[发明专利]用于二次电池的电解液、二次电池、电池组以及电动车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于二次电池的电解液、使用所述用于二次电池的电解液的二次电池、使用所述二次电池的电池组、使用所述二次电池的电动车辆、使用所述二次电池的电力储存系统、使用所述二次电池的电动工具和使用所述二次电池的电子装置。

背景技术

近年来，已经广泛使用了各种电子装置如移动电话和个人数字助理（PDA），且已经强烈需要进一步降低电子装置的尺寸和重量并实现它们的长寿命。因此，作为用于电子装置的电源，已经开发了电池，特别是能够提供高能量密度的小且轻质的二次电池。近年来，已经考虑了将这种二次电池应用于由可附着且可拆卸地加载到电子装置等、电动车辆如电动汽车、电力储存系统如家用电力服务器和电动工具如电钻上的电池组代表的各种其他应用。

作为二次电池，已经提议了通过使用各种充放电原理获得电池容量的二次电池。特别地，认为使用锂作为电极反应物的锂二次电池是有希望的，因为这种锂二次电池提供比铅电池、镍镉电池等更高的能量密度。锂二次电池包括使用锂离子的插入（嵌入，insertion）和提取（脱嵌，extraction）的锂离子二次电池和使用锂金属的析出和溶解的锂金属二次电池。

二次电池包括正极、负极和电解液。所述电解液包含非水溶剂和电解质盐。充当用于充放电反应的介质的电解液大大影响二次电池的性能。因此，对电解液的组成进行了各种研究。

具体地，为了获得优异的充放电特性等，对使用具有环结构如五元环、六元环和七元环的碳酸酯型化合物进行了研究（例如，参见日本未审查专利申请公开号05-034781、11-260402、2004-039625和2002-373702，以及日本未审查专利申请公开（PCT申请的译文）号2003-243035）。具有环结构的碳酸酯型化合物不仅用于二次电池，而且用于电双层电容器（例如，参见日本未审查专利申请公开号2002-175948）。

发明内容

近年来，日益开发了应用二次电池的电子装置等的高性能和多功能。因此，随着电子装置等的电力消耗增大，倾向于频繁重复二次电池的充放电。另外，随着其应用环境的扩展，二次电池倾向于曝露于严苛环境中。因此，期望电池容量特性的进一步提高。

期望提供一种能够提供优异电池特性的用于二次电池的电解液、二次电池、电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具和电子装置。

根据本发明的实施方式，提供了一种用于二次电池的电解液，其包含由下述式（1）表示的不饱和六元环碳酸酯（unsaturated six-membered ring ester carbonate）、或由下述式（2）表示的不饱和六元环碳酸酯、或两者。

其中W、X和Y各自为>C=CR1R2和>CR3R4中的一种；R1至R4各自为氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团和一价含硅烃基团中的一种；R1至R4中的任意两个以上可以（允许，allow）相互键合（连接，结合，bond）；并且W、X和Y中的一个以上为>C=CR1R2。

其中Z是>C=CR7R8和>CR9R10中的一种；R5至R10各自为氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团和一价含硅烃基团中的一种；并且R5至R10中的任意两个以上可以相互键合。

根据本发明的实施方式，提供了一种二次电池，其包括正极；负极和电解液。所述电解液包含由下述式（1）表示的不饱和六元环碳酸酯、或由下述式（2）表示的不饱和六元环碳酸酯、或两者。

其中W、X和Y各自为>C=CR1R2和>CR3R4中的一种；R1至R4各自为氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团和一价含硅烃基团中的一种；R1至R4中的任意两个以上可以相互键合；并且W、X和Y中的一个以上为>C=CR1R2。

其中Z是>C=CR7R8和>CR9R10中的一种；R5至R10各自为氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团和一价含硅烃基团中的一种；并且R5至R10中的任意两个以上可以相互键合。

根据本发明的实施方式，提供了一种电池组，其包括：二次电池；控制所述二次电池的使用状态的控制部；以及根据所述控制部的指令切换所述二次电池的使用状态的开关部（转换部，切换部）。所述二次电池包括正极、负极和电解液。所述电解液包含由下述式（1）表示的不饱和六元环碳酸酯、或由下述式（2）表示的不饱和六元环碳酸酯、或两者。