專利名稱：非水電解質和非水電解質電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種非水電解質和非水電解質電池。具體地，本發(fā)明涉及一種非水電 解質以及一種在低溫環(huán)境和高溫環(huán)境中能夠保持優(yōu)異的電池特性的非水電解質電池。
背景技術：
近年來，涌現了大量便攜式電子產品，如集成了照相機的VTR、數字靜態(tài)照相機、移 動電話、個人數字助理和膝上型計算機，并且努力實現其尺寸減小和重量減輕。對于電池， 尤其是，用作這樣的電子產品的便攜電源的二次電池，人們積極研究和開發(fā)以便增強能量 密度。特別是，提出了將碳用于負極活性物質、鋰過渡金屬復合氧化物用于正極活性物質以 及碳酸酯混合物用于電解液的鋰離子二次電池。這樣的電池廣泛投入到實際應用中，因為 與作為相關領域的非水電解液二次電池的鉛電池和鎳鎘電池相比，可獲得大能量密度。尤 其是，近來，努力實現改進正極活性物質或增強充電電壓以便實現更高的容量。在這樣的具有高容量的電池中，通過減小電子產品尺寸而增強便攜性，且戶外使 用的機會增加。即，可以考慮電子產品在低溫環(huán)境和高溫環(huán)境中使用。當在高溫下置于充 電狀態(tài)時，正極由于電解液和正極表面上的正極活性物質之間的反應而劣化，導致長期儲 存后容量降低。而且，當置于低溫環(huán)境中時，離子導電率降低，導致容量降低。為了解決這些問題，專利文獻l(JP-T-8-511274)描述了使用雙(氟磺酰) 亞胺鋰(lithium bis (f luorosulfonyl) imide) (LiFSI)作為電解質鹽。專利文獻 2(JP-A-2004-165151)報道了，當使用包含內酯作為溶劑和雙(氟磺酰)亞胺鋰(LiFSI)作 為電解質鹽的電解液時，穩(wěn)定性在高溫或儲存過程中為優(yōu)異。專利文獻2還報道了，通過將 碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯、碳酸苯基乙二酯或丙烷磺內酯用作添加劑，更大地增強穩(wěn) 定性。專利文獻3(JP-A-2009-70636)披露了包含季銨陽離子和包含(氟磺酰)亞胺(FSI) 陰離子和無機陰離子的電池。

發(fā)明內容
然而，在專利文獻1到3中所描述的方法中，很難在低溫環(huán)境和高溫環(huán)境中都保持 良好的電池特性。因此，期望提供一種在低溫環(huán)境和高溫環(huán)境中都具有高電池容量的非水 電解質和非水電解質電池。根據本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種非水電解質，包括非水溶劑，包含0. 體積以上50%體積以下的選自由下式(1)表示的含鹵素鏈 狀碳酸酯和下式( 表示的含鹵素環(huán)狀碳酸酯組成的組中的至少一種；以及電解質鹽，包含相對于非水溶劑為0. 001mol/L以上0. 5mol/L以下的量的由下式
⑶表示的化合物。
權利要求
1.一種非水電解質，包括非水溶劑，包含0.1%體積以上50%體積以下的選自由下式(1)表示的含鹵素鏈狀碳 酸酯和下式( 表示的含鹵素環(huán)狀碳酸酯組成的組中的至少一種；以及電解質鹽，包含相對于所述非水溶劑為0. OOlmol/L以上0. 5mol/L以下的量的由下式 (3)表示的化合物，
2.根據權利要求1所述的非水電解質，其中，由所述式C3)表示的化合物是選自由下式(4)表示的雙(氟磺酰)亞胺鋰和下式(5)表示的(氟磺?；?(三氟甲基磺酰)亞胺鋰組成的組中的至少一種，
3.根據權利要求1或2所述的非水電解質，其中，所述含鹵素鏈狀碳酸酯是選自由碳酸氟甲基甲酯和碳酸雙(氟甲基)酯組成的組中的至少一種。
4.根據權利要求1或2所述的非水電解質，其中，所述含鹵素環(huán)狀碳酸酯是選自由4-氟-1，3- 二氧戊環(huán)-2-酮和4，5- 二氟-1，3- 二氧 戊環(huán)-2-酮組成的組中的至少一種。
5.一種非水電解質電池，包括 正極，負極，以及 非水電解質，其中 所述非水電解質包括非水溶劑，包含0.1%體積以上50%體積以下的選自由下式(1)表示的含鹵素鏈狀碳 酸酯和下式( 表示的含鹵素環(huán)狀碳酸酯組成的組中的至少一種；和電解質鹽，包含相對于所述非水溶劑為0. OOlmol/L以上0. 5mol/L以下的量的由下式 (3)表示的化合物，
6.根據權利要求5所述的非水電解質電池，其中，由所述式C3)表示的化合物是選自由下式(4)表示的雙(氟磺酰)亞胺鋰和下式(5) 表示的(氟磺?；?(三氟甲基磺酰)亞胺鋰組成的組中選擇的至少一種，
7.根據權利要求5或6所述的非水電解質電池，其中，所述含鹵素鏈狀碳酸酯是選自由碳酸氟甲基甲酯和碳酸雙(氟甲基)酯組成的組中的 至少一種。
8.根據權利要求5或6所述的非水電解質電池，其中，所述含鹵素環(huán)狀碳酸酯是選自由4-氟-1，3- 二氧戊環(huán)-2-酮和4，5- 二氟-1，3- 二氧 戊環(huán)-2-酮組成的組中的至少一種。
9.根據權利要求5至8中任一項所述的非水電解質電池，其中，所述負極包含選自由碳材料、硅、硅合金、硅化合物、錫、錫合金和錫化合物組成的組中 的至少一種作為負極活性物質。
全文摘要
本發(fā)明涉及非水電解質和非水電解質電池。具體地，提供了一種非水電解質，包括非水溶劑，包含0.1％體積以上50％體積以下的選自由下式(1)表示的含鹵素鏈狀碳酸酯和下式(2)表示的含鹵素環(huán)狀碳酸酯組成的組中的至少一種；以及電解質鹽，包含相對于該非水溶劑為0.001mol/L以上0.5mol/L以下的量的由下式(3)表示的化合物，M+[(Z Y)2N]-(3)。
文檔編號H01M10/0568GK102136604SQ201110021078
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月18日 優(yōu)先權日2010年1月25日
發(fā)明者小谷徹, 洼田忠彥 申請人:索尼公司