[发明专利]非水类电解液及用非水类电解液的蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水类电解液及用非水类电解液的蓄电池。

背景技术

近年来在电子机器向小型、轻便的发展中，负极用可吸收、释放锂的碳素材料、正极用锂金属氧化物的非水类电解液蓄电池，因其有高电压、高能量密度而且储存性能优异，已经作为手提摄像机和便携式个人计算机等民用电子机器的电源而得到广泛的应用。这样的由吸收、释放锂离子而发挥电池功能的非水类电解液蓄电池，被称之为锂离子蓄电池，它的开发、产业化的竞争已经非常活跃。进而，从环境问题出发，电动汽车、电力的负载调整用等也集中关注大容量、高能量密度而且密闭型的、无需维护的锂离子蓄电池。

从每单位重量的容量大出发，锂离子蓄电池的正极活性物质主要用的是层状锂钴氧化物(LiCoO₂)和锂镍氧化物(LiNiO₂)等，不过它们存在有以下的大问题。即，这些锂金属氧化物在过充电状态(锂离子几乎已经脱离的状态)下变得非常不稳定，电解液发生急剧的发热反应，锂金属在负极上析出，最坏的情况下会引起电池破裂、着火。

为了解决这些问题，人们已经试着在锂离子蓄电池的电解液中添加少量芳香族化合物作为添加剂来确保电池过充电的安全性，例如，有在特开平7-302614号公报、特开平9-50822号公报、特开平9-106835号公报、专利2939469号公报等中所提出的方案。

还有，在专利2983205号公报中，已经提出了添加二苯醚等来防止过充电。

特开平7-302614号公报和特开平9-50822号公报中，提出把分子量500以下的、在比蓄电池满充电时的正极电位还高的电位下有可逆氧化还原电位的、具有π电子轨道的苯甲醚衍生物等有机小分子化合物作为电解液中的添加剂来使用。此添加剂起到了称之为氧化还原闸门的作用，在过充电时消耗掉过充电电流，而建立起保护机构。

在特开平9-106835号公报中，已经提出，在电池的最大工作电压以上的电池电压下，由电解液中的添加剂的聚合使电池的内部电压升高，以在过充电滥用时保护电池。

专利2939469号公报中已经提出，在电解液的溶剂中添加具有特定结构的三联苯衍生物。此添加剂在过充电状态的电压下开始聚合反应，起到抗体的作用，而且变成了难以再溶解的聚合物，对过充电有有效的作用。

不过，特开平7-302614号公报、特开平9-50822号公报表明：所提出的苯甲醚类，在过充电时确实起到了氧化还原闸门的作用，但在通常的电池使用电压范围下反应完了，使放电容量降低并对循环特性或保存产生了不好的影响。

还有，特开平9-106835号公报表明：所提出的联苯虽有防止过充电的效果，但它对电池的输出特性有不好的影响。此外，还表明：3-氯噻吩和呋喃等容易被氧化分解，在通常的电池使用条件下会起氧化反应，对电池特性产生不好的影响。

还已表明：专利2939469号公报中的三联苯衍生物，尽管有聚合活性，但分子量高，不容易溶于电解液，造成电池性能下降。

还有，在专利2983205号公报中的二苯醚有强烈的刺激性臭味，作为添加剂存在着难以处理的问题。

从以上状况出发，要求要有在通常使用条件下对电池特性没有不好影响的、可以基本防止电池的过充电的、更没有刺激性臭味的非水类电解液以及蓄电池。

发明内容

本发明人等为解决上述问题进行了刻意的探讨，结果发现，把具有特定结构的化合物添加于电解液中，可以解决上述问题，至此，完成了本发明。即，本发明的要点为下述(1)～(7)点。

(1)一种非水类电解液，其特征在于，含非水有机溶剂与锂盐、含有

下述通式(I)表示的化合物。式中，X表示-O-、-S-、-CO-或-SO₂-，Y表示单键、-CH₂-、-CH₂-CH₂-、-CH＝CH-或-CO-，R¹～R⁸各自单独表示氢原子、烷基、苯基或卤原子，但是，X与Y不同时表示-CO-。

(2)上述(1)所述的非水类电解液，其特征在于，X表示-O-、-S-或-CO-、Y表示单键、-CH₂-CH₂-、-CH＝CH-或-CO-(但X与Y不同时表示-CO-)。

(3)上述(1)所述的非水类电解液，其特征在于，X表示-O-或-S-、Y表示单键或-CO-。

(4)上述(1)所述的非水类电解液，其特征在于，X表示-O-、Y表示单键。