二次电池、电池组、电动车辆、电动工具和电子设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2014年1月29日提交的日本在先专利申请JP2014-013905的权益， 通过引用将其全部内容结合于本文中。
技术领域
[0003]本技术设及在二次电池中使用的非水电解液、使用该非水电解液的二次电池W及 设及使用该二次电池的电池组、电动车辆、电力存储系统、电动工具W及电子设备。
【背景技术】
[0004] 近年来，诸如移动电话和移动信息终端设备（PDA)的各种电子设备已被广泛地使 用，并且要求进一步减小电子设备的大小和重量并且实现它们较长的使用寿命。因此，已经 开发出了能够实现高能量密度的电池（特别地，小型的轻量级二次电池）作为电源。
[0005]最近，除了上述的电子设备W外，人们已经考虑将二次电池应用于各种其他应用。 除了电子设备W外的该样的应用的实例可包括可附接且可拆卸地安装在电子设备等上的 电池组、诸如电动汽车的电动车辆、诸如家用电力服务器的电力存储系统W及诸如电钻的 电动工具。
[0006]已提出利用各种充电和放电原理W获得电池容量的二次电池。特别地，注意力已 投向利用电极反应物的嵌入和脱嵌或者析出和分解的二次电池，因为与铅电池、镶簡电池 等相比，在该种二次电池中实现了更高的能量密度。
[0007]二次电池包括正极、负极W及非水电解液。正极包括与充电反应和放电反应有关 的正极活性物质，并且负极包括与充电反应和放电反应相关的负极活性物质。非水电解液 包括非水溶剂和电解质盐。非水电解液的组成极大地影响着二次电池的电池特性。因此， 对非水电解液的组成进行各种研究。
[000引具体地，为了实现更高的电池容量等，非水电解液中包含包括棚炬）作为构成 元素的化合物（例如，参见日本未经审查专利申请公开第2013-131394W及日本专利第 5013776 号和第 4610490 号）。
【发明内容】
[0009]电子设备等已经获得较高的性能和更多的功能。据此，增加了电子设备等的使用 频率，该导致二次电池的频繁充电和放电的倾向。因此，二次电池的电池特性仍然存在改进 的余地。
[0010] 期望提供能够实现优异的电池特性的非水电解液、二次电池、电池组、电动车辆、 电力存储系统、电动工具W及电子设备。
[0011] 根据本技术的实施方式，提供了一种包括棚化合物的非水电解液。棚化合物包括 六个W上棚炬）原子并且包括由式（1)表示的八价的含棚氨的结构和由式（2)表示的十二 价的含棚碳的结构中的至少一个：
[0012] O
[0013] 根据本技术的实施方式，提供了一种包括正极、负极和非水电解液的二次电池。非 水电解液包括棚化合物。棚化合物包括六个W上的棚炬）原子并且包括由式（1)表示的八 价的含棚氨的结构和由式（2)表示的十二价的含棚碳的结构中的至少一个：
[0014]
【主权项】
1. 一种二次电池，包括： 正极； 负极；以及 包括硼化合物的非水电解液，所述硼化合物包括六个以上的硼（B)原子并且包括由式 (1)表示的八价的含硼氢的结构和由式（2)表示的十二价的含硼碳的结构中的至少一个：
〇
2. 根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述硼化合物包括分别由式（3)至式（6)表 示的一种或多种化合物： BxHy…（3) 其中，x是6至18的整数，并且y是10至22的整数， C2B10R112 …⑷ 其中，R1中的每一个是氢基、卤素基、一价烃基、一价卤代烃基以及通过键合其两种以 上获得的一价基团中的一种， Ml+[C2B9R212r... (5) 其中，M1+是属于长式周期表中的第1族的金属元素的一价金属阳离子和由NR3 4+表示 的一价非金属阳离子中的一种；R2和R3中的每一个是氢基、卤素基、一价烃基、一价卤代烃 基以及通过键合其两种以上获得的一价基团中的一种， M2+[M3(C2B9R412)2r... (6) 其中，M2+是属于长式周期表中的第1族的金属元素的一价金属阳离子和由NR5 4+表示 的一价非金属阳离子中的一种；M3是属于长式周期表中的第2族至第16族的二价金属元 素；R4和R5中的每一个是氢基、卤素基、一价烃基、一价卤代烃基和通过键合其两种以上获 得的一价基团中的一种。
3. 根据权利要求2所述的二次电池，其中， 所述卤素基是氟基（-F)、氯基（-C1)、溴基（_Br)和碘基（-1)中的一种； 所述一价烃基是烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基和通过键合其两种以上获得的一价基 团中的一种； 所述一价卤代烃基是通过将所述一价烃基中的一个或多个氢基取代为一个或多个卤 素基获得的基团； 所述一价金属阳离子是锂离子（Li+)、钠离子（Na+)、钾离子（K+)、铷离子（Rb+)和铯离 子（Cs+)中的一种； 所述一价非金属阳离子是铵离子（NH4+)、三甲基铵离子（(CH3)3NH+)、三乙基铵离 子（(C2H5) 3NH+)、三丙基铵离子（(C3H7) 3NH+)、三丁基铵离子（(C4H9) 3NH+)、四甲基铵离子 ((CH3)4N+)、四乙基铵离子（(C2H5)4N+)和四丁基铵离子（(C4H9)4N+)中的一种；以及 所述二价金属元素是钴（Co)和镍（Ni)中的一种。
4. 根据权利要求2所述的二次电池，其中， 由所述式⑶表示的硼化合物是B6H1Q、B1QH14和B18H22中的一种； 由所述式⑷表示的硼化合物是C&HmC&HuCHdPC&HnC^中的一种；由所述式（5)表示的硼化合物是1^[以91112]、（^[(^91112]和（(：2115)禪[(^91112]中的一 种；以及 由所述式（6)表示的硼化合物是&[0)((^91112)2]、1([(：〇((^91112)2]、（(；119)4叫(：〇((：28 9H12)2]、（CH3)3NH[C〇(C2B9H12) 2]和（C2H5)3NH[C〇(C2B9H12) 2]中的一种。
5. 根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述非水电解液中的所述硼化合物的含量 为0.01% (重量）至1.5% (重量）。
6. 根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述二次电池是锂二次电池。
7. -种非水电解液，包括硼化合物， 所述硼化合物包括六个以上的硼（B)原子并且包括由式（1)表示的八价的含硼氢的结 构和由式（2)表示的十二价的含硼碳的结构中的至少一个：
8. 根据权利要求7所述的非水电解液，其中，所述硼化合物包括分别由式（3)至式（6) 表不的一种或多种化合物： BxHy…（3) 其中，x是6至18的整数，并且y是10至22的整数， C2B10R112…⑷ 其中，R1中的每一个是氢基、卤素基、一价烃基、一价卤代烃基以及通过键合其两种以 上获得的一价基团中的一种， Ml+[C2B9R212r... (5) 其中，M1+是属于长式周期表中的第1族的金属元素的一价金属阳离子和由NR3 4+表示 的一价非金属阳离子中的一种；R2和R3中的每一个是氢基、卤素基、一价烃基、一价卤代烃 基以及通过键合其两种以上获得的一价基团中的一种， M2+[M3(C2B9R412) 2r... (6) 其中，M2+是属于长式周期表中的第1族的金属元素的一价金属阳离子和由NR5 4+表示 的一价非金属阳离子中的一种；M3是属于长式周期表中的第2族至第16族的二价金属元 素；R4和R5中的每一个是氢基、卤素基、一价烃基、一价卤代烃基和通过键合其两种以上获 得的一价基团中的一种。
9. 一种电池组，包括： 二次电池； 控制部，被配置为控制所述二次电池的操作；以及 开关部，被配置为根据所述控制部的指令切换所述二次电池的操作； 所述二次电池包括： 正极； 负极；以及 包括硼化合物的非水电解液，所述硼化合物包括六个以上的硼（B)原子并且包括由式 (1)表示的八价的含硼氢的结构和由式（2)表示的十二价的含硼碳的结构中的至少一个：
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10. -种电动车辆，包括： 二次电池； 转换部，被配置为将从所述二次电池供应的电力转换成驱动力； 驱动部，被配置为根据所述驱动力进行驱动；以及 控制部，被配置为控制所述二次电池的操作， 所述二次电池包括： 正极， 负极；以及 包括硼化合物的非水电解液，所述硼化合物包括六个以上的硼（B)原子并且包括由式 (1)表示的八价的含硼氢的结构和由式（2)表示的十二价的含硼碳的结构中的至少一个：
〇 11?一种电力存储系统，包括： 二次电池； 一个或多个电气设备，被配置为由所述二次电池供应电力；以及 控制部，被配置为控制从所述二次电池至所述一个或多个电气设备的电力供应， 所述二次电池包括： 正极； 负极；以及 包括硼化合物的非水电解液，所述硼化合物包括六个以上的硼（B)原子并且包括由式 (1)表示的八价的含硼氢的结构和由式（2)表示的十二价的含硼碳的结构中的至少一个：
12.-种电动工具，包括： 二次电池；以及 可移动部，被配置为由所述二次电池供应电力， 所述二次电池包括： 正极； 负极；以及 包括硼化合物的非水电解液，所述硼化合物包括六个以上的硼（B)原子并且包括由式 (1)表示的八价的含硼氢的结构和由式（2)表示的十二价的含硼碳的结构中的至少一个：
13. -种电子设备，包括： 二次电池，所述二次电池作为电力供应源， 所述二次电池包括： 正极； 负极；以及 包括硼化合物的非水电解液，所述硼化合物包括六个以上的硼（B)原子并且包括由式 (1)表示的八价的含硼氢的结构和由式（2)表示的十二价的含硼碳的结构中的至少一个：
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【专利摘要】本发明涉及二次电池、电池组、电动车辆、电动工具和电子设备。一种二次电池，包括：正极、负极以及非水电解液。该非水电解液包括硼化合物。该硼化合物包括六个以上硼(B)原子并且包括由式(1)表示的八价的含硼氢的结构和由式(2)表示的十二价的含硼碳的结构中的至少一个：
【IPC分类】H01M10-0567, H01M10-0525
【公开号】CN104810543
【申请号】CN201510032809
【发明人】津田辽平, 武志一正, 洼田忠彦
【申请人】索尼公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年1月22日
【公告号】US20150214576