二次電池用非水電解質(zhì)溶液、二次電池和電力存儲(chǔ)系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2014年2月20日提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP2014-030328的權(quán) 益，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及在二次電池中使用的非水電解質(zhì)溶液、使用所述非水電解質(zhì)溶液的二 次電池、使用所述二次電池的電池組、使用所述二次電池的電動(dòng)車輛、使用所述二次電池的 電力存儲(chǔ)系統(tǒng)、使用所述二次電池的電動(dòng)工具、以及使用所述二次電池的電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004] 近來(lái)，已經(jīng)廣泛使用諸如便攜式電話和個(gè)人數(shù)字助理（PDA)等各種電子設(shè)備，強(qiáng) 烈期望進(jìn)一步降低電子設(shè)備的尺寸和重量以及長(zhǎng)壽命。因此，作為電源，已經(jīng)進(jìn)行小尺寸、 重量輕并且能夠獲得高能量密度的電池（特別是二次電池）的開發(fā)。
[0005] 近來(lái)，已經(jīng)研宄將這種二次電池不僅應(yīng)用于上述電子設(shè)備，而且還應(yīng)用于各種用 途。應(yīng)用的例子包括以可拆卸方式安裝在電子設(shè)備中的電池組、電動(dòng)車輛（如電動(dòng)汽車）、 電力存儲(chǔ)系統(tǒng)（如家用電源服務(wù)器）和電動(dòng)工具（如電動(dòng)鉆頭）。
[0006] 為了獲得電池容量，已經(jīng)提出使用不同充放電原理的二次電池，其中，使用電極反 應(yīng)材料的嵌入和放出或者電極反應(yīng)材料的析出與溶解的二次電池引起了人們的關(guān)注。這是 因?yàn)檫@種二次電池能夠獲得比鉛電池、鎳鎘電池等更高的能量密度。
[0007] 二次電池包括非水電解質(zhì)溶液、正極和負(fù)極。正極包括參與充放電反應(yīng)的正極活 性材料，且負(fù)極包括參與充放電反應(yīng)的負(fù)極活性材料。非水電解質(zhì)溶液包括非水溶劑和電 解質(zhì)鹽。非水電解質(zhì)溶液的組成對(duì)電池特性有很大的影響，因此已經(jīng)針對(duì)非水電解質(zhì)溶液 的組成做了各種研宄。
[0008] 具體地，為了改善充放電循環(huán)壽命特性等，將含有硼（B)作為構(gòu)成元素的化合 物包含于非水電解質(zhì)溶液中（例如，參見(jiàn)日本未審查的專利申請(qǐng)公開號(hào)2008-027782、 2009-245829、2010-212153和2013-098057)。這種化合物的例子包括硼酸化合物等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 隨著電子設(shè)備等的高性能化和多功能化，電子設(shè)備等的使用頻率也增加，因此存 在二次電池頻繁地充電和放電的趨勢(shì)。因此，關(guān)于二次電池的電池特性，仍有改善的余地。
[0010] 希望提供一種能夠獲得優(yōu)異電池特性的用于二次電池的非水電解質(zhì)溶液、二次電 池、電池組、電動(dòng)車輛、電力存儲(chǔ)系統(tǒng)、電動(dòng)工具及電子設(shè)備。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種用于二次電池的非水電解質(zhì)溶液，其包 括具有由下式（1)表示的四級(jí)結(jié)構(gòu)的硼化合物
[0012]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種二次電池，包含： 正極； 負(fù)極；和 非水電解質(zhì)溶液， 其中，所述非水電解質(zhì)溶液包括具有由式（1)表示的四級(jí)結(jié)構(gòu)的硼化合物，
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池， 其中，所述硼化合物包括從分別由式（2)和式（3)表示的化合物中選擇的至少一種化 合物
假設(shè)，Rl和R2均表示二價(jià)烴基或二價(jià)鹵代烴基，R3至R6均表示氫基、鹵基、一價(jià)烴基 和一價(jià)鹵代烴基中的任何一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池， 其中，所述二價(jià)烴基是亞烷基、亞烯基、亞炔基、亞環(huán)烷基、亞芳基、以及其中這樣的基 團(tuán)中的兩種或多種鍵合以具有兩個(gè)化合價(jià)的基團(tuán)中的任何一種， 所述二價(jià)鹵代烴基是其中所述二價(jià)烴基的至少一個(gè)氫基（-H)被鹵基取代的基團(tuán)， 所述一價(jià)烴基是烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、以及其中這樣的基團(tuán)中的兩種或多種 偶聯(lián)以具有一個(gè)化合價(jià)的基團(tuán)中的任何一種， 所述一價(jià)鹵代烴基是其中所述一價(jià)烴基的至少一個(gè)氫基被鹵基取代的基團(tuán)，以及 所述鹵基包括從氟基（-F)、氯基（-Cl)、溴基（-Br)和碘基（-1)中選擇的至少一種基 團(tuán)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池， 其中，所述二價(jià)烴基和所述二價(jià)鹵代烴基分別具有1至10個(gè)碳原子，并且 所述一價(jià)烴基和所述一價(jià)鹵代烴基分別具有1至10個(gè)碳原子。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池， 其中由式（2)表示的化合物包括分別由式（2-1)和式（2-2)表示的化合物中的至少一 種，
假設(shè)，R7至R14均表示氫基、鹵基、一價(jià)烴基和一價(jià)鹵代烴基中的任何一種，R15至R26 均表示氫基、鹵基、一價(jià)徑基和一價(jià)鹵代徑基中的任何一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池， 其中，所述硼化合物在所述非水電解質(zhì)溶液中的量為〇. Ol重量％至3重量％。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池， 其中，所述二次電池是鋰二次電池。
8. -種二次電池用的非水電解質(zhì)溶液，包含： 具有由式（1)表示的四級(jí)結(jié)構(gòu)的硼化合物，
〇
9. 一種電池組，包含： 二次電池； 控制單元，控制所述二次電池的操作；和 開關(guān)單元，響應(yīng)于來(lái)自所述控制單元的指令而切換所述二次電池的操作， 其中，所述二次電池包括正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)溶液，并且 所述非水電解質(zhì)溶液包括具有由式（1)表示的四級(jí)結(jié)構(gòu)的硼化合物，
10. -種電動(dòng)車輛，包含： 二次電池； 轉(zhuǎn)換單元，將由所述二次電池供應(yīng)的電力轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)力； 驅(qū)動(dòng)單元，響應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；和 控制單元，控制所述二次電池的操作， 其中，所述二次電池包括正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)溶液，并且 所述非水電解質(zhì)溶液包括具有由式
（1)表示的四級(jí)結(jié)構(gòu)的硼化合物， O
11. 一種電力存儲(chǔ)系統(tǒng)，包含： 二次電池； 一種或或多種電氣設(shè)備，由所述二次電池供電；和 控制單元，控制所述二次電池向所述電氣設(shè)備供應(yīng)電力， 其中，所述二次電池包括正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)溶液，并且 所述非水電解質(zhì)溶液包括具有由式（1)表示的四級(jí)結(jié)構(gòu)的硼化合物，
12. -種電動(dòng)工具，包含：
二次電池；和 可動(dòng)單元，由所述二次電池供電， 其中，所述二次電池包括正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)溶液，并且 所述非水電解質(zhì)溶液包括具有由式（1)表示的四級(jí)結(jié)構(gòu)的硼化合物，
O
13. -種電子設(shè)備，包含： 作為供電電源的二次電池， 其中，所述二次電池包括正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)溶液，并且 所述非水電解質(zhì)溶液包括具有由式（1)表示的四級(jí)結(jié)構(gòu)的硼化合物，
【專利摘要】本發(fā)明提供了二次電池用非水電解質(zhì)溶液、二次電池和電力存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中該二次電池包括正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)溶液。所述非水電解質(zhì)溶液包括具有由式(1)表示的四級(jí)結(jié)構(gòu)的硼化合物
【IPC分類】H01M10-0561, H01M10-05, B60L11-18
【公開號(hào)】CN104868163
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510087847
【發(fā)明人】三田洋樹, 洼田忠彥
【申請(qǐng)人】索尼公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年2月25日
【公告號(hào)】US20150236381