[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

作为锂离子二次电池中使用的非水电解液的溶剂，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的观点来看，广泛使用碳酸酯类溶剂 (碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯等)。但是，碳酸酯类溶剂是易燃性的，所以提出了 使用氟类溶剂作为阻燃性的溶剂(专利文献1)。但是，氟类溶剂中锂盐的溶解 性低，所以在使用氟类溶剂的情况下，存在锂离子二次电池的速率特性变差的 倾向。

作为具有阻燃性、且电池特性(循环特性、放电容量)优异、离子电导率高 的非水电解液，提出了下述的物质。

一种非水电解液，其包含：选自含氟醚化合物、含氟链状羧酸酯化合物和 含氟链状碳酸酯化合物的至少1种的含氟溶剂，不具有氟原子的环状碳酸酯化 合物，不具有氟原子的环状羧酸酯化合物，和锂盐(参照专利文献2)。

专利文献2中，为了提高锂离子二次电池的速率特性，提高了非水电解液 的离子电导率(例如第[0091]段)。但是，本发明人在研究后发现，即使使用专 利文献2的实施例中记载的离子电导率高的非水电解液，锂离子二次电池的速 率特性也仍然不足够。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平8-037024号公报

专利文献2：日本专利特开2008－192504号公报

发明内容

本发明所要解决的技术问题

本发明的目的是提供能够得到速率特性优异的锂离子二次电池、且具有阻 燃性的二次电池用非水电解液，以及速率特性优异、且具有安全性的锂离子二 次电池。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明人对非水电解液的特性和锂离子二次电池的速率特性的关系进行 了认真研究，结果发现对于锂离子二次电池的速率特性的提高，非水电解液的 离子电导率的影响不大，但非水电解液中的锂离子扩散系数的影响较大。

即，本发明提供一种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，其中，上述液态组合物包含含氟溶剂(α)和环状羧酸酯化合物， 上述含氟溶剂(α)包含选自含氟醚化合物、含氟链状羧酸酯化合物和含氟链状 碳酸酯化合物的至少1种；上述锂盐包含LiPF₆；25℃的上述非水电解液中的 锂离子扩散系数为1.1×10^-10m²/s以上。

上述液态组合物的25℃下的粘度优选为1.7mPa·s以下。

上述非水电解液中的上述锂盐的含量优选为0.7～1.5mol/L。

上述环状羧酸酯化合物优选为选自γ-丁内酯、γ-戊内酯和ε-己内酯的 至少1种。

上述环状羧酸酯化合物的质量相对于上述非水电解液的总质量的比例优 选为4～50质量％。

上述含氟溶剂(α)的质量相对于上述非水电解液的总质量的比例优选为 30～80质量％。

上述环状羧酸酯化合物的总摩尔数N_A相对于来源于上述锂盐的锂原子的 总摩尔数N_Li的比率N_A/N_Li优选为1.5～7.0。

上述液态组合物还包含选自饱和环状碳酸酯化合物、不具有氟原子的饱和 链状碳酸酯化合物、饱和环状砜化合物(但是，锂盐除外)及磷酸酯化合物的至 少1种的化合物(β)。

即，本发明中的液态组合物可以仅由上述含氟溶剂(α)和环状羧酸酯构 成、或由上述含氟溶剂(α)、环状羧酸酯和化合物(β)构成。

上述环状羧酸酯化合物的总摩尔数N_A和上述化合物(β)的总摩尔数N_B的 和相对于来源于上述锂盐的锂原子的总摩尔数N_Li的比率(N_A+N_B)/N_Li优选为 3.0～7.0。

上述不具有氟原子的饱和链状碳酸酯化合物的质量相对于上述非水电解 液的总质量的比例优选为30质量％以下。

上述饱和环状碳酸酯化合物的质量和上述不具有氟原子的饱和链状碳酸 酯化合物的质量的合计质量相对于上述非水电解液的总质量的比例优选为30 质量％以下。