[发明专利]电解液和二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及含溶剂和电解质盐的电解液以及采用该电解液的二次电池。

背景技术

近年来，便携式电子设备如摄像机，数字静物照相机，便携式电话，及 笔记本式电脑日益普及。人们强烈需要降低它们的尺寸和重量并延长其寿 命。在这种趋势下，可用作电源的并且实现体积小、重量轻和高能量密度的 电池、特别是二次电池的开发正在进行。

具体地，利用锂离子吸留和释放的锂离子二次电池以及利用锂金属沉积 和溶解进行充电/放电反应的锂金属二次电池被认为具有巨大的潜力。这是因 为它们可以实现比铅电池或镍-镉电池高的能量密度。

二次电池包括正极、负极和电解液。正极包括正极集电体和正极集电体 上的正极活性物质层。负极包括负极集电体和负极集电体上的负极活性物质 层。电解液包含溶剂和电解质盐。

电解液充当充/放电反应的介质并极大地影响二次电池的性能。因而， 已对电解液的组成进行了各种研究。

具体地，为了提高循环特性等，使用甲酸，乙酸，草酸，丙二酸，马来 酸，富马酸，苯甲酸等(例如，参照日本未审专利公开2000-012079和 2006-351242)。注意到，草酸，琥珀酸，丙二酸，己二酸，癸二酸，磷酸及 其金属盐同样可以用于正极和负极以及电解液(例如，参见日本未审专利公 开09-190819，09-190820，2004-335379，2005-011594和2006-134684)。为 了改善循环特性、贮存特性等，使用二磺酸酐、磺酸-羧酸酐等(例如，参见 日本未审专利公开2004-022336和2002-008718)。

发明内容

近年来，便携式电子设备具有日益增加的性能和多功能性，这些设备的 功耗也趋于提高。由于频繁地反复进行二次电池的充/放电操作，二次电池的 循环特性往往易于退化。尽管便携式电子设备体积紧凑、可随身携带，但是 它们在运输、贮存等期间会暴露于高温环境。因而，二次电池的贮存特性也 往往容易恶化。鉴于上述情况，需要进一步改善二次电池的循环特性和贮存 特性。

因而，需要提供能够改善循环特性和贮存特性的电解液和使用这种电解 液的二次电池。

根据本发明实施方案的电解液包含溶剂和电解质盐。该溶剂包含选自下 列中的至少一种：式(1)～(3)所示的酯化合物，单氟磷酸锂，及二氟磷酸锂； 以及选自下面式(4)和(5)所示的酐化合物中的至少一种。根据本发明实施方 案的二次电池包括正极，负极，及电解液，该电解液包含溶剂和电解质盐， 该电解液具有上述组成。

(R11和R13各自代表烷基，链烯基，炔基，芳基，杂环基，由芳烃基 或脂环烃基取代的烷基、链烯基或炔基，或者其卤代基团。R12代表直链或 支链亚烷基，亚芳基，含亚芳基和亚烷基的二价基团，含醚键和亚烷基的 C2-C12二价基团，或者其卤代基团)

(R14和R16各自代表烷基，链烯基，炔基，芳基，杂环基，由芳烃基 或脂环烃基取代的烷基、链烯基或炔基，或者其卤代基团。R15代表直链或 支链亚烷基，亚芳基，含亚芳基和亚烷基的二价基团，含醚键和亚烷基的 C2-C12二价基团，或者其卤代基团)

(R17和R19各自代表烷基，链烯基，炔基，芳基，杂环基，由芳烃基 或脂环烃基取代的烷基、链烯基或炔基，或者其卤代基团。R18代表直链或 支链亚烷基，亚芳基，含亚芳基和亚烷基的二价基团，含醚键和亚烷基的 C2-C12二价基团，或者其卤代基团)

(X21代表可卤代的C2-C4亚烷基，可卤代的C2-C4亚链烯基，可卤代 的亚芳基，或者其衍生物)

(X22代表可卤代的C2-C4亚烷基，可卤代的C2-C4亚链烯基，可卤代 的亚芳基，或者其衍生物)。

由于电解液中的溶剂包含选自下列中的至少一种：式(1)～(3)所示的酯化 合物，单氟磷酸锂，及二氟磷酸锂；以及选自式(4)和(5)所示酐化合物中的 至少一种，所以，与仅含酯化合物等和酐化合物中的一种或者不含这些化合 物时的情形相比，该电解液的化学稳定性得到提高。因而，当电解液用于二 次电池时，循环特性和贮存特性可以得到改善。

附图说明

图1是包含根据本发明实施方案之一的电解液的第一二次电池的结构 的横截面视图；