[发明专利]二次电池用非水电解液和锂离子二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及二次电池用非水电解液和锂离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池(以下有时简称为“二次电池”)中使用的非水电解液中，通常从通过将锂盐良好地溶解以呈现高离子电导率、且具有宽电位窗口的观点来看，广泛使用碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯等的碳酸酯类溶剂。但是，碳酸酯类溶剂为可燃性，有可能因电池的发热等而起火。

于是，为了提高非水电解液的不燃性(阻燃性)，提出了使用氟类溶剂。此外，为了提高循环特性等，还提出了使用含氟环状碳酸酯化合物。具体而言，已知包含含氟环状碳酸酯化合物和含氟醚化合物的非水电解液(专利文献1)，以及包含含氟环状碳酸酯化合物、含氟醚化合物和不具有氟原子的碳酸酯类溶剂的非水电解液(专利文献2)等。

另一方面，近年来，正在大量研究将二次电池用于需要更大能量的电动汽车的车载电源等中的技术，要求一种即使在4.5V以上的高电压下也能使用的非水电解液。

作为提高了高电压下的保存特性的非水电解液，已知包含磺内酯化合物和不具有氟原子的碳酸酯类溶剂的非水电解液(专利文献3、4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2008/096729号

专利文献2：国际公开第2009/035085号

专利文献3：日本专利特开2011-86632号公报

专利文献4：日本专利特开2011-96632号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，如专利文献1、2的非水电解液的情况下，在高电压和高温的环境下难以获得充分的保存特性。此外，如专利文献3、4的非水电解液的情况下，在高电压的充放电时难以获得充分的循环特性。

本发明的目的是提供具有充分的离子电导率、兼具优异的高电压循环特性和高电压高温保存特性的二次电池用非水电解液、以及使用该二次电池用非水电解液的锂离子二次电池。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下的构成。

[1]二次电池用非水电解液，其为包含锂盐和液态组合物的非水电解液，其特征在于，上述液态组合物包含：5～50体积％的选自以下式(1)表示的化合物和以下式(2)表示的化合物的至少一种含氟醚化合物，5～70体积％的以下式(3)表示的含氟环状碳酸酯化合物，以及1～35体积％的以下式(4)表示的磺内酯化合物；

[化1]

式中，R¹和R²分别独立地为碳数1～10的烷基、碳数3～10的环烷基、碳数1～10的氟代烷基、碳数3～10的氟代环烷基、具有醚性氧原子的碳数2～10的烷基或具有醚性氧原子的碳数2～10的氟代烷基；R¹和R²的一方或双方为碳数1～10的氟代烷基、碳数3～10的氟代环烷基或具有醚性氧原子的碳数2～10的氟代烷基；

X为碳数1～5的亚烷基、碳数1～5的氟代亚烷基、具有醚性氧原子的碳数2～5的亚烷基或具有醚性氧原子的碳数2～5的氟代亚烷基；

R³～R⁵分别独立地为碳数1～4的烷基、氟原子或氢原子；

R⁶～R¹³分别独立地为氢原子、氟原子或甲基；

n是0或1。

[2]如上述[1]所述的二次电池用非水电解液，其中，上述含氟环状碳酸酯化合物中，上述式(3)中的R³和R⁵为氢原子，R⁴为氢原子或氟原子。

[3]如上述[1]或[2]所述的二次电池用非水电解液，其中，上述磺内酯化合物是上述式(4)中的R⁶～R¹²为氢原子、R¹³为氢原子或甲基的化合物。