CN118369805A - 电解液、二次电池和半固体电池 - Google Patents
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Abstract
电解液含有锂源电解质、碳酸酯系溶剂和添加剂,所述锂源电解质含有六氟磷酸锂或双(氟磺酰基)酰亚胺锂,所述碳酸酯系溶剂含有γ‑丁内酯和碳酸乙烯酯,所述添加剂含有马来酸酐或双(草酸)硼酸锂中的至少任意一种。使γ‑丁内酯的含量比碳酸乙烯酯的含量多。
Description
技术领域
本发明涉及电解液、二次电池和半固体电池。
背景技术
现有技术的一个例子记载于专利文献1中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-101900号公报。
发明内容
本发明的电解液含有锂源电解质、碳酸酯系溶剂和添加剂,所述锂源电解质含有六氟磷酸锂,所述碳酸酯系溶剂含有γ-丁内酯和碳酸乙烯酯,所述添加剂含有马来酸酐和双(草酸)硼酸锂中的至少任意一种,γ-丁内酯的含量比碳酸乙烯酯的含量多。
本发明的电解液含有锂源电解质、碳酸酯系溶剂和添加剂,所述锂源电解质含有双(氟磺酰基)酰亚胺锂,所述碳酸酯系溶剂含有γ-丁内酯和碳酸乙烯酯,所述添加剂含有马来酸酐和双(草酸)硼酸锂中的至少任意一种,γ-丁内酯的含量比碳酸乙烯酯的含量多。
本发明的二次电池具有负极活性物质石墨及上述电解液。另外,本发明的二次电池具有正极活性物质磷酸铁锂和上述电解液。
本发明的半固体电池含有正极活性物质和上述电解液以及负极活性物质和上述电解液。
附图说明
通过下面的详细说明和附图,使本发明的目的、特点及优点更加明确。
图1是示出了本发明的半固体电池的实施方式的一个例子的俯视图。
图2是以图1的剖切线A-A剖切的剖视图。
具体实施方式
首先,对以本发明的电解液为基础的构成的电解液进行说明。
用于锂离子电池的电解液以提高电池特性为目的而被改良。例如,专利文献1记载的电解液以抑制低温环境下的离子传导率的降低为目的。
以本发明的二次电池为基础的构成的二次电池在家用电器、信息处理装置、电动汽车等各种产品中反复充放电来作为电源使用。在二次电池中,使用锂系化合物作为电解质的锂离子电池具有能够高输出(高电压)和小型化等特征。
用于锂离子电池的电解液以提高电池特性为目的而被改良。例如,专利文献1记载的电解液以抑制低温环境下的离子传导率的降低为目的。
以本发明的电解液为基础的构成的电解液中使用的碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯等溶剂,因为其挥发性较高,在电池制造工序中,溶剂挥发导致电解液的成分变动。在这种情况下,可以考虑通过选择挥发性较低的溶剂来解决。作为挥发性较低的溶剂,有γ-丁内酯与碳酸乙烯酯的组合的碳酸酯系溶剂。如果使用挥发性较低的碳酸酯系溶剂(低挥发性碳酸酯系溶剂),则能够抑制溶剂的挥发,减少电解液的成分变动。
在含有这种低挥发性碳酸酯系溶剂的电解液中,作为锂源电解质能够使用六氟磷酸锂或双(氟磺酰基)酰亚胺锂。
而且,在低挥发性碳酸酯系溶剂中组合了六氟磷酸锂或双(氟磺酰基)酰亚胺锂的电解液中,观察到环境温度引起的特性变化。在低挥发性碳酸酯系溶剂中,通过使γ-丁内酯的含量比碳酸乙烯酯的含量多,改善了环境温度造成的影响。另外,通过使其作为添加剂含有马来酸酐或双(草酸)硼酸锂中的至少任意一种,进一步改善了环境温度的影响。
如此地,本发明的电解液含有锂源电解质、碳酸酯系溶剂和添加剂,所述锂源电解质含有六氟磷酸锂或双(氟磺酰基)酰亚胺锂,所述碳酸酯系溶剂含有γ-丁内酯和碳酸乙烯酯,所述添加剂含有马来酸酐或双(草酸)硼酸锂中的至少任意一种,γ-丁内酯的含量比碳酸乙烯酯的含量多,能够抑制溶剂挥发引起的成分变动,并降低也包括环境温度造成的影响在内的电池特性的偏差。
下面,对本发明的实施方式的电解液进行详细说明。需要说明的是,本发明的电解液是用于作为二次电池的锂离子电池的电解液,无论锂离子电池的形态如何,都能够使用。例如,能够使用以液体状态直接使用电解液的液体形态、以使用聚合物等的凝胶状或浆料状使用电解液的半固体形态中的任意一种。
第1实施方式(锂源电解质)
本实施方式的电解液作为锂源电解质含有六氟磷酸锂(LiPF6)或双(氟磺酰基)酰亚胺锂(LiFSI)。本实施方式的电解液只要作为锂源电解质含有六氟磷酸锂或双(氟磺酰基)酰亚胺锂即可,也可以含有通常作为电解液的锂源电解质使用的其他锂盐等。本实施方式的电解液也可以作为锂源电解质含有LiPF6以及LiFSI两者。
作为其他锂盐,例如可举出LiBF4、LiClO4等。LiFSI和这些其他锂盐并用时,相对于锂源电解质的总量,LiFSI只要为12.4wt%以上即可。
在本实施方式的锂源电解质仅含有LiPF6、仅含有LiFSI、含有LiPF6和LiFSI、含有LiPF6和上述的其他锂盐或者含有LiFSI和上述的其他锂盐的任意一种情况下,电解液中的锂离子源电解质的浓度例如均为0.6~1.4mol/L。
本发明的另一个实施方式的锂源电解质也可以含有LiPF6和LiFSI以及上述其他锂盐。
(碳酸酯系溶剂)
本实施方式的电解液含有作为碳酸酯系溶剂的γ-丁内酯和碳酸乙烯酯,γ-丁内酯的含量比碳酸乙烯酯的含量多。本实施方式的溶剂与以往的电解液中使用的溶剂相比,挥发性较低,能够抑制制造工序中的成分变动。在本实施方式的碳酸酯系溶剂中,以γ-丁内酯含量为Cb(vol%)且碳酸乙烯酯的含量为Ce(vol%)时,则Cb/Ce例如为1.28~7.70。
作为碳酸酯系溶剂,只要含有γ-丁内酯和碳酸乙烯酯即可,也可以含有通常作为电解液的溶剂使用的其他溶剂。作为其他的溶剂,例如,可举出碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、二甲氧基乙烷、碳酸二乙酯、四氢呋喃、三乙二醇二甲醚。γ-丁内酯和碳酸乙烯酯与这些其他溶剂并用时,只要碳酸酯系溶剂在25℃条件下的蒸气压小于0.1kPa即可。
在本实施方式的碳酸酯系溶剂仅为γ-丁内酯和碳酸乙烯酯、或者含有这些溶剂与上述其他溶剂的任意一种情况下,电解液中的碳酸酯系溶剂的浓度例如为9.40~36.2wt%。
(添加剂)
本实施方式的电解液作为添加剂含有马来酸酐或双(草酸)硼酸锂中的至少任意一种。换言之,存在作为添加剂仅使用马来酸酐的情况、仅使用双(草酸)硼酸锂的情况以及包含马来酸酐和双(草酸)硼酸锂两者的情况。
通过作为添加剂使用马来酸酐,降低了环境温度造成的影响,特别是在高温环境(45℃)条件下改善了电池特性(容量维持率、电阻值、能量效率中的至少一个)。以电解液整体为基准,马来酸酐的含量为0.4~1.6wt%。
通过作为添加剂使用双(草酸)硼酸锂(LiBOB),降低了环境温度造成的影响,特别是在低温环境(-25℃)条件下,电池特性(容量维持率、电阻值、能量效率)得到了改善。以电解液整体为基准,双(草酸)硼酸锂的含量为1.0~4.0wt%。
如此地,通过添加添加剂,能够降低环境温度造成的影响。特别是在高温环境下使用马来酸酐即可,在低温环境下使用LiBOB即可。另外,通过并用马来酸酐和LiBOB,从高温环境到低温环境改善了电池特性。在马来酸酐与LiBOB并用时,只要LiBOB的含量比马来酸酐的含量多即可。
第二实施方式
第二实施方式的溶剂与第一实施方式不同,而其他成分相同,因此下面对溶剂进行说明。
(碳酸酯系溶剂)
本实施方式的碳酸酯系溶剂除了含有γ-丁内酯以及碳酸乙烯酯之外,还含有碳酸丙烯酯。即,本实施方式的碳酸酯系溶剂将γ-丁内酯、碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯这三种溶剂并用。将电解液中的碳酸乙烯酯、γ-丁内酯和碳酸丙烯酯的体积设为EC、GBL、PC时,体积比用下式(1)表示。
EC:GBL:PC=0.5x: (100-x):0.5x(5≤x≤55) (1)
将碳酸酯系溶剂设为γ-丁内酯、碳酸乙烯酯以及碳酸丙烯酯这三种的组合,将它们以式(1)的体积比混合,特别是低温环境下的电池特性得到了改善。
第三实施方式
第三实施方式中,添加剂与第一实施方式不同,而其他成分相同,因此下面对添加剂进行说明。
在本实施方式中,包含碳酸亚乙烯酯作为添加剂,碳酸亚乙烯酯的含量为1.0~6.0wt%。此外,在本实施方式中,作为添加剂,使用碳酸亚乙烯酯代替马来酸酐以及双(草酸)硼酸锂。即,在电解液中不含作为添加剂的马来酸酐以及双(草酸)硼酸锂,而是含有碳酸亚乙烯酯。此外,作为添加剂,也可以并用马来酸酐以及双(草酸)硼酸锂和碳酸亚乙烯酯。换言之,添加剂包括碳酸亚乙烯酯与马来酸酐和双(草酸)硼酸锂中的至少任意一种。即,添加剂包括碳酸亚乙烯酯和马来酸酐。或者,添加剂包括碳酸亚乙烯酯和双(草酸)硼酸锂。或者,添加剂包括碳酸亚乙烯酯、马来酸酐和双(草酸)硼酸锂。或者,添加剂包括碳酸亚乙烯酯,但也可以不包括马来酸酐和双(草酸)硼酸锂。
通过作为添加剂含有碳酸亚乙烯酯,特别是改善了常温环境下的电池特性。
第四实施方式
第四实施方式中,添加剂与第一实施方式不同,而其他成分相同,因此下面对添加剂进行说明。
在本实施方式中,含有联苯作为添加剂,联苯的含量为1.0~4.0wt%。另外,在本实施方式中,作为添加剂,使用联苯代替马来酸酐以及双(草酸)硼酸锂。即,电解液中作为添加剂不含马来酸酐以及双(草酸)硼酸锂,而是含有联苯。此外,作为添加剂,也可以并用马来酸酐以及双(草酸)硼酸锂和联苯。换言之,添加剂包括联苯与马来酸酐和双(草酸)硼酸锂中的至少任意一种。即,添加剂包括联苯和马来酸酐。或者,添加剂包括联苯和双(草酸)硼酸锂。或者,添加剂包括联苯和马来酸酐和双(草酸)硼酸锂。或者,添加剂包括联苯,但也可以不包括马来酸酐和双(草酸)硼酸锂。作为添加剂含有联苯,特别是改善了高温环境下的电池特性。
图1是表示本发明的半固体电池的实施方式的一个例子的俯视图,图2是以图1的剖切线A-A剖切的剖视图。
本实施方式的半固体电池1具有电池单元层叠体10和外容器20。电池单元层叠体10是将复数个单电池单元11层叠而成的。单电池单元11为板状,是在半固体电池1内作为电池发挥功能的最小的单位部件。
单电池单元11具有主表面11a以及与主表面11a相反一侧的另一个主表面11b。单电池单元11的从电池单元层叠体10的层叠方向(图2中的左右方向,以下简称为第一方向)观察时的形状可以是例如矩形、正方形、圆形、椭圆形等,也可以是其他形状。在本实施方式中,从第一方向观察单电池单元11时,大致为矩形。从第一方向观察时的单电池单元11的尺寸,例如,长边的长度为50mm~500mm,短边的长度为50mm~300mm。另外,第一方向上的单电池单元11的厚度例如为0.1mm~2mm。
单电池单元11具有发电元件12、包装体13、正极端子14和负极端子15。发电元件12是用于利用电化学反应储存和释放电的部件。例如发电元件12具有正极12a、负极12b、以及位于正极12a和负极12b之间的间隔体12c。发电元件12能够经由间隔体12c在正极12a与负极12b之间交换阳离子和阴离子。发电元件12能够通过将正极12a和负极12b与外部装置电连接而使电流通过外部装置。
正极12a含有正极活性物质和电解液,是电化学活性物质。负极12b含有负极活性物质和电解液,是电化学活性物质。作为电解液,能够使用上述各实施方式的电解液。
正极12a例如可以包含作为正极活性物质的镍钴铝系锂复合氧化物(NCA)、尖晶石系锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)、钴酸锂(LCO)、镍钴锰系锂复合氧化物(NCM)等。正极12a例如可以含有镍氢电池、镍镉电池等中使用的固体化合物。正极12a例如可以含有掺杂有Mg的LiCoO2、LiNiO2等。
负极12b例如可以含有作为负极活性物质的石墨、硬碳、软碳、碳纳米管、石墨烯等碳系材料。负极12b例如可以含有钛酸锂、二氧化钛等钛系氧化物。负极12b例如可以包含含有铁、钴、铜、锰、镍等的过渡金属化合物。
间隔体12c是防止正极12a和负极12b短路的部件。间隔体12c例如可以开孔有用于阳离子和阴离子通过的微细的亚微米尺寸的孔。作为间隔体12c,例如可以使用多孔质的绝缘材料。作为间隔体12c中使用的多孔质的绝缘材料,例如,可举出聚烯烃、聚氯乙烯等。
从第一方向观察发电元件12时的形状例如可以是矩形、正方形、圆形、椭圆形等,也可以是其他形状。在本实施方式中,从第一方向观察发电元件12时为矩形。从第一方向观察时的发电元件12的尺寸,例如,长边的长度为50mm~500mm,短边的长度为50mm~300mm。另外,发电元件12在第一方向上的厚度例如为0.1mm~2mm。
在本实施方式中,复数个单电池单元11并联电连接。由此,能够增大半固体电池1的容量。另外,复数个单电池单元11也可以串联电连接。在该情况下,能够提高半固体电池1的电压。
包装体13是用于使发电元件12与外部环境电绝缘从而保护发电元件12不受外部环境影响的部件。包装体13覆盖整个发电元件12,容纳发电元件12。包装体13例如为扁平的袋状。包装体13例如通过熔接两个层压膜而形成。例如包装体13也可以通过将层压膜形成扁平的袋状而形成。例如从第一方向观察包装体13时的形状可以是矩形、正方形等,也可以是其他形状。在本实施方式中,从第一方向观察包装体13时为矩形。
包装体13例如具有绝缘材料。由此,能够抑制外部环境和发电元件12经由包装体13发生短路,因此,能够保护发电元件12不受外部环境的影响。例如包装体13具有树脂材料。作为树脂材料,能够使用例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯等。
包装体13例如也可以具有多层结构。包装体13例如也可以具有热粘附性树脂材料以及耐热性树脂材料。热粘附性树脂材料例如是熔解温度为小于150℃的树脂材料。作为热粘附性树脂材料,例如能够使用聚乙烯或聚丙烯等。耐热性树脂材料例如是熔解温度为150℃以上且300℃以下的树脂材料。作为耐热性树脂材料,例如能够使用聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯。
正极端子14和负极端子15是用于将储存在发电元件12中的电取出到包装体13外的部件。正极端子14和负极端子15位于从包装体13内到包装体13外的位置。
正极端子14与正极12a电连接,使其与负极12b和负极端子15电绝缘。正极端子14例如由金属材料构成。作为用于正极端子14的金属材料,例如,可举出铝。
正极端子14具有位于包装体13内的第一正极端子部14a以及位于包装体13外的第二正极端子部14b。第一正极端子部14a也可以与正极12a连接。第一正极端子部14a也可以位于包装体13与正极12a之间。第二正极端子部14b与半固体电池1的连接端子连接。第二正极端子部14b例如可以是矩形板状、正方形板状等的形状,也可以是其他的形状。在本实施方式中,从第一方向观察第二正极端子部14b时为矩形。从第一方向观察时的第二正极端子部14b的尺寸,例如,长边的长度为30mm~100mm,短边的长度为10mm~100mm。另外,第一方向上的第二正极端子部14b的厚度,例如为3~30μm。
负极端子15与负极12b电连接,与正极12a和正极端子14电绝缘。例如负极端子15由金属材料构成。作为负极端子15中使用的金属材料,例如,可举出铜。
省略图示,负极端子15与正极端子14同样地,具有位于包装体13内的第一负极端子部以及位于包装体13外的第二负极端子部。第一负极端子部也可以与负极12b接触。第一负极端子部也可以位于包装体13与负极12b之间。第二负极端子部与半固体电池1的连接端子连接。第二负极端子部例如可以是矩形板状、正方形板状等的形状,也可以是其他形状。在本实施方式中,从第一方向观察第二负极端子部时为矩形。从第一方向观察时的第二负极端子部的尺寸,例如,长边的长度为30mm~100mm,短边的长度为10mm~100mm。另外,第一方向上的第二负极端子部的厚度,例如为3~30μm。
例如从第一方向观察第二正极端子部14b和第二负极端子部时,也可以从包装体13的一个边向外延伸。从第一方向观察第二正极端子部14b和第二负极端子部时,也可以从包装体13的不同的边向外延伸。
外容器20是用于保护电池单元层叠体10不受外部环境影响的部件。例如外部环境为空气中的氧气和水分等。外容器20覆盖整个电池单元层叠体10,容纳电池单元层叠体10。外容器20例如可以是圆筒状、袋状等,也可以是其他形状。外容器20例如可以是将两个部件熔接而形成的袋状的容器,也可以是使一个部件形成为袋状的容器。从第一方向观察外容器20时的形状例如可以是矩形、正方形等,也可以是其他形状。在本实施方式中,例如如图1所示,沿第一方向观察外容器20时为矩形。另外,沿第一方向观察外容器20时,配置成外容器20的长边方向及短边方向分别与电池单元层叠体10的长边方向及短边方向大致一致。从第一方向观察时的外容器20的尺寸,例如,长边的长度为50mm~600mm,短边的长度为50mm~400mm。另外,从第一方向观察外容器20时,与电池单元层叠体10重叠部分的厚度例如为50~300μm。
半固体电池1具有连接端子30。连接端子30是用于将储存在电池单元层叠体10中的电取出到外容器20外的部件。连接端子30包括第一连接端子31以及第二连接端子32。第一连接端子31以及第二连接端子32位于从外容器20内部到外容器20外部的位置。相互连接的复数个正极端子14接合于第一连接端子31的位于外容器20内的部分。相互连接的复数个负极端子15与第二连接端子32的位于外容器20内的部分连接。例如第一连接端子31以及第二连接端子32由金属材料构成。作为用于第一连接端子31及第二连接端子32的金属材料,例如,可举出铜、铝等。
外容器20例如具有绝缘材料。由此,能够降低外部环境和电池单元层叠体10经由外容器20发生短路的情况,因此能够保护电池单元层叠体10不受外部环境的影响。作为绝缘材料,能够使用例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯等树脂材料。
外容器20例如具有多层结构。外容器20例如也可以具有三层结构。外容器20例如也可以具有第一绝缘层、防湿层及第二绝缘层。防湿层位于第一绝缘层和第二绝缘层之间。防湿层也可以被第一绝缘层及第二绝缘层覆盖。防湿层也可以与第一绝缘层及第二绝缘层直接接触。
第一绝缘层也可以是三层结构的外容器20中的最外层。第一绝缘层例如可以具有聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等树脂材料。防湿层是抑制渗透进第一绝缘层的氧、水分等到达第二绝缘层的部件。防湿层例如可以具有铜、铝等金属材料。例如第二绝缘层可以具有聚乙烯、聚丙烯等树脂材料。
在外容器20内,也可以设置向单电池单元11传递来自外部的压力的液体层21。液体层21位于相邻的两个单电池单元11之间。液体层21可以与相邻的两个单电池单元11两者直接接触。由此,即使在单电池单元11的主表面11a以及另一主表面11b上存在凹部的情况下,液体层21也能够位于该凹部的内部,因此,能够对相邻的两个单电池单元11均等地施加压力。换言之,相邻的两个单电池单元11能够进行充放电反应而界面电阻不会不均匀,因此难以劣化,进而能够提高半固体电池1的寿命。
例如如图2所示,液体层21也可以位于电池单元层叠体10和外容器20之间。由此,电池单元层叠体10在外容器20内难以错位,因此,连接端子30与正极端子14及负极端子15的接合部分难以破损。
液体层21例如也可以是有机溶剂。作为在液体层21中使用的有机溶剂,例如,可举出碳酸乙烯酯、γ-丁内酯等。液体层21例如也可以是聚氧化乙烯等具有流动性的低分子量的高分子材料。液体层21例如也可以是硅酮等硅系高分子材料。
液体层21例如也可以是吸水性聚合物等吸水性材料。由此,由于液体层21能够吸收侵入到外容器20内的水分,所以能够使水分难以侵入到单电池单元11的内部。进而,能够提高半固体电池1的寿命。作为液体层21中使用的吸水性聚合物,例如,可举出聚丙烯腈等。
液体层21例如也可以具有多孔质填料等无机材料。由此,液体层21能够吸收侵入到外容器20内的水分,所以能够使水分难以侵入到单电池单元11的内部。进而,能够提高半固体电池1的寿命。作为液体层21中使用的多孔质填料,例如能够使用沸石等。
液体层21也可以具有与氧以及水反应的金属填料。由此,侵入外容器20内的氧及水与金属填料反应,难以侵入单电池单元11。进而,能够提高半固体电池1的寿命。作为液体层21中使用的金属填料,例如,可举出铁、铜、铝等。
液体层21也可以由热传导率比发电元件12的电解液大的材料构成。由此,使得在单电池单元11产生的热容易传递到液体层21,因此热难以滞留在单电池单元11中。进而,能够提高半固体电池1的寿命。
液体层21也可以由粘度比发电元件12的电解液大的材料构成。由此,电池单元层叠体10在外容器20内难以错位,因此连接端子30与正极端子14及负极端子15的接合部分难以破损。进而,能够提高半固体电池1的寿命。
本发明的电解液可以是以下实施方式(1)~(13)。
(1)一种电解液,其中,所述电解液含有锂源电解质、碳酸酯系溶剂和添加剂,所述锂源电解质含有六氟磷酸锂,所述碳酸酯系溶剂含有γ-丁内酯和碳酸乙烯酯,所述添加剂含有马来酸酐和双(草酸)硼酸锂中的至少任意一种,γ-丁内酯的含量比碳酸乙烯酯的含量多。
(2)一种电解液,其中,所述电解液含有锂源电解质、碳酸酯系溶剂和添加剂,所述锂源电解质含有双(氟磺酰基)酰亚胺锂,所述碳酸酯系溶剂含有γ-丁内酯和碳酸乙烯酯,所述添加剂含有马来酸酐和双(草酸)硼酸锂中的至少任意一种,γ-丁内酯的含量比碳酸乙烯酯的含量多。
(3)如上述(1)或(2)所述的电解液,其中,所述碳酸酯系溶剂在25℃条件下的蒸气压小于0.1kPa。
(4)如上述(1)~(3)中任一项所述的电解液,其中,所述锂离子源电解质的浓度是0.6~1.4mol/L。
(5)如上述(1)~(4)中任一项所述的电解液,其中,所述电解液中作为添加剂还含有碳酸亚乙烯酯,碳酸亚乙烯酯的含量是1.0~6.0wt%。
(6)如上述(1)~(4)中任一项所述的电解液,其中,所述电解液中作为添加剂还含有联苯,联苯的含量是1.0~4.0wt%。
(7)如上述(1)~(6)中任一项所述的电解液,其中,所述双(草酸)硼酸锂的含量比所述马来酸酐的含量多。
(8)如上述(1)~(7)中任一项所述的电解液,其中,所述双(草酸)硼酸锂的含量是1.0~4.0wt%。
(9)如上述(1)~(8)中任一项所述的电解液,其中,所述马来酸酐的含量是0.4~1.6wt%。
(10)如上述(1)~(9)中任一项所述的电解液,其中,所述碳酸酯系溶剂还具有碳酸丙烯酯,将电解液中的碳酸乙烯酯、γ-丁内酯和碳酸丙烯酯的体积设为EC、GBL、PC时,体积比由下式(1)表示。
EC:GBL:PC=0.5x: (100-x):0.5x(5≤x≤55) (1)。
(11)一种二次电池,其中,所述二次电池含有负极活性物质石墨和上述(1)~(10)中任一项所述的电解液。
(12)一种二次电池,其中,所述二次电池含有正极活性物质磷酸铁锂和上述(1)~(10)中任一项所述的电解液。
(13)一种半固体电池,其中,所述半固体电池含有正极活性物质和上述(1)~(10)中任一项所述的电解液以及负极活性物质和上述(1)~(10)中任一项所述的电解液。
本发明的电解液能够抑制由溶剂挥发引起的成分变动,并降低二次电池及半固体电池的电池特性的偏差。
以上,对本发明的实施方式进行了详细说明,但是,本发明并不限定于上述的实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内,可以进行各种变更、改良等。当然,可以适当地在不矛盾的范围内组合分别构成上述各实施方式的全部或一部分。
附图标记说明
1:电化学电池单元。
10:电池单元层叠体。
11:单电池单元。
11a:主表面。
11b:另一个主表面。
12:发电元件。
12a:正极。
12b:负极。
12c:间隔体。
13:包装体。
14:正极端子。
14a:第一正极端子部。
14b:第二正极端子部。
15:负极端子。
20:外容器。
30:连接端子。
31:第一连接端子。
32:第二连接端子。
Claims (13)
1.一种电解液,其中,
所述电解液含有锂源电解质、碳酸酯系溶剂和添加剂,
所述锂源电解质含有六氟磷酸锂,
所述碳酸酯系溶剂含有γ-丁内酯和碳酸乙烯酯,
所述添加剂含有马来酸酐和双(草酸)硼酸锂中的至少任意一种,
γ-丁内酯的含量比碳酸乙烯酯的含量多。
2.一种电解液,其中,
所述电解液含有锂源电解质、碳酸酯系溶剂和添加剂,
所述锂源电解质含有双(氟磺酰基)酰亚胺锂,
所述碳酸酯系溶剂含有γ-丁内酯和碳酸乙烯酯,
所述添加剂含有马来酸酐和双(草酸)硼酸锂中的至少任意一种,
γ-丁内酯的含量比碳酸乙烯酯的含量多。
3.如权利要求1或2所述的电解液,其中,
所述碳酸酯系溶剂在25℃条件下的蒸气压小于0.1kPa。
4.如权利要求1~3中任一项所述的电解液,其中,
所述锂离子源电解质的浓度是0.6~1.4mol/L。
5.如权利要求1~4中任一项所述的电解液,其中,
所述电解液中作为添加剂还含有碳酸亚乙烯酯,碳酸亚乙烯酯的含量是1.0~6.0wt%。
6.如权利要求1~4中任一项所述的电解液,其中,
所述电解液中作为添加剂还含有联苯,联苯的含量是1.0~4.0wt%。
7.如权利要求1~6中任一项所述的电解液,其中,
所述双(草酸)硼酸锂的含量比所述马来酸酐的含量多。
8.如权利要求1~7中任一项所述的电解液,其中,
所述双(草酸)硼酸锂的含量是1.0~4.0wt%。
9.如权利要求1~8中任一项所述的电解液,其中,
所述马来酸酐的含量是0.4~1.6wt%。
10.如权利要求1~9中任一项所述的电解液,其中,
所述碳酸酯系溶剂还具有碳酸丙烯酯,
将电解液中的碳酸乙烯酯、γ-丁内酯和碳酸丙烯酯的体积设为EC、GBL、PC时,体积比由下式(1)表示,
EC:GBL:PC=0.5x: (100-x):0.5x(5≤x≤55) (1)。
11.一种二次电池,其中,
所述二次电池含有负极活性物质石墨和权利要求1~10中任一项所述的电解液。
12.一种二次电池,其中,
所述二次电池含有正极活性物质磷酸铁锂和权利要求1~10中任一项所述的电解液。
13.一种半固体电池,其中,
所述半固体电池含有正极和负极,
所述正极含有正极活性物质和权利要求1~10中任一项所述的电解液,
所述负极含有负极活性物质和权利要求1~10中任一项所述的电解液。
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