JP2013084575A5 - 二次電池用非水電解液、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器 - Google Patents
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Description
本技術は、二次電池用非水電解液、その二次電池用非水電解液を備えた二次電池、ならびにその二次電池を用いた電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器に関する。
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、優れた電池特性を得ることが可能な二次電池用非水電解液、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器を提供することにある。
本技術の二次電池用非水電解液は、式(11)で表されるメチレン環状炭酸エステルと、式(12)〜式(16)で表される化合物のうちの少なくとも1種とを含むものである。
(R1およびR2は、水素基、ハロゲン基、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基、1価の酸素含有炭化水素基、または1価のハロゲン化酸素含有炭化水素基であり、R1およびR2は、互いに結合されていてもよい。)
(R71およびR73は、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基、1価の酸素含有炭化水素基、または1価のハロゲン化酸素含有炭化水素基であり、R72は、2価の炭化水素基、2価のハロゲン化炭化水素基、2価の酸素含有炭化水素基、または2価のハロゲン化酸素含有炭化水素基である。)
(R74およびR76は、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基、1価の酸素含有炭化水素基、または1価のハロゲン化酸素含有炭化水素基であり、R75は、2価の炭化水素基、2価のハロゲン化炭化水素基、2価の酸素含有炭化水素基、または2価のハロゲン化酸素含有炭化水素基である。nは、1以上の整数である。)
(R77およびR79は、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基、1価の酸素含有炭化水素基、または1価のハロゲン化酸素含有炭化水素基であり、R78は、2価の炭化水素基、2価のハロゲン化炭化水素基、2価の酸素含有炭化水素基、または2価のハロゲン化酸素含有炭化水素基である。)
Li 2 PFO 3 …(15)
LiPF 2 O 2 …(16)
Li 2 PFO 3 …(15)
LiPF 2 O 2 …(16)
本技術の二次電池は、正極および負極と共に非水電解液を備え、その非水電解液が上記した本技術の二次電池用非水電解液と同様の構成を有するものである。また、本技術の電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器のそれぞれは、二次電池を備え、その二次電池が上記した本技術の二次電池と同様の構成を有するものである。
本技術の二次電池用非水電解液または二次電池によれば、電解液が式(11)に示したメチレン環状炭酸エステルと式(12)〜式(16)に示した化合物のうちの少なくとも1種とを含んでいるので、優れた電池特性を得ることができる。また、本技術の二次電池を用いた電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具または電子機器でも同様の効果を得ることができる。
Claims (16)
- 正極および負極と共に非水電解液を備え、
前記非水電解液は、式(11)で表されるメチレン環状炭酸エステルと、式(12)〜式(16)で表される化合物のうちの少なくとも1種とを含む、
二次電池。
Li 2 PFO 3 …(15)
LiPF 2 O 2 …(16) - 前記非水電解液は、不飽和環状炭酸エステルおよびハロゲン化炭酸エステルのうちの少なくとも一方を含み、
前記不飽和環状炭酸エステルは、式(2)で表される第1不飽和環状炭酸エステルおよび式(3)で表される第2不飽和環状炭酸エステルのうちの少なくとも一方を含み、
前記ハロゲン化炭酸エステルは、式(4)で表される環状ハロゲン化炭酸エステルおよび式(5)で表される鎖状ハロゲン化炭酸エステルのうちの少なくとも一方を含む、
請求項1記載の二次電池。
- 前記R1およびR2のうち、
前記ハロゲン基は、フッ素基、塩素基、臭素基またはヨウ素基であり、
前記1価の炭化水素基または前記1価のハロゲン化炭化水素基は、炭素数=1〜12のアルキル基、炭素数=2〜12のアルケニル基、炭素数=2〜12のアルキニル基、炭素数=6〜18のアリール基、炭素数=3〜18のシクロアルキル基、またはそれらの少なくとも一部の水素基がハロゲン基により置換された基であり、
前記1価の酸素含有炭化水素基または前記1価のハロゲン化酸素含有炭化水素基は、炭素数=1〜12のアルコキシ基、またはその少なくとも一部の水素基がハロゲン基により置換された基であり、
前記R71〜79のうち、
前記1価の炭化水素基または前記1価のハロゲン化炭化水素基は、炭素数=1〜12のアルキル基、炭素数=2〜12のアルケニル基、炭素数=2〜12のアルキニル基、炭素数=6〜18のアリール基、炭素数=6〜18のシクロアルキル基、またはそれらの少なくとも一部の水素基がハロゲン基により置換された基であり、
前記1価の酸素含有炭化水素基または前記1価のハロゲン化酸素含有炭化水素基は、炭素数=1〜12のアルコキシ基、またはその少なくとも一部の水素基がハロゲン基により置換された基であり、
前記2価の炭化水素基または前記2価のハロゲン化水素基は、炭素数=1〜12のアルキレン基、炭素数=2〜12のアルケニレン基、炭素数=2〜12のアルキニレン基、炭素数=6〜18のアリーレン基、炭素数=3〜18のシクロアルキレン基、アリーレン基とアルキレン基とを含む基、またはそれらの少なくとも一部の水素基がハロゲン基により置換された基であり、
前記2価の酸素含有炭化水素基または前記2価のハロゲン化酸素含有炭化水素基は、エーテル結合とアルキレン基とを含む基、またはその少なくとも一部の水素基がハロゲン基により置換された基である、
請求項1または請求項2に記載の二次電池。 - 前記非水電解液中における前記メチレン環状炭酸エステルの含有量は、0.01重量%〜10重量%であると共に、前記非水電解液中における前記化合物の含有量は、0.001重量%〜2重量%である、
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の二次電池。 - 前記非水電解液中における前記第1不飽和環状炭酸エステルの含有量をA(重量%)、前記非水電解液中における前記メチレン環状炭酸エステルの含有量をB(重量%)としたとき、A=0.01重量%〜5重量%、B=0.01重量%〜5重量%、およびB/A=0.002〜500を満たす、
請求項2ないし請求項4のいずれか1項に記載の二次電池。 - 前記不飽和環状炭酸エステルは、炭酸ビニレン(1,3−ジオキソール−2−オン)または炭酸メチルビニレン(4−メチル−1,3−ジオキソール−2−オン)を含む、
請求項2ないし請求項5のいずれか1項に記載の二次電池。 - 前記非水電解液中における前記ハロゲン化炭酸エステルの含有量をC(重量%)、前記非水電解液中における前記メチレン環状炭酸エステルの含有量をD(重量%)としたとき、C=0.01重量%〜30重量%、D=0.01重量%〜5重量%、およびD/C=1/3000〜500を満たす、
請求項2ないし請求項6のいずれか1項に記載の二次電池。 - 前記ハロゲン化炭酸エステルは、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンを含む、
請求項2ないし請求項7のいずれか1項に記載の二次電池。 - 前記非水電解液は、炭酸エチレン(1,3−ジオキソラン−2−オン)および炭酸プロピレン(4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン)を含み、
前記炭酸エチレンと前記炭酸プロピレンとの混合比は、重量比で炭酸エチレン:炭酸プロピレン=75:25〜25:75であり、
前記非水電解液中における前記メチレン環状炭酸エステルの含有量は、0.01重量%〜10重量%である、
請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の二次電池。 - リチウムイオン二次電池である、
請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の二次電池。 - 式(11)で表されるメチレン環状炭酸エステルと、式(12)〜式(16)で表される化合物のうちの少なくとも1種とを含む、
二次電池用非水電解液。
Li 2 PFO 3 …(15)
LiPF 2 O 2 …(16) - 二次電池と、
その二次電池の使用状態を制御する制御部と、
その制御部の指示に応じて前記二次電池の使用状態を切り換えるスイッチ部と
を備え、
前記二次電池は、正極および負極と共に非水電解液を備え、
前記非水電解液は、式(11)で表されるメチレン環状炭酸エステルと、式(12)〜式(16)で表される化合物のうちの少なくとも1種とを含む、
電池パック。
Li 2 PFO 3 …(15)
LiPF 2 O 2 …(16) - 二次電池と、
その二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
その駆動力に応じて駆動する駆動部と、
前記二次電池の使用状態を制御する制御部と
を備え、
前記二次電池は、正極および負極と共に非水電解液を備え、
前記非水電解液は、式(11)で表されるメチレン環状炭酸エステルと、式(12)〜式(16)で表される化合物のうちの少なくとも1種とを含む、
電動車両。
Li 2 PFO 3 …(15)
LiPF 2 O 2 …(16) - 二次電池と、
その二次電池から電力を供給される1または2以上の電気機器と、
前記二次電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
を備え、
前記二次電池は、正極および負極と共に非水電解液を備え、
前記非水電解液は、式(11)で表されるメチレン環状炭酸エステルと、式(12)〜式(16)で表される化合物のうちの少なくとも1種とを含む、
電力貯蔵システム。
Li 2 PFO 3 …(15)
LiPF 2 O 2 …(16) - 二次電池と、
その二次電池から電力を供給される可動部と
を備え、
前記二次電池は、正極および負極と共に非水電解液を備え、
前記非水電解液は、式(11)で表されるメチレン環状炭酸エステルと、式(12)〜式(16)で表される化合物のうちの少なくとも1種とを含む、
電動工具。
Li 2 PFO 3 …(15)
LiPF 2 O 2 …(16) - 二次電池を電力供給源として備え、
前記二次電池は、正極および負極と共に非水電解液を備え、
前記非水電解液は、式(11)で表されるメチレン環状炭酸エステルと、式(12)〜式(16)で表される化合物のうちの少なくとも1種とを含む、
電子機器。
Li 2 PFO 3 …(15)
LiPF 2 O 2 …(16)
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