[发明专利]非水系电解液

说明书

技术领域

本发明涉及适合于锂二次电池用的电解液。

背景技术

作为在锂二次电池用的非水系电解液中使用的电解质盐溶解用溶剂，广泛使用着碳酸亚乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯等碳酸酯类。但是，这些烃类碳酸酯类的燃点低、燃烧性高，因此，特别是在混合动力汽车用和分散电源用的大型锂二次电池中，提高非水系电解液的不燃性在确保安全方面成为重要的课题。

为了不降低作为非水系电解液的性能而提高不燃性(阻燃性)，也提出添加氟类溶剂的方案(专利文献1～6)。

但是，在这些专利文献中，电解质盐的溶解能力低，不能溶解作为优异的电解质盐被广泛使用的LiPF₆和LiBF₄，另外，因为粘度高，所以存在速率特性变差的问题。

这样，目前的现状是电解质盐的溶解性良好、不燃性(阻燃性)且具有充分的电池特性(充放电循环特性、放电容量等)的非水系电解液尚未开发。

专利文献1：日本特开平08-037024号公报

专利文献2：日本特开平09-097627号公报

专利文献3：日本特开平11-026015号公报

专利文献4：日本特开2000-294281号公报

专利文献5：日本特开2001-052737号公报

专利文献6：日本特开平11-307123号公报

发明内容

本发明就是为了解决这样的现有问题而做出的发明，其目的在于提供一种电解质盐的溶解性良好且具有充分的电池特性(充放电循环特性、放电容量等)的非水系电解液。

本发明的发明人进行了深入研究，结果发现，包含含氟有机溶剂和非氟类环状碳酸酯的非水系电解液的情况下，相比于在其中加入被认为电解液特性优异的链状碳酸酯，加入作为低粘度溶剂的非氟类链状酯或氟类链状酯时，电池容量和速率特性提高，从而完成了本发明。

即，本发明涉及一种非水系电解液，其特征在于，包含：

(I)电解质盐溶解用溶剂、以及

(II)电解质盐，

其中，上述电解质盐溶解用溶剂包含：

(A)选自含氟醚和含氟碳酸酯中的至少1种氟类溶剂、

(B)非氟类环状碳酸酯、和

(C)式(C)所示的链状酯。

式(C)：R¹COOR²

(式中，R¹表示碳原子数2～4的烷基，R²表示碳原子数1～4的烷基或碳原子数1～4的含氟烷基)

在本发明的非水系电解液中，电解质盐溶解用溶剂(I)，相对全部溶剂(I)，包含20～80体积％的氟类溶剂(A)、3～40体积％的非氟类环状碳酸酯(B)和3～77体积％的非氟类链状酯和/或氟类链状酯(C)，从放电容量、速率特性、循环特性、低温特性良好的方面出发而优选。

另外，在本发明中，(A)成分氟类溶剂是选自式(A1)所示的含氟醚和式(A2)所示的含氟碳酸酯中的至少1种，从阻燃性、速率特性、耐氧化性良好的方面出发而优选。

式(A1)：Rf¹ORf²

(式中，Rf¹表示碳原子数3～6的含氟烷基，Rf²表示碳原子数2～6的含氟烷基)

式(A2)：Rf⁴OCOORf⁵

(式中，Rf⁴表示碳原子数1～4的含氟烷基，Rf⁵表示碳原子数1～4的可以含有氟原子的烷基)

在本发明中，(B)成分非氟类环状碳酸酯是选自碳酸亚乙酯、碳酸丙烯酯和碳酸亚乙烯酯中的至少1种，从放电容量、循环特性良好的方面出发而优选。

另外，在本发明中，(C)成分链状酯是式(C)所示的化合物，从速率特性、低温特性良好的方面出发而优选。

式(C)：R¹COOR²

(式中，R¹表示碳原子数2～4的烷基，R²表示碳原子数1～4的烷基或碳原子数1～4的含氟烷基)

在本发明中，电解质盐(II)是选自LiPF₆、LiN(SO₂CF₃)₂和LiN(SO₂C₂F₅)₂中的至少1种，从循环特性良好的方面出发而优选。