献1的电解液中存在以下问题：难以完全抑制碳酸丙烯酯(PC)引起的石墨系负极的非可逆的分解反应，希望尽可能减少碳酸丙烯酯(PC)的使用量，但另一方面如果增多碳酸乙烯酯(EC)，则低温区域的粘度上升。因此，本发明的目的在于提供一种锂离子二次电池用电解液，其优化碳酸乙烯酯(EC)或碳酸丙烯酯(PC)等环状碳酸酯的量，能够抑制石墨系负极的分解反应，并且提高低温区域的电池性能。

用于解决问题的技术方案

为了解决上述课题，本发明的锂离子二次电池用电解液的特征在于，包含：作为环状碳酸酯的碳酸乙烯酯(EC)和/或碳酸丙烯酯(PC)10体积％～20体积％；作为第一锂盐的选自六氟磷酸锂(LiPF₆)、氟硼酸锂(LiBF₄)和二草酸硼酸锂(LiBOB)中的至少一种0.38mol/L～0.75mol/L；和亚胺锂盐，上述亚胺锂盐和上述第一锂盐的总计为0.5mol/L～1.5mol/L的范围，由上述环状碳酸酯/上述第一锂盐表示的摩尔比为3～5的范围。

发明效果