[发明专利]非水电解液的制造方法、非水电解液和非水电解液二次电池

说明书

本发明提供在使用非水溶剂的主成分是氟化溶剂的非水电解液而制造出的非水电解液二次电池中，能够很好地防止电池容量降低的技术。在此公开的非水电解液的制造方法包含以下工序：准备氟化溶剂的氟化溶剂准备工序(S10)，准备相对介电常数为40以上的高极性溶剂的高极性溶剂准备工序(S30)，使超过在氟化溶剂中的饱和溶解量的LiBOB溶解在高极性溶剂中而调制高浓度LiBOB溶液的LiBOB溶解工序(S40)，以及使氟化溶剂和高浓度LiBOB溶液混合的混合工序(S50)。通过这样，尽管非水溶剂的主成分是氟化溶剂，但也能够制造出溶解了充分LiBOB的非水电解液，所以能够以高水平抑制满充电时的氧化分解初期充电时的还原分解这两者，很好地防止电池容量降低。

技术领域

本发明涉及非水电解液。具体地说，涉及在含有氟化溶剂作为主成分的非水溶剂中溶解锂盐而成的非水电解液、该非水电解液的制造方法、以及非水电解液二次电池。

背景技术

锂离子二次电池等的二次电池，近年来被很好地用于便携终端等的可移动电源、车辆驱动用电源。特别是重量轻、能够获得高能量密度的锂离子二次电池，作为被搭载在电动汽车、混合动力汽车等车辆中使用的高输出电源，重要性日益提高。在该二次电池中通常使用在非水溶剂(有机溶剂)中溶解锂盐等的支持盐而成的非水电解液(以下、有时简称作「电解液」)。

近年来，在非水电解液二次电池的领域，为了响应高输入输出化和高能量密度化的要求，对工作上限电位为4.35V(vs.Li/Li⁺)以上的正极活性物质(高电位正极活性物质)进行了开发。但是，在使用这样的高电位正极活性物质时满充电时的正极的电位非常高，容易发生电解液的氧化分解反应，所以有电池容量降低的风险。

为了抑制这样的满充电时非水电解液的氧化分解，已经提出了作为非水电解液的非水溶剂的主成分使用氟化溶剂的技术(例如、专利文献1)。由于该氟化溶剂具有高耐氧化性，所以即使在使用高电位正极活性物质时，也能够很好地抑制满充电时的氧化分解。

此外，非水电解液二次电池，在初期充电时非水电解液的一部分被还原分解，有时在负极活性物质的表面形成被称作SEI膜(固体电解质界面膜，Solid ElectrolyteInterface)的被膜。在形成SEI膜时负极被稳定化，所以之后的电解液的还原分解得到抑制。另一方面，由于通过非水电解液的还原分解来形成SEI膜是不可逆反应，所以这也成为电池容量降低的原因。

因此，近年来提出了，将在比电解液低的电位下分解形成SEI膜的被膜形成剂(例如LiBOB：双(草酸)硼酸锂等)溶解在非水电解液中的技术(例如专利文献2)。通过这样，能够在非水电解液分解前形成来自被膜形成剂的SEI膜，所以能够抑制非水电解液的还原分解。此外，在前述的专利文献1中公开了在非水溶剂的主成分为氟化溶剂的非水电解液中添加LiBOB等的被膜形成剂的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开第2017-134986号公报

专利文献2：日本专利申请公开第2005-259592号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在实际使用非水溶剂的主成分为氟化溶剂的非水电解液时，难以适当地发挥LiBOB的添加效果。因此不能适当地抑制初期充电时的非水电解液的还原分解，有时电池容量降低。

具体地，以氟化溶剂为主成分的非水溶剂，其特征在于，具有高耐氧化性，但耐还原性低，所以为了很好地抑制初期充电时的还原分解，需要使大量LiBOB溶解。但是，该氟化溶剂非常难以溶解LiBOB(饱和溶解度为0.002M左右)，所以要使抑制初期充电时的还原分解所必要量的LiBOB存在是非常困难的。像这样，在使用以氟化溶剂作为非水溶剂的主成分的非水电解液时LiBOB的溶解量容易不足，在初期充电时大量非水电解液还原分解，有电池容量降低的风险。