[发明专利]非水电解液、非水电解液二次电池及其制造方法

说明书

一种在非水电解液二次电池中使用的非水电解液，作为非水溶剂含有环状碳酸酯和在来自羧酸的α碳原子上具有2个氟原子的氟化羧酸酯。

技术领域

本发明涉及非水电解液、非水电解液二次电池和非水电解液二次电池的制造方法。

背景技术

锂离子二次电池或其它的非水电解液二次电池，与以往的电池相比，体积小、重量轻并且能量密度高、输出密度优异。因此近年来被作为混合动力车、电动汽车等车辆的驱动用电源很好地使用。通常、这种非水电解液二次电池中使用的电解液，优选具有难以氧化的性质。换而言之优选电位窗宽的电解液。

作为非水电解液二次电池中使用的电解液，已经使用了在碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二乙酯等的碳酸酯系溶剂中溶解锂盐等的支持盐而成的电解液。另一方面，出于二次电池的高能量密度化等进一步提高性能的观点，希望使用比碳酸酯系溶剂更难以被氧化的溶剂的电解液。作为比碳酸酯系溶剂更难以被氧化的溶剂，已经研究使用了氟化溶剂。氟化溶剂是指在分子中引入了氟原子的溶剂。作为与使用氟化溶剂的电解液相关的技术文献，可以列举出日本特开2016-027548。

发明内容

在日本特开2016-027548中，提出了具有正极和负极和非水电解液的 非水电解液二次电池，其中作为非水电解液的非水溶剂使用了氟化丙酸甲 酯和氟化环状碳酸酯的混合溶剂。在同一文献中记载了，通过这样的结构 能够抑制在充电保存时的副反应。但经过本发明人研究发现，在溶剂分子中导入氟原子的氟化溶剂具有以下缺点：粘度容易增加，非水电解液的导电率容易降低。因而追求能够在提高非水电解液的耐氧化性的同时，实现高导电率的非水电解液。

本发明提供耐氧化性优异、并且能够实现高导电率的非水电解液。此外，目的在于，提供具有该非水电解液的非水电解液二次电池以及该非水电解液二次电池的制造方法。

本发明人对含在非水电解液时能够实现高导电率的氟化溶剂进行了研究。结果发现，通过将酯骨架上具有特定的氟化率和氟化位置的氟化羧酸酯和环状碳酸酯组合使用，能够实现高导电率，从而完成本发明。

本发明的第1方案涉及在非水电解液二次电池中使用的非水电解液。该非水电解液，作为非水溶剂含有在来自羧酸的α碳原子(与COOR相邻的第1个碳原子)上具有2个氟原子的氟化羧酸酯(XCF₂COOR)和环状碳酸酯。通过将这样的在来自羧酸酯中的羧酸的α碳原子上具有2个氟原子的氟化羧酸酯和环状碳酸酯组合使用，能够大大提高非水电解液的耐氧化性和导电率。

本发明的第1方案，进而、所述氟化羧酸酯和所述环状碳酸酯的含量比(氟化羧酸酯：环状碳酸酯)以体积基准计算为50：50～95：5的范围较好。如果在这样的氟化羧酸酯和环状碳酸酯的含量比的范围内，则能够更好地发挥非水电解液的导电性提高效果。

本发明的第1方案、进而作为所述氟化羧酸酯可以含有下述通式(A) 表示的第1化合物(化合物A)。通过含有这样的第1化合物，能够大大提高非水电解液的导电性。

第1化合物中的-R₁可以选自-CH₃、-CH₂CH₃、-CF₂H、-CFH₂、-CF₃、 -CH₂CF₃、-CH₂CF₂H、-CH₂CFH₂、-CFHCF₃、-CFHCF₂H、-CFHCFH₂、 -CF₂CF₃、-CF₂CF₂H、和-CF₂CFH₂。-X可以选自-H、-CF₂H、-CFH₂、和 -CH₃。