专利名称：含有阻燃剂的非水二次电池的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种含有阻燃剂的非水二次电池。更特别地，本发明涉及一种含有阻 燃剂的非水二次电池，其具有与常规电池相当的电池性能并且在安全性方面优于常规电 池。
背景技术：
近年来，电子装置的小型化和轻量化已经有了显著的进展，且伴随所述进展，要求 用于这种电子装置的二次电池具有更高的能量密度。能够满足所述要求的二次电池的实例 是利用非水电解液的二次电池(在下文中，称为非水二次电池)如锂离子二次电池。锂离子二次电池利用非水电解液，且所述非水电解液包含电解质盐如锂盐和非水 溶剂。期望所述非水溶剂无论何种工作环境均具有高介电常数和高氧化电位、且在电池中 稳定。作为这种非水溶剂，使用了非质子溶剂，且其已知的实例包括高介电常数溶剂如 包括碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯的环状碳酸酯、及包括Y-丁内酯的环状羧酸酯；以及低粘 度溶剂如包括碳酸二乙酯和碳酸二甲酯的链状碳酸酯、及包括二甲氧基乙烷的醚。通常，将 高介电常数溶剂和低粘度溶剂组合使用。然而，由于涉及由电池破损或任何其它原因引起的内压提高的缺陷，所以利用非 水电解液的锂离子二次电池可能遭受非水电解液的泄漏。非水电解液的泄漏可能导致构成 锂离子二次电池的正极和负极之间的短路，从而导致发生着火或燃烧。其还可能导致在锂 离子二次电池中产生热，从而导致有机溶剂基非水溶剂的蒸发和/或分解而产生气体。在 某些情况下，所产生的气体着火或者引起锂离子二次电池破裂。为了解决上述问题，已经对 通过向非水电解液中添加阻燃剂而赋予阻燃性进行了研究。例如，在日本特开平6(1994)-13108号公报(专利文献1)、日本特开2002-25615 号公报(专利文献2)、日本特表(PCT申请的译文)2001-525597号公报(专利文献3)和日 本特开平11 (1999) _3四495号公报(专利文献4)中，提出了向非水电解液中添加阻燃剂的 技术。作为阻燃剂，具体来说，日本特开平6(1994)-13108号公报和日本特开 2002-25615号公报提出了膦腈衍生物，日本特表(PCT申请的译文)2001-525597号公报提 出了偶氮二(异丁腈)(AIBN)，且日本特开平11 (1999) -329495号公报提出了咪唑化合物。现有技术文献专利文献专利文献1专利文献2专利文献3专利文献
发明内容
本发明要解决的问题膦腈衍生物虽然显示出优异的阻燃性，但当与特定种类的非水溶剂一起使用或以 特定混合比与非水溶剂混合时，预期会导致锂离子二次电池在高温下运行不稳定。通常，当 锂离子二次电池由于某些原因而产生热时，在负极或正极和电解液之间的界面处发生热分 解反应，且在该反应热失控的情况下，锂离子二次电池可能破裂或着火。即使当混合膦腈衍 生物时，该现象也能够发生。另外，由于膦腈衍生物在负极表面上变成膜，所以电池特性如 循环特性和操作环境稳定性可能下降。在日本特开2002-25615号公报的实施例中，相对于非水溶剂，以40体积％的高含 量使用膦腈衍生物。由于膦腈衍生物具有相对高的粘度和相对低的介电常数，所以其高含 量引起了对非水电解液导电性降低和由于所述降低而造成的电池性能下降的担心。同时，AIBN在以非质子溶剂代表的非水溶剂中的溶解度低，因此不能增加其含量。 因此，AIBN不可能充分提高阻燃性。此外，AIBN可能由于锂离子二次电池的充电和放电而 发生电解，从而引起对电池性能下降的担心。同样地，咪唑化合物不会产生足够的阻燃性，除非增加其含量。然而，其增加的含 量引起了对循环特性和操作环境稳定性下降的担心。因此，希望进一步提高阻燃性而不降低电池性能。解决问题的手段本发明的发明人对非水二次电池用阻燃剂进行了深入研究，结果，意外地发现当 非水电解液中含有分子中具有氮-氮不饱和键的环状化合物时，能使电池产生充分的阻燃 性，从而实现了本发明。作为由此产生的充分阻燃性的结果，即使当非水二次电池异常加热 时，非水二次电池的安全性和可靠性也能够得到保证。而且，该阻燃剂在宽的温度范围内不 影响非水二次电池的电特性，从而可以提供显示稳定循环特性的非水二次电池。因此，本发明提供了一种非水二次电池，其包含正极；负极；及非水电解液，其中 所述非水电解液至少含有由通式(1)表示的环状含氮化合物
权利要求
1. 一种非水二次电池，其包含正极；负极；及非水电解液，其中所述非水电解液至少 含有由通式(1)表示的环状含氮化合物
2.根据权利要求1的非水二次电池，其中所述环状含氮化合物由通式( 表示
3.根据权利要求2的非水二次电池，其中所述环状含氮化合物由通式C3)表示
4.根据权利要求3的非水二次电池，其中所述环状含氮化合物由通式(4)表示
5.根据权利要求1 4中任一项的非水二次电池，其中所述环状含氮化合物以1体 积％ 60体积％的百分率包含在非水电解液中。
6.根据权利要求1 5中任一项的非水二次电池，其中所述环状含氮化合物在比其分 解温度更高的温度下被加热时产生氮气。
7.根据权利要求6的非水二次电池，其中所述环状含氮化合物的分解温度为120°C 250°C。
8.根据权利要求3 7中任一项的非水二次电池，其中R1 R4表示甲基或苯基。
9.一种非水二次电池用阻燃剂，所述阻燃剂包含由通式(1)表示的环状含氮化合物
全文摘要
一种非水二次电池，其包含正极；负极；及非水电解液，其中所述非水电解液至少含有由通式(1)表示的环状含氮化合物，其中X表示衍生自链状饱和烃且碳原子数为1～5的任选支化的二价基团、＝C＝CH2、＝C＝O、＝C＝S＝O、＝O或＝S；A1和A2可以相同或不同且各自表示任选取代的亚甲基、＝C＝O或＝SO2。式(1)。
文档编号H01M10/052GK102077403SQ20098012450
公开日2011年5月25日 申请日期2009年5月15日 优先权日2008年6月25日
发明者内海久幸 申请人:夏普株式会社