专利名称：非水二次电池和用于所述非水二次电池的阻燃剂的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及非水二次电池和用于所述电池的阻燃剂。更特别地，本发明涉及具有与常规电池相当的电池性能且安全性比常规电池优异的非水二次电池、以及用于所述非水二次电池的阻燃剂。
背景技术：
近年来，电子器件的尺寸和重量的下降已经取得了明显的进展，且伴随这一进展，要求用于这种电子器件的二次电池应具有更高的能量密度。能够满足所述需求的二次电池的实例为包含非水电解液的二次电池(下文中称作非水二次电池)如锂离子二次电池。在锂离子二次电池中，使用非水电解液，且所述非水电解液包含电解质盐如锂盐和非水溶剂。期望非水溶剂具有高介电常数和高氧化电势，且在任何运行环境下在电池中者β稳定。作为这种非水溶剂，使用非质子溶剂，且其已知实例包括高电容率溶剂如包括碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯的环状碳酸酯以及包括Y-丁内酯的环状羧酸酯；和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以及包括二甲氧基乙烷的醚。通常，以组合的方式使用高电容率溶剂和低粘度溶剂。然而，包含非水电解液的锂离子二次电池可能因涉及由电池的破裂或任何其他原因造成的内部压力增大的缺陷而遭受非水电解液的泄露。所述非水电解液的泄露可能导致构成锂离子二次电池的正极与负极之间发生短路，从而发生着火或燃烧。其还可能导致在锂离子二次电池中产生热，从而造成有机溶剂基非水溶剂的蒸发和/或分解而产生气体。在一些情况中，产生的气体着火或导致锂离子二次电池破裂。为了解决上述问题，进行了研究以通过向非水电解液中添加阻燃剂而提供阻燃性。例如，在日本特开2001-338682号公报、日本特开2001-525597号公报(PCT申请的翻译)和日本特开平11(1999)-3四495号公报中提出了用于向非水电解液中添加阻燃剂的技术。作为阻燃剂，具体地，日本特开2001-338682号公报提出了膦腈衍生物，日本特开2001-525597号公报(PCT申请的翻译)提出了偶氮二异丁腈(AIBN)，且日本特开11 (1999) _3四495号公报提出了咪唑化合物。
发明内容
膦腈衍生物尽管产生了优异的阻燃性，但是当与特定种类的非水溶剂一起使用或者在特定共混比下与非水溶剂进行共混时、且当在特定温度环境中、特别是在高温下使用时，预期膦腈衍生物会造成锂离子二次电池的不稳定运行。一般地，当锂离子二次电池因某些原因而产生热时，在负极或正极与电解液之间的界面处发生热分解反应，且在这种反应的热失控的情况中，锂离子电池可能破裂或着火。即使在共混有膦腈衍生物时，仍能够发生这种现象。另外，由于膦腈衍生物在负极表面上成膜，所以电池特性如循环特性和运行中的环境稳定性可能劣化。在日本特开2001-338682号公报中的实施例中，以相对于非水溶剂为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，所以具有高膦腈衍生物含量的电池在低温环境中的运行造成对非水电解液的电导率下降和由于所述下降而造成的电池性能劣化的忧虑。同时，AIBN对以非质子溶剂为代表的非水溶剂的溶解度较低，因此不能提高其含量。因此，AIBN可能不能充分提高阻燃性。此外，AIBN可能因锂离子二次电池的充电和放电而电解，从而造成对电池性能劣化的忧虑。同样地，咪唑化合物如果不提高其含量则不能产生足够的阻燃性。然而，其含量提高会造成对循环特性劣化且运行中的环境稳定性劣化的忧虑。因此，期望在不劣化电池性能的条件下进一步提高阻燃性。本发明的发明人已经对非水二次电池的阻燃性进行了彻底研究，结果出乎意料地发现，当其中的非水电解液含有“在分子中具有如下官能团的环状化合物，所述官能团具有连接氮原子的酯键”时，电池能够产生充分的阻燃性，从而实现了本发明。作为由此产生的充分阻燃性的结果，即使当电池异常受热时，仍能够确保非水二次电池的安全性和可靠性。此外，这种阻燃剂不会影响非水二次电池在宽温度范围的电特性，从而提供显示稳定循环特性的非水二次电池。因此，根据本发明的一方面，提供了一种非水二次电池，其包含正极；负极；和非水电解液，所述非水电解液至少含有在分子中具有如下官能团的环状化合物，所述官能团具有连接氮原子的酯键，其中所述环状化合物具有通式(I)
权利要求
1. 一种非水二次电池，其包含正极；负极；和非水电解液，所述非水电解液至少含有在分子中具有如下官能团的环状化合物，所述官能团具有连接氮原子的酯键，其中所述环状化合物具有通式(I)
2.如权利要求1所述的非水二次电池，其中在所述非水电解液中以1体积％ 60体积％的比例含有所述通式(I)的化合物。
3.如权利要求1所述的非水二次电池，其中所述通式(I)的化合物为当在高于其分解温度的温度下受热时产生含有(X)2或CO作为主要成分的惰性气体的化合物。
4.如权利要求1所述的非水二次电池，其中所述通式(I)的化合物为具有120°C 250 0C的分解温度的化合物。
5.如权利要求1所述的非水二次电池，其中所述低级烷基、所述低级烯基和所述低级烷氧基为具有1 6个碳原子的烷基、烯基和烷氧基，且所述低级环烷基为具有3 6个碳原子的环烷基。
6.如权利要求1所述的非水二次电池，其中所述通式(I)的化合物为由如下的组合形成的化合物选自氢原子和低级烷基的R1，选自低级烷基的&和R3,以及选自氢原子和合起来形成的=0的R4和R50
7.一种用于非水二次电池的阻燃剂，其包含在分子中具有如下官能团的环状化合物，所述官能团具有连接氮原子的酯键，其中所述环状化合物具有通式(I)
全文摘要
本发明涉及非水二次电池和用于所述非水二次电池的阻燃剂。所述非水二次电池包含正极；负极；和非水电解液，所述非水电解液至少含有在分子中具有如下官能团的环状化合物，所述官能团具有连接氮原子的酯键，其中所述环状化合物具有通式(I)
文档编号H01M4/62GK102569884SQ20111036937
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月18日 优先权日2010年11月19日
发明者内海久幸 申请人:夏普株式会社