JP2001297794A - Nonaqueous electrolyte secondary cell and electrolyte used by the same - Google Patents

Nonaqueous electrolyte secondary cell and electrolyte used by the same

Info

Publication number
JP2001297794A
JP2001297794A JP2000114608A JP2000114608A JP2001297794A JP 2001297794 A JP2001297794 A JP 2001297794A JP 2000114608 A JP2000114608 A JP 2000114608A JP 2000114608 A JP2000114608 A JP 2000114608A JP 2001297794 A JP2001297794 A JP 2001297794A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solvent
aqueous
aqueous electrolyte
secondary battery
electrolyte secondary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000114608A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3959927B2 (en
Inventor
Minoru Kotado
稔 古田土
Takashi Fujii
隆 藤井
Noriko Shima
紀子 島
Hitoshi Suzuki
仁 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2000114608A priority Critical patent/JP3959927B2/en
Publication of JP2001297794A publication Critical patent/JP2001297794A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3959927B2 publication Critical patent/JP3959927B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cell with safety and excellent charging and discharging efficiency and cycle characteristics at high temperature and a long shelf life. SOLUTION: The nonaqueous secondary cell uses the nonaqueous electrolyte, with fiashing point of more than 70 deg.C, containing more than 90 weight % of at least one kind of nonaqueous solvent selected from organic solvents whose relative dielectric constant is more than 25, further, at least one kind of vinylene carbonate compound shown by the formula (I) is added to the above nonaqueous electrolyte. In the formula, R1 and R2, independent with each other, represents hydrogen atom or alkyl group whose number of carbon is 1-4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非水系電解液二次
電池及びそれに用いる非水系電解液に関する。詳しく
は、特定の非水溶媒にビニレンカーボネート化合物を添
加してなる電解液を用いる非水系電解液二次電池及びそ
れに用いる電解液に関する。本発明の二次電池は安全性
に優れ、充放電効率及び高温下におけるサイクル特性、
保存性にも優れている。
The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery and a non-aqueous electrolyte used therefor. More specifically, the present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery using an electrolyte obtained by adding a vinylene carbonate compound to a specific non-aqueous solvent, and an electrolyte used therefor. The secondary battery of the present invention is excellent in safety, charge and discharge efficiency and cycle characteristics under high temperature,
Excellent storage stability.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の電気製品の軽量化、小型化に伴
い、高いエネルギー密度を持つリチウム二次電池の需要
が高まってきている。更に、リチウム二次電池の適用分
野の拡大に伴い、電池特性の一層の向上も要望されてい
る。従来、金属リチウムを負極とする二次電池は、高容
量化を達成できる電池として古くから盛んに研究が行わ
れているが、金属リチウムが充放電の繰り返しによりデ
ンドライト状に成長し、最終的には正極に達して、電池
内部において短絡が生じてしまうことが実用化を阻む最
大の技術的な課題となっていた。
2. Description of the Related Art With the recent reduction in the weight and size of electric products, demand for lithium secondary batteries having a high energy density has been increasing. Further, with the expansion of the application field of lithium secondary batteries, further improvement in battery characteristics is also demanded. Conventionally, secondary batteries using lithium metal as a negative electrode have been actively studied for a long time as batteries capable of achieving high capacity.However, metal lithium grows in a dendrite shape by repeated charge and discharge, and eventually becomes Has reached the positive electrode, and the occurrence of a short circuit inside the battery has been the biggest technical problem preventing practical use.

【0003】これに対しては負極に、例えばコークス、
人造黒鉛、天然黒鉛等のリチウムを吸蔵・放出すること
が可能な炭素質材料を用いた非水系電解液二次電池が提
案されている。このような非水系電解液二次電池では、
リチウムが金属状態で存在しないためデンドライトの形
成が抑制され、電池寿命と安全性を向上することができ
る。特に人造黒鉛、天然黒鉛等の黒鉛系炭素質材料を用
いた非水系電解液二次電池は、高容量化の要求に応える
ものとして注目されている。
[0003] On the other hand, for example, coke,
A non-aqueous electrolyte secondary battery using a carbonaceous material capable of inserting and extracting lithium such as artificial graphite and natural graphite has been proposed. In such a non-aqueous electrolyte secondary battery,
Since lithium does not exist in a metallic state, formation of dendrites is suppressed, and battery life and safety can be improved. In particular, non-aqueous electrolyte secondary batteries using graphite-based carbonaceous materials such as artificial graphite and natural graphite have been receiving attention as meeting the demand for higher capacity.

【0004】上記炭素質材料を使用するリチウム二次電
池においては、非水電解液の高誘電率溶媒として通常、
プロピレンカーボネートやエチレンカーボネート等の環
状カーボネートが広く用いられている。コークス等の非
黒鉛系炭素質材料を用いた非水系電解液二次電池では、
プロピレンカーボネートを含む溶媒が好適に用いること
ができる。一方、黒鉛系炭素質材料を単独で、或いは、
リチウムを吸蔵・放出可能な他の負極材と混合して負極
とした非水系電解液二次電池では、プロピレンカーボネ
ートを含む溶媒を用いると、充電時に電極表面でプロピ
レンカーボネートの分解反応が激しく進行して、黒鉛電
極への円滑なリチウムの吸蔵・放出が不可能になる。
In a lithium secondary battery using the above carbonaceous material, a high dielectric constant solvent for a non-aqueous electrolyte is usually used.
Cyclic carbonates such as propylene carbonate and ethylene carbonate are widely used. In non-aqueous electrolyte secondary batteries using non-graphite carbonaceous materials such as coke,
A solvent containing propylene carbonate can be suitably used. On the other hand, the graphite-based carbonaceous material alone or
In a non-aqueous electrolyte secondary battery in which lithium is mixed with another negative electrode material capable of inserting and extracting lithium and used as a negative electrode, when a solvent containing propylene carbonate is used, the decomposition reaction of propylene carbonate proceeds rapidly on the electrode surface during charging. This makes it impossible to smoothly insert and extract lithium into the graphite electrode.

【0005】一方、エチレンカーボネートはこのような
分解が少ないことから、黒鉛系負極を用いた非水系電解
液二次電池の電解液ではエチレンカーボネートが高誘電
率溶媒として多用されているが、電解液の分解によるサ
イクル特性の低下等の問題については十分であるとは言
えない。更に、エチレンカーボネートはプロピレンカー
ボネートに比べ、凝固点が36.4℃と高いため単独で
用いられることはなく、一般に低粘度溶媒と混合して用
いられる。このような理由により、黒鉛系負極を用いる
リチウム二次電池用電解液には、エチレンカーボネート
とジエチルカーボネートの混合溶媒等が通常用いられて
いるが、低粘度溶媒は一般的に沸点も低い場合が多いた
め、大量に添加すると電解液の性能面では良好であるが
溶媒の引火点が低下する問題があり、逆に少量しか添加
しないと低温での電気伝導率及び粘度の面で問題があ
る。
On the other hand, since ethylene carbonate is less decomposed, ethylene carbonate is frequently used as a high dielectric constant solvent in a non-aqueous electrolyte secondary battery using a graphite-based negative electrode. However, it cannot be said that problems such as deterioration of cycle characteristics due to decomposition of the catalyst are sufficient. Further, ethylene carbonate has a higher freezing point of 36.4 ° C. than propylene carbonate, and therefore is not used alone, and is generally used in a mixture with a low-viscosity solvent. For such a reason, a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate or the like is usually used for an electrolyte for a lithium secondary battery using a graphite-based negative electrode, but a low-viscosity solvent generally has a low boiling point. When added in large amounts, the performance of the electrolytic solution is good when added in large amounts, but there is a problem in that the flash point of the solvent is lowered. Conversely, when added in small amounts, there are problems in terms of electrical conductivity and viscosity at low temperatures.

【0006】このような状況において、特開平8−45
545号公報には、負極に黒鉛系炭素材料を用いた非水
系電解液電池において、ビニレンカーボネート及びその
誘導体を含む電解液が提案されている。また、特開平1
1−283667号公報には、リチウムマンガン酸化物
から成る負極と、黒鉛系炭素材料から成る負極を用いた
リチウムイオン電池において、プロピレンカーボネート
とビニレンカーボネートとが含まれる電解液が提案され
ている。しかしながら、低沸点溶媒である鎖状カーボネ
ートを大量に混合使用されているので、上述の課題を解
消するものではない。
In such a situation, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-45
No. 545 proposes an electrolyte containing vinylene carbonate and its derivative in a non-aqueous electrolyte battery using a graphite-based carbon material for a negative electrode. Also, Japanese Patent Application Laid-Open
Japanese Patent Application Publication No. 1-283667 proposes an electrolyte containing propylene carbonate and vinylene carbonate in a lithium ion battery using a negative electrode made of lithium manganese oxide and a negative electrode made of a graphite-based carbon material. However, the above-mentioned problems cannot be solved because a large amount of chain carbonate, which is a low boiling point solvent, is mixed and used.

【0007】一方、環状エステルであるγ−ブチロラク
トン等は、高い比誘電率を有すると共に、凝固点も低
く、低粘度溶媒を混合することなく用いることが可能で
あるが、γ−ブチロラクトン系の電解液も、充電時に黒
鉛電極表面でγ−ブチロラクトンの分解反応が進行し、
電池としての特性の悪化が問題である。特開平11−3
1525号公報には、負極に黒鉛系炭素材料を用いた非
水系電解液二次電池におけるγ−ブチロラクトンの分解
を抑えるために、γ−ブチロラクトンを主成分とし、副
成分として15〜35容量%程度のエチレンカーボネー
トを含み、更に実用的にはジエチルカーボネートを16
容量%以上含む組成である電解液の溶媒が提案されてい
る。
On the other hand, γ-butyrolactone, which is a cyclic ester, has a high relative dielectric constant, a low freezing point, and can be used without mixing a low-viscosity solvent. Also, the decomposition reaction of γ-butyrolactone proceeds on the graphite electrode surface during charging,
Deterioration of characteristics as a battery is a problem. JP-A-11-3
No. 1525 discloses that in order to suppress the decomposition of γ-butyrolactone in a non-aqueous electrolyte secondary battery using a graphite-based carbon material for the negative electrode, γ-butyrolactone is used as a main component, and about 15 to 35% by volume as an auxiliary component. Of ethylene carbonate, and more practically 16% of diethyl carbonate.
A solvent for an electrolytic solution having a composition containing at least volume% has been proposed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に提案されている電解液については、それなりの効果
は見られるものの更なる改良が望まれている。本発明
は、引火点の比較的高い、比誘電率が25以上の非水系
溶媒を主たる溶媒として使用した場合においても、良好
な電池特性を発揮できる非水系電解液二次電池及びそれ
に用いる電解液を提供することを目的とする。
However, with respect to the electrolyte proposed in the above-mentioned publication, a certain effect can be seen, but further improvement is desired. The present invention provides a non-aqueous electrolyte secondary battery capable of exhibiting good battery characteristics even when a non-aqueous solvent having a relatively high flash point and a relative dielectric constant of 25 or more is used as a main solvent, and an electrolyte used therefor. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる事
情に鑑み鋭意検討した結果、非水系電解液二次電池の電
解液の溶媒として、特定の非水溶媒を用い、更にこれに
特定のビニレンカーボネート化合物を添加して使用する
ことにより、充放電効率が高く、且つサイクル特性も優
れ、更に安全性も向上した二次電池が得られることを見
い出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies in view of the above circumstances, the present inventors have found that a specific non-aqueous solvent is used as a solvent for an electrolyte of a non-aqueous electrolyte secondary battery, and that a specific non-aqueous solvent is used. It has been found that a secondary battery having high charge / discharge efficiency, excellent cycle characteristics, and improved safety can be obtained by using the vinylene carbonate compound as described above, and the present invention has been completed.

【0010】即ち、本発明の要旨は、 1.負極と、正極と、溶質及び非水溶媒からなる非水系
電解液とを少なくとも備えた非水系電解液二次電池にお
いて、非水溶媒が、比誘電率が25以上の溶媒から選ば
れる少なくとも一種の溶媒を90重量%以上含有し且つ
引火点が70℃以上であり、更に該非水溶媒に下記一般
式(I)で表されるビニレンカーボネート化合物の少な
くとも一種が添加されてなることを特徴とする非水系電
解液二次電池
That is, the gist of the present invention is as follows. A negative electrode, a positive electrode, and a nonaqueous electrolyte secondary battery including at least a nonaqueous electrolyte solution including a solute and a nonaqueous solvent, wherein the nonaqueous solvent has a relative dielectric constant of at least one selected from solvents having a dielectric constant of 25 or more. A non-aqueous solvent containing at least one vinylene carbonate compound represented by the following general formula (I), containing at least 90% by weight of a solvent and having a flash point of at least 70 ° C. Aqueous electrolyte secondary battery

【0011】[0011]

【化3】 Embedded image

【0012】(式中、R1 及びR2 は、それぞれ独立し
て、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す)
(Wherein R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms)

【0013】2.リチウムを吸蔵・放出することが可能
な負極と正極を少なくとも備えた非水系電解液二次電池
用の非水系電解液であって、非水系電解液が溶質と非水
溶媒からなり、非水溶媒が、比誘電率が25以上の溶媒
から選ばれる少なくとも一種の溶媒を90重量%以上含
有し且つ引火点が70℃以上であり、更に該非水溶媒に
下記一般式(I)で表されるビニレンカーボネート化合
物の少なくとも一種が添加されてなることを特徴とする
非水系電解液
2. A non-aqueous electrolyte for a secondary battery, comprising at least a negative electrode and a positive electrode capable of inserting and extracting lithium.A non-aqueous electrolyte comprising a solute and a non-aqueous solvent, wherein the non-aqueous solvent Contains 90% by weight or more of at least one solvent selected from solvents having a relative dielectric constant of 25 or more, has a flash point of 70 ° C. or more, and further contains vinylene represented by the following general formula (I) in the non-aqueous solvent. Non-aqueous electrolyte solution characterized by adding at least one carbonate compound

【0014】[0014]

【化4】 Embedded image

【0015】(式中、R1 及びR2 は、それぞれ独立し
て、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す)、
にある。
(Wherein R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms);
It is in.

【0016】なお、本発明の二次電池に用いられる非水
溶媒は、比誘電率25以上の溶媒から選ばれる少なくと
も一種の溶媒に式(I)のビニレンカーボネート化合物
の少なくとも一種が添加されてなることが好ましい。添
加されている式(I)のビニレンカーボネート化合物の
量は、該非水溶媒と式(I)のビニレンカーボネート化
合物の合計量に基づいて、0.01〜10重量%である
のが好ましい。更に、本発明の二次電池に用いられる負
極は、リチウムを吸蔵・放出することが可能な炭素質物
を含有するものが好ましい。
The non-aqueous solvent used in the secondary battery of the present invention is obtained by adding at least one vinylene carbonate compound of the formula (I) to at least one solvent selected from solvents having a relative dielectric constant of 25 or more. Is preferred. The amount of the vinylene carbonate compound of the formula (I) added is preferably 0.01 to 10% by weight based on the total amount of the nonaqueous solvent and the vinylene carbonate compound of the formula (I). Further, the negative electrode used in the secondary battery of the present invention preferably contains a carbonaceous substance capable of inserting and extracting lithium.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の非水系電解液二次電池
は、負極と、正極と、溶質及び比誘電率が25以上の溶
媒から選ばれる少なくとも一種の溶媒を90重量%含有
し且つその引火点が70℃以上であり、更に式(I)の
ビニレンカーボネート化合物の少なくとも一種が添加さ
れてなる非水溶媒からなる非水系電解液とを少なくとも
備えたものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention contains 90% by weight of a negative electrode, a positive electrode, at least one solvent selected from solutes and solvents having a relative dielectric constant of 25 or more, and contains the same. It has a flash point of 70 ° C. or higher and at least a non-aqueous electrolyte comprising a non-aqueous solvent to which at least one vinylene carbonate compound of the formula (I) is added.

【0018】本発明で用いられる比誘電率25以上の溶
媒については特に限定されるものではないが、その具体
例としては、例えばエチレンカーボネート、プロピレン
カーボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラク
トン、γ−バレロラクトン等が挙げられ、中でもエチレ
ンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロ
ラクトンが好ましい。これらの溶媒は二種以上混合して
用いてもよく、組み合わせは特に制限されない。
The solvent having a relative dielectric constant of 25 or more used in the present invention is not particularly limited, but specific examples thereof include, for example, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone. And the like, among which ethylene carbonate, propylene carbonate and γ-butyrolactone are preferred. These solvents may be used as a mixture of two or more kinds, and the combination is not particularly limited.

【0019】本発明で用いられる非水溶媒には、下記一
般式(I)で表されるビニレンカーボネート化合物が添
加される。
A vinylene carbonate compound represented by the following general formula (I) is added to the non-aqueous solvent used in the present invention.

【0020】[0020]

【化5】 Embedded image

【0021】(式中、R1 及びR2 は、それぞれ独立し
て、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す)
(Wherein R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms)

【0022】式(I)において、R1 及びR2 は、それ
ぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基
を表す。R1 及びR2 が炭素数1〜4のアルキル基であ
る場合、その具体例としては、例えばメチル基、エチル
基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、
sec−ブチル基、tert−ブチル基が挙げられる。
これらの中、メチル基、エチル基が好ましい。そして、
このような式(I)のビニレンカーボネート化合物の具
体例としては、例えばビニレンカーボネート、メチルビ
ニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、
4,5−ジメチルビニレンカーボネート、4,5−ジエ
チルビニレンカーボネート等を挙げることができる。
In the formula (I), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. When R 1 and R 2 are an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group,
Examples include a sec-butyl group and a tert-butyl group.
Of these, a methyl group and an ethyl group are preferred. And
Specific examples of such a vinylene carbonate compound of the formula (I) include, for example, vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, ethyl vinylene carbonate,
4,5-dimethylvinylene carbonate, 4,5-diethylvinylene carbonate and the like can be mentioned.

【0023】中でもビニレンカーボネート、4,5−ジ
メチルビニレンカーボネートが好ましく、ビニレンカー
ボネートが特に好ましい。これらは二種以上混合して用
いてもよい。本発明で使用する式(I)のビニレンカー
ボネート化合物の添加量は、好ましくは、非水溶媒と一
般式(I)で表されるビニレンカーボネート化合物の合
計量に基づいて、0.01〜10重量%であり、更に好
ましくは、0.1〜7重量%であり、特に0.5〜5重
量%が好ましい。
Of these, vinylene carbonate and 4,5-dimethylvinylene carbonate are preferred, and vinylene carbonate is particularly preferred. These may be used as a mixture of two or more. The amount of the vinylene carbonate compound of the formula (I) used in the present invention is preferably 0.01 to 10% by weight based on the total amount of the nonaqueous solvent and the vinylene carbonate compound represented by the general formula (I). %, More preferably 0.1 to 7% by weight, and particularly preferably 0.5 to 5% by weight.

【0024】本発明で使用する非水溶媒には、比誘電率
が25以上の溶媒が90重量%以上含有される。本発明
においては、非水溶媒が比誘電率が25以上の溶媒に式
(I)のビニレンカーボネートが添加されているものが
好ましい。更に、非水溶媒には、エチレンカーボネート
又はプロピレンカーボネートを20重量%以上含有する
組成であるものが好ましい。またエチレンカーボネート
は多量に含有させると、低温特性が低下するので、非水
溶媒中70重量%以下、好ましくは、50重量%以下に
するのが好ましい。
The nonaqueous solvent used in the present invention contains 90% by weight or more of a solvent having a relative dielectric constant of 25 or more. In the present invention, a non-aqueous solvent in which vinylene carbonate of the formula (I) is added to a solvent having a relative dielectric constant of 25 or more is preferable. Further, the non-aqueous solvent preferably has a composition containing at least 20% by weight of ethylene carbonate or propylene carbonate. Further, if ethylene carbonate is contained in a large amount, the low-temperature characteristics are deteriorated. Therefore, the content is preferably 70% by weight or less, preferably 50% by weight or less in a non-aqueous solvent.

【0025】また、本発明においては、非水溶媒が、比
誘電率が25以上で且つ引火点が70℃以上の溶媒から
選ばれる少なくとも一種の溶媒の使用が好ましいが、混
合非水溶媒としての引火点が70℃以上となる組み合わ
せであれば、上記以外の非水溶媒、例えば、ジメチルカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−プロピル
カーボネート、エチルメチルカーボネート等のジアルキ
ル(炭素数1〜4のものが好ましい)カーボネート、テ
トラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等の
環状エーテル、ジメトキシエタン、ジメトキシメタン等
の鎖状エーテル、酢酸メチル、プロピオン酸エチル等の
鎖状エステル等、スルホラン、ジエチルスルホン、エチ
レンサルファイト、ジメチルサルファイト、ジエチルサ
ルファイト、プロパンスルトン等の含硫黄有機溶媒、リ
ン酸トリメチル、リン酸トリエチル等の含燐有機溶媒等
を添加可能である。
In the present invention, it is preferable to use at least one solvent selected from solvents having a relative dielectric constant of 25 or more and a flash point of 70 ° C. or more as the non-aqueous solvent. Non-aqueous solvents other than the above, such as dialkyl (e.g., those having 1 to 4 carbon atoms) such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, and ethyl methyl carbonate, provided that the flash point is 70C or higher. (Preferable) cyclic ethers such as carbonate, tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran; chain ethers such as dimethoxyethane and dimethoxymethane; chain esters such as methyl acetate and ethyl propionate; sulfolane, diethyl sulfone, ethylene sulfite and dimethyl sal Fight, diethyl sulfite, professional Sulfur-containing organic solvents such as Nsuruton, trimethyl phosphate, it can be added the phosphorus-containing organic solvents such as triethyl phosphate and the like.

【0026】本発明で使用する電解液には、溶質として
リチウム塩を用いる。使用し得るリチウム塩は、電解液
の溶質として使用し得るものであればその種類は特に制
限されない。例えばLiClO4 、LiPF6 、LiB
4 から選ばれる無機リチウム塩やLiCF3 SO3
LiN(CF3 SO2 2 、LiN(CF3 CF2 SO
2 2 、LiN(CF3 SO2 )(C4 9 SO2 )、
LiC(CF3 SO23 等の含フッ素有機リチウム塩
を用いることができる。中でもLiPF6 、LiBF4
を用いることが好ましい。これらのリチウム塩は二種類
以上混合して用いてもよい。電解液中の溶質のリチウム
塩モル濃度は、0.5〜3.0モル/リットルであるこ
とが望ましい。0.5モル/リットル未満もしくは3.
0モル/リットルを超えると、電解液の電気伝導率が低
くなって、電池の性能が低下する傾向にある。
The electrolyte used in the present invention uses a lithium salt as a solute. The type of the lithium salt that can be used is not particularly limited as long as it can be used as a solute of the electrolytic solution. For example, LiClO 4 , LiPF 6 , LiB
An inorganic lithium salt selected from F 4 , LiCF 3 SO 3 ,
LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 CF 2 SO
2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ),
Fluorine-containing organic lithium salts such as LiC (CF 3 SO 2 ) 3 can be used. Among them, LiPF 6 , LiBF 4
It is preferable to use These lithium salts may be used as a mixture of two or more kinds. The molar concentration of the lithium salt in the solute in the electrolyte is desirably 0.5 to 3.0 mol / liter. Less than 0.5 mol / l or 3.
If it exceeds 0 mol / liter, the electric conductivity of the electrolytic solution tends to decrease, and the performance of the battery tends to decrease.

【0027】本発明の電池を構成する負極の材料として
は、リチウムを吸蔵及び放出し得る炭素質物を含有する
ものが好ましい。該炭素質物の具体例としては、例えば
様々な熱分解条件での有機物の熱分解物や、人造黒鉛、
天然黒鉛等が挙げられる。好適には種々の原料から得た
易黒鉛性ピッチの高温熱処理によって製造された人造黒
鉛並びに黒鉛化メソフェーズ小球体、黒鉛化メソフェー
ズピッチ系炭素繊維等の他の人造黒鉛及び精製天然黒
鉛、或いはこれらの黒鉛にピッチを含む種々の表面を処
理を施した材料が使用される。
As the material of the negative electrode constituting the battery of the present invention, a material containing a carbonaceous substance capable of inserting and extracting lithium is preferable. Specific examples of the carbonaceous material include, for example, thermal decomposition products of organic substances under various thermal decomposition conditions, artificial graphite,
And natural graphite. Preferably artificial graphite and graphitized mesophase spherules, graphitized mesophase pitch-based carbon fiber, other artificial graphite and purified natural graphite, or the like, produced by high-temperature heat treatment of graphitic pitch obtained from various raw materials. A material obtained by treating various surfaces including graphite on a pitch is used.

【0028】これらの黒鉛系炭素材料は、学振法による
X線回折で求めた格子面(002面)のd値(層間距
離)は0.335〜0.34nmであるものが好まし
く、0.335〜0.337nmであるものがより好ま
しい。灰分は1重量%以下であるのが好ましく、0.5
重量%以下であるのがより好ましく、0.1重量%以下
であるのが特に好ましい。また、学振法によるX線回折
で求めた結晶子サイズ(Lc)は30nm以上であるの
が好ましく、50nm以上であるのがより好ましく、1
00nm以上であるのが特に好ましい。
These graphite-based carbon materials preferably have a lattice plane (002 plane) d value (interlayer distance) of 0.335 to 0.34 nm, as determined by X-ray diffraction according to the Gakushin method. Those having a thickness of 335 to 0.337 nm are more preferred. The ash content is preferably 1% by weight or less,
It is more preferably at most 0.1% by weight, particularly preferably at most 0.1% by weight. Further, the crystallite size (Lc) determined by X-ray diffraction by the Gakushin method is preferably 30 nm or more, more preferably 50 nm or more, and 1 nm or more.
It is particularly preferable that the thickness be 00 nm or more.

【0029】また、レーザー回折・散乱法による炭素質
物のメジアン径は、1〜100μmであるのが好まし
く、3〜50μm以下であるのがより好ましく、5〜4
0μmであるのが更に好ましく、7〜30μmであるの
が特に好ましい。BET法比表面積は、0.3〜25.
0m2 /gであるのが好ましく、0.5〜20.0m2
/gであるのがより好ましく、0.7〜15.0m2
gであるのが更に好ましく、0.8〜10.0m2 /g
であるのが特に好ましい。また、アルゴンイオンレーザ
ー光を用いたラマンスペクトル分析において、1580
〜1620cm-1の範囲のピークPA (ピーク強度
A )及び1350〜1370cm-1の範囲のピークP
B (ピーク強度IB )の強度比R=IB /IA は0〜
1.2が好ましく、1580〜1620cm-1の範囲の
ピークの半値幅は26cm-1以下、特に25cm-1以下
であるのが好ましい。
The median diameter of the carbonaceous material measured by the laser diffraction / scattering method is preferably 1 to 100 μm, more preferably 3 to 50 μm, and more preferably 5 to 4 μm.
The thickness is more preferably 0 μm, and particularly preferably 7 to 30 μm. The BET specific surface area is 0.3 to 25.
Is preferably from 0m 2 / g, 0.5~20.0m 2
/ G, more preferably 0.7 to 15.0 m 2 / g.
g, more preferably 0.8 to 10.0 m 2 / g.
Is particularly preferred. In Raman spectrum analysis using argon ion laser light, 1580
Range ~1620Cm -1 peak P A (peak intensity I A) and the peak P in the range of 1350 -1
B is the intensity ratio R = I B / I A of (peak intensity I B) 0 to
1.2 Preferably, the half-value width of the peak in the range of 1580~1620cm -1 26cm -1 or less, and particularly preferably between 25 cm -1 or less.

【0030】これらの炭素質物にリチウムを吸蔵・放出
可能な負極材を更に混合して用いることもできる。炭素
質物以外のリチウムを吸蔵・放出可能な負極材として
は、酸化錫、酸化珪素等の金属酸化物材料、更にはリチ
ウム金属並びに種々のリチウム合金を例示することがで
きる。これらの負極材料は二種類以上混合して用いても
よい。
A negative electrode material capable of inserting and extracting lithium can be further mixed with these carbonaceous materials and used. Examples of the negative electrode material capable of occluding and releasing lithium other than the carbonaceous material include metal oxide materials such as tin oxide and silicon oxide, as well as lithium metal and various lithium alloys. These negative electrode materials may be used as a mixture of two or more.

【0031】これらの負極材料を用いて負極を製造する
方法については、特に限定されない。例えば、負極材料
に、必要に応じて結着剤、増粘剤、導電材、溶媒等を加
えてスラリー状とし、集電体の基板に塗布し、乾燥する
ことにより負極を製造することができるし、また、該負
極材料をそのままロール成形してシート電極としたり、
圧縮成形によりペレット電極とすることもできる。
The method for producing a negative electrode using these negative electrode materials is not particularly limited. For example, a negative electrode can be manufactured by adding a binder, a thickener, a conductive material, a solvent, and the like to a negative electrode material as needed to form a slurry, applying the slurry to a current collector substrate, and drying. Alternatively, the negative electrode material may be directly roll-formed into a sheet electrode,
A pellet electrode can be obtained by compression molding.

【0032】電極の製造に用いられる結着剤について
は、電極製造時に使用する溶媒や電解液に対して安定な
材料であれば、特に限定されない。その具体例として
は、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレ
ン、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタ
ジエンゴム等を挙げることができる。
The binder used in the production of the electrode is not particularly limited as long as it is a material that is stable with respect to the solvent and the electrolyte used in the production of the electrode. Specific examples thereof include polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, styrene / butadiene rubber, isoprene rubber, and butadiene rubber.

【0033】増粘剤としては、カルボキシメチルセルロ
ース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロー
ス、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化ス
ターチ、リン酸化スターチ、カゼイン等が挙げられる。
導電材としては、銅やニッケル等の金属材料、グラファ
イト、カーボンブラック等のような炭素材料が挙げられ
る。負極用集電体の材質は、銅、ニッケル、ステンレス
等の金属が使用され、これらの中で薄膜に加工しやすい
という点とコストの点から銅箔が好ましい。
Examples of the thickener include carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, ethylcellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, and casein.
Examples of the conductive material include metal materials such as copper and nickel, and carbon materials such as graphite and carbon black. As the material of the current collector for the negative electrode, metals such as copper, nickel, and stainless steel are used, and among these, copper foil is preferable from the viewpoint of easy processing into a thin film and cost.

【0034】本発明の電池を構成する正極の材料として
は、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化
物、リチウムマンガン酸化物等のリチウム遷移金属複合
酸化物材料等のリチウムを吸蔵及び放出可能な材料を使
用することができる。正極の製造方法については、特に
限定されず、上記の負極の製造方法に準じて製造するこ
とができる。また、その形状については、正極材料に必
要に応じて結着剤、導電材、溶媒等を加えて混合後、集
電体の基板に塗布してシート電極としたり、プレス成形
を施してペレット電極とすることができる。
As the material of the positive electrode constituting the battery of the present invention, a material capable of occluding and releasing lithium, such as a lithium transition metal composite oxide material such as lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, and lithium manganese oxide is used. Can be used. The method for manufacturing the positive electrode is not particularly limited, and the positive electrode can be manufactured according to the above-described method for manufacturing the negative electrode. As for the shape, a binder, a conductive material, a solvent, and the like are added to the positive electrode material as necessary and mixed, and then applied to a current collector substrate to form a sheet electrode, or a pellet electrode formed by press molding. It can be.

【0035】正極用集電体の材質は、アルミニウム、チ
タン、タンタル等の金属又はその合金が用いられる。こ
れらの中で、特にアルミニウム又はその合金が軽量であ
るためエネルギー密度の点で望ましい。本発明の電池に
使用するセパレーターの材質や形状については、特に限
定されない。但し、電解液に対して安定で、保液性の優
れた材料の中から選ぶのが好ましく、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等のポリオレフィンを原料とする多孔性シ
ート又は不織布等を用いるのが好ましい。
As the material of the current collector for the positive electrode, a metal such as aluminum, titanium and tantalum or an alloy thereof is used. Among these, aluminum or its alloy is desirable in terms of energy density because it is lightweight. The material and shape of the separator used in the battery of the present invention are not particularly limited. However, it is preferable to select from materials that are stable with respect to the electrolyte and have excellent liquid retention properties, and it is preferable to use a porous sheet or nonwoven fabric made of a polyolefin such as polyethylene or polypropylene as a raw material.

【0036】負極、正極及び非水系電解液を少なくとも
有する本発明の電池を製造する方法については、特に限
定されず、通常採用されている方法の中から適宜選択す
ることができる。また、電池の形状については特に限定
されず、シート電極及びセパレータをスパイラル状にし
たシリンダータイプ、ペレット電極及びセパレータを組
み合わせたインサイドアウト構造のシリンダータイプ、
ペレット電極及びセパレータを積層したコインタイプ等
が使用可能である。
The method for producing the battery of the present invention having at least the negative electrode, the positive electrode, and the non-aqueous electrolyte is not particularly limited, and can be appropriately selected from commonly employed methods. The shape of the battery is not particularly limited, a cylinder type in which the sheet electrode and the separator are spiral, a cylinder type having an inside-out structure in which the pellet electrode and the separator are combined,
A coin type in which a pellet electrode and a separator are laminated can be used.

【0037】[0037]

【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を
更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えな
い限り、これらの実施例に限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples as long as the gist of the present invention is not exceeded.

【0038】(実施例1)正極活物質としてLiCoO
2 85重量部にカーボンブラック6重量部、ポリフッ化
ビニリデンKF−1000(呉羽化学社製、商品名)9
重量部を加え混合し、N−メチル−2−ピロリドンで分
散し、スラリー状としたものを正極集電体である厚さ2
0μmのアルミニウム箔上に均一に塗布し、乾燥後、直
径12.5mmの円盤状に打ち抜いて正極とした。負極
活物質として、X線回折における格子面(002面)の
d値が0.336nm、晶子サイズ(Lc)が、100
nm以上(652nm)、灰分が0.07重量%、レー
ザー回折・散乱法によるメジアン径が12μm、BET
法比表面積が7.5m2 /g、アルゴンイオンレーザー
光を用いたラマンスペクトル分析において1580〜1
620cm-1の範囲のピークPA (ピーク強度IA )及
び1350〜1370cm-1の範囲のピークPB (ピー
ク強度IB )の強度比R=I B /IA が0.12、15
80〜1620cm-1の範囲のピークの半値幅が19.
9cm-1である天然黒鉛粉末NG−7(関西熱化学社
製、商品名)95重量部にポリフッ化ビニリデン5重量
部を混合し、N−メチル−2−ピロリドンで分散させス
ラリー状としたものを負極集電体である厚さ18μmの
銅箔上に均一に塗布し、乾燥後、直径12.5mmの円
盤状に打ち抜いて負極とした。
Example 1 LiCoO as a positive electrode active material
Two85 parts by weight of carbon black 6 parts by weight, polyfluoride
Vinylidene KF-1000 (trade name, manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.) 9
Parts by weight, mixed and separated with N-methyl-2-pyrrolidone.
Thickness of the positive electrode current collector is
Apply evenly on 0 μm aluminum foil, dry,
A positive electrode was punched out into a disk having a diameter of 12.5 mm. Negative electrode
As an active material, the lattice plane (002 plane) in X-ray diffraction
d value is 0.336 nm, crystallite size (Lc) is 100
nm or more (652 nm), ash content 0.07% by weight,
Median diameter of 12 μm by laser diffraction / scattering method, BET
7.5m specific surface areaTwo/ G, argon ion laser
1580-1 in Raman spectrum analysis using light
620cm-1Peak P in the rangeA(Peak intensity IA)
1350-1370cm-1Peak P in the rangeB(Pee
Strength IB) Intensity ratio R = I B/ IAIs 0.12, 15
80 ~ 1620cm-1The full width at half maximum of the peak in the range of 19 is 19.
9cm-1NG-7 natural graphite powder (Kansai Thermochemical Co., Ltd.)
5% by weight of polyvinylidene fluoride in 95 parts by weight
Parts were mixed and dispersed with N-methyl-2-pyrrolidone.
A 18 μm thick rally-shaped current collector
Apply evenly on copper foil, and after drying, circle with a diameter of 12.5 mm
The negative electrode was punched out in a disk shape.

【0039】電解液については、乾燥アルゴン雰囲気下
で、十分に乾燥を行った六フッ化リン酸リチウム(Li
PF6 )を溶質として用い、プロピレンカーボネートと
エチレンカーボネートの混合物(1:1容量比)98重
量%にビニレンカーボネートを2重量%の割合で溶解
し、更にLiPF6 を1モル/リットルの割合で溶解し
て調製した。これらの正極、負極、電解液を用いて、正
極導電体を兼ねるステンレス鋼製の缶体に正極を収容
し、その上に電解液を含浸させたポリエチレン製のセパ
レーターを介して負極を載置した。この缶体と負極導電
体を兼ねる封口板とを、絶縁用のガスケットを介してか
しめて密封し、コイン型電池を作製した。
As for the electrolytic solution, lithium hexafluorophosphate (Li) was sufficiently dried in a dry argon atmosphere.
Using PF 6 ) as a solute, vinylene carbonate was dissolved at a rate of 2% by weight in 98% by weight of a mixture of propylene carbonate and ethylene carbonate (1: 1 by volume), and LiPF 6 was further dissolved at a rate of 1 mol / L. Prepared. Using these positive electrode, negative electrode, and electrolytic solution, the positive electrode was housed in a stainless steel can that also serves as a positive electrode conductor, and the negative electrode was placed thereon via a polyethylene separator impregnated with the electrolytic solution. . The can body and the sealing plate also serving as the negative electrode conductor were caulked and sealed via an insulating gasket to produce a coin-type battery.

【0040】(比較例1)プロピレンカーボネートとエ
チレンカーボネートの混合物(1:1容量比)に、Li
PF6 を1モル/リットルの割合で溶解して調製した電
解液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてコイン型
電池を作製した。
Comparative Example 1 A mixture of propylene carbonate and ethylene carbonate (1: 1 by volume) was mixed with Li
A coin-type battery was produced in the same manner as in Example 1, except that an electrolyte prepared by dissolving PF 6 at a rate of 1 mol / liter was used.

【0041】(実施例2)エチレンカーボネートとγ−
ブチロラクトンの混合物(1:1容量比)98重量%に
ビニレンカーボネートを2重量%の割合で溶解し、更に
LiPF6 を1モル/リットルの割合で溶解して調製し
た電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてコイ
ン型電池を作製した。
Example 2 Ethylene carbonate and γ-
Except that an electrolyte prepared by dissolving vinylene carbonate at a ratio of 2% by weight in 98% by weight of a butyrolactone mixture (1: 1 by volume) and further dissolving LiPF 6 at a ratio of 1 mol / L was used. A coin-type battery was manufactured in the same manner as in Example 1.

【0042】(比較例2)エチレンカーボネートとγ−
ブチロラクトンの混合物(1:1容量比)に、LiPF
6 を1モル/リットルの割合で溶解して調製した電解液
を用いたこと以外は実施例1と同様にしてコイン型電池
を作製した。
Comparative Example 2 Ethylene carbonate and γ-
LiPF was added to a mixture of butyrolactone (1: 1 by volume).
A coin-type battery was produced in the same manner as in Example 1, except that an electrolytic solution prepared by dissolving 6 at a ratio of 1 mol / liter was used.

【0043】(実施例3)プロピレンカーボネートとγ
−ブチロラクトンの混合物(1:1容量比)98重量%
にビニレンカーボネートを2重量%の割合で溶解し、更
にLiPF6 を1モル/リットルの割合で溶解して調製
した電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてコ
イン型電池を作製した。
Example 3 Propylene carbonate and γ
98% by weight of a mixture of butyrolactone (1: 1 by volume)
A coin-type battery was produced in the same manner as in Example 1, except that an electrolyte prepared by dissolving vinylene carbonate at a ratio of 2% by weight and further dissolving LiPF 6 at a ratio of 1 mol / liter was used. .

【0044】(比較例3)プロピレンカーボネートとγ
−ブチロラクトンの混合物(1:1容量比)に、LiP
6 を1モル/リットルの割合で溶解して調製した電解
液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてコイン型電
池を作製した。
Comparative Example 3 Propylene carbonate and γ
-Butyrolactone mixture (1: 1 by volume) with LiP
Except for using the F 6 1 mol / liter electrolyte solution prepared by dissolving at a rate of in the same manner as in Example 1 to prepare a coin battery.

【0045】(実施例4)プロピレンカーボネートとエ
チレンカーボネートの混合物(1:1容量比)98重量
%に4,5−ジメチルビニレンカーボネートを2重量%
の割合で溶解し、更にLiPF6 を1モル/リットルの
割合で溶解して調製した電解液を用いたこと以外は実施
例1と同様にしてコイン型電池を作製した。上記実施例
1〜4及び比較例1〜3で作製した電池を、25℃にお
いて、0.5mAの定電流で充電終止電圧4.2V、放
電終止電圧2.5Vで充放電試験を行った。実施例1〜
3に用いた電解液の20℃と−30℃での電気伝導度を
表1に示す。なお、電気伝導度の測定は、電気伝導度計
(東亜電波社製、CM−30S)を用いて測定した。そ
れぞれの電池における1サイクル目の負極重量当りの放
電容量及び充放電効率を表2に示す。ここで、充放電効
率は以下の式から求めたものである。
Example 4 2% by weight of 4,5-dimethylvinylene carbonate was added to 98% by weight of a mixture of propylene carbonate and ethylene carbonate (1: 1 by volume).
, And an electrolytic solution prepared by further dissolving LiPF 6 at a rate of 1 mol / liter was used to produce a coin-type battery in the same manner as in Example 1. The batteries prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were subjected to a charge / discharge test at 25 ° C. at a constant current of 0.5 mA, a charge end voltage of 4.2 V, and a discharge end voltage of 2.5 V. Example 1
Table 1 shows the electrical conductivity at 20 ° C. and −30 ° C. of the electrolytic solution used in No. 3. In addition, the measurement of the electric conductivity was measured using the electric conductivity meter (Toa Denpasha Co., Ltd., CM-30S). Table 2 shows the discharge capacity per charge of the negative electrode and the charge / discharge efficiency in the first cycle in each battery. Here, the charging / discharging efficiency is obtained from the following equation.

【0046】[0046]

【数1】充放電効率(%)=〔(放電容量)/(充電容
量)〕×100
## EQU1 ## Charge / discharge efficiency (%) = [(discharge capacity) / (charge capacity)] × 100

【0047】表1、2より比較例の場合、過度の電解液
の分解が進行するために、容量、効率共に十分ではない
が、本実施例の電解液は−30℃においても凝固するこ
となく、比較的高い伝導度を有し、電池とした場合の、
容量、充放電効率も優れている。
According to Tables 1 and 2, in the case of the comparative example, the decomposition and decomposition of the electrolyte proceed excessively, so that both the capacity and the efficiency are not sufficient. , Has a relatively high conductivity, when the battery,
Excellent capacity and charge / discharge efficiency.

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】[0049]

【表2】 [Table 2]

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によれば、安全性に優れ、充放電
効率及び高温下においてもサイクル特性、保存特性の優
れた電池を作製することができ、非水系電解液二次電池
の小型化、高性能化に寄与することができる。
According to the present invention, it is possible to manufacture a battery which is excellent in safety, has excellent charge / discharge efficiency, and excellent cycle characteristics and storage characteristics even at high temperatures, and makes a non-aqueous electrolyte secondary battery compact. , Can contribute to high performance.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島 紀子 茨城県稲敷郡阿見町中央八丁目3番1号 三菱化学株式会社筑波研究所内 (72)発明者 鈴木 仁 茨城県稲敷郡阿見町中央八丁目3番1号 三菱化学株式会社筑波研究所内 Fターム(参考) 5H029 AJ02 AJ04 AJ05 AJ12 AK03 AL07 AM03 AM05 AM07 BJ03 BJ12 DJ17 HJ01 HJ02 HJ04 HJ14 HJ20 5H050 AA02 AA05 AA07 AA08 AA09 AA10 AA15 BA17 CA08 CB08 DA03 DA09 EA27 FA02 FA19 HA01 HA02 HA04 HA13 HA14 HA19  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Noriko Shima, Inventor, Tsukuba Research Laboratory, Tsukuba Research Laboratory, Mitsubishi Chemical Co., Ltd., Tsukuba Research Institute, Inc., Tsukuba Research Institute (72) Hitoshi Suzuki, 8-chome, Ami-machi, Inashiki-gun, Ibaraki Pref. No.3-1 F-term in Tsukuba Research Laboratory, Mitsubishi Chemical Corporation (reference) HA01 HA02 HA04 HA13 HA14 HA19

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 負極と、正極と、溶質及び非水溶媒から
なる非水系電解液とを少なくとも備えた非水系電解液二
次電池において、非水溶媒が、比誘電率が25以上の溶
媒から選ばれる少なくとも一種の溶媒を90重量%以上
含有し且つ引火点が70℃以上であり、更に該非水溶媒
に下記一般式(I)で表されるビニレンカーボネート化
合物の少なくとも一種が添加されてなることを特徴とす
る非水系電解液二次電池。 【化1】 (式中、R1 及びR2 は、それぞれ独立して、水素原子
又は炭素数1〜4のアルキル基を表す)
1. A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising at least a negative electrode, a positive electrode, and a non-aqueous electrolyte comprising a solute and a non-aqueous solvent, wherein the non-aqueous solvent is a solvent having a relative dielectric constant of 25 or more. It contains at least one selected solvent at 90% by weight or more, has a flash point of 70 ° C. or more, and has at least one vinylene carbonate compound represented by the following general formula (I) added to the nonaqueous solvent. Non-aqueous electrolyte secondary battery characterized by the following. Embedded image (Wherein, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms)
【請求項2】 非水溶媒が、比誘電率が25以上で且つ
引火点が70℃以上の溶媒から選ばれる少なくとも一種
の溶媒及び式(I)のビニレンカーボネート化合物の少
なくとも一種からなる請求項1に記載の非水系電解液二
次電池。
2. The non-aqueous solvent comprises at least one solvent selected from solvents having a relative dielectric constant of 25 or more and a flash point of 70 ° C. or more and at least one vinylene carbonate compound of the formula (I). The non-aqueous electrolyte secondary battery according to 1.
【請求項3】 式(I)のビニレンカーボネート化合物
の添加量が、非水溶媒及び式(I)のビニレンカーボネ
ート化合物の合計量の0.01〜10重量%である請求
項1又は2に記載の非水系電解液二次電池。
3. The vinylene carbonate compound of the formula (I) is added in an amount of 0.01 to 10% by weight of the total amount of the nonaqueous solvent and the vinylene carbonate compound of the formula (I). Non-aqueous electrolyte secondary battery.
【請求項4】 比誘電率が25以上の溶媒が、エチレン
カーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカー
ボネート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンか
ら選ばれる請求項1ないし3のいずれかに記載の非水系
電解液二次電池。
4. The non-aqueous electrolyte according to claim 1, wherein the solvent having a relative dielectric constant of 25 or more is selected from ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, γ-butyrolactone, and γ-valerolactone. Rechargeable battery.
【請求項5】 非水溶媒がエチレンカーボネート又はプ
ロピレンカーボネートを20重量%以上含有する請求項
1ないし4のいずれかに記載の非水系電解液二次電池。
5. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the non-aqueous solvent contains at least 20% by weight of ethylene carbonate or propylene carbonate.
【請求項6】 負極がリチウムを吸蔵・放出することが
可能な炭素材料を含む請求項1ないし5のいずれかに記
載の非水系電解液二次電池。
6. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the negative electrode contains a carbon material capable of inserting and extracting lithium.
【請求項7】 負極材が、X線回折における格子面(0
02面)のd値が0.335〜0.34nmである黒鉛
系炭素質材料を含有する請求項1ないし6のいずれかに
記載の非水系電解液二次電池。
7. The negative electrode material has a lattice plane (0
The non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 6, further comprising a graphite-based carbonaceous material having a d value of 0.335 to 0.34 nm (surface 02).
【請求項8】 リチウムを吸蔵・放出することが可能な
負極と正極を少なくとも備えた非水系電解液二次電池用
の非水系電解液であって、非水系電解液が溶質と非水溶
媒からなり、非水溶媒が、比誘電率が25以上の溶媒か
ら選ばれる少なくとも一種の溶媒を90重量%以上含有
し且つ引火点が70℃以上であり、更に該非水溶媒に下
記一般式(I)で表されるビニレンカーボネート化合物
の少なくとも一種が添加されてなることを特徴とする非
水系電解液。 【化2】 (式中、R1 及びR2 は、それぞれ独立して、水素原子
又は炭素数1〜4のアルキル基を表す)
8. A non-aqueous electrolytic solution for a secondary battery, comprising at least a negative electrode and a positive electrode capable of inserting and extracting lithium, wherein the non-aqueous electrolytic solution is composed of a solute and a non-aqueous solvent. Wherein the non-aqueous solvent contains at least 90% by weight of at least one solvent selected from solvents having a relative dielectric constant of 25 or more and has a flash point of 70 ° C. or more. A non-aqueous electrolyte solution comprising at least one vinylene carbonate compound represented by the formula: Embedded image (Wherein, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms)
JP2000114608A 2000-04-17 2000-04-17 Non-aqueous electrolyte secondary battery and electrolyte used therefor Expired - Lifetime JP3959927B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000114608A JP3959927B2 (en) 2000-04-17 2000-04-17 Non-aqueous electrolyte secondary battery and electrolyte used therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000114608A JP3959927B2 (en) 2000-04-17 2000-04-17 Non-aqueous electrolyte secondary battery and electrolyte used therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001297794A true JP2001297794A (en) 2001-10-26
JP3959927B2 JP3959927B2 (en) 2007-08-15

Family

ID=18626391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000114608A Expired - Lifetime JP3959927B2 (en) 2000-04-17 2000-04-17 Non-aqueous electrolyte secondary battery and electrolyte used therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3959927B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079321A (en) * 2002-08-16 2004-03-11 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Non-aqueous lithium storage element
JP2007095402A (en) * 2005-09-28 2007-04-12 Hitachi Maxell Ltd Lithium secondary battery
CN1330023C (en) * 2003-03-06 2007-08-01 三洋电机株式会社 Lithium battery
US8192875B2 (en) 2008-01-30 2012-06-05 Tdk Corporation Method of manufacturing lithium-ion secondary battery, electrolytic solution, and lithium-ion secondary battery
CN111048839A (en) * 2019-12-25 2020-04-21 湖州昆仑动力电池材料有限公司 Lithium ion battery electrolyte with good low-temperature discharge characteristic and lithium ion battery

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079321A (en) * 2002-08-16 2004-03-11 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Non-aqueous lithium storage element
JP4527931B2 (en) * 2002-08-16 2010-08-18 旭化成株式会社 Non-aqueous lithium storage element
CN1330023C (en) * 2003-03-06 2007-08-01 三洋电机株式会社 Lithium battery
US7452636B2 (en) 2003-03-06 2008-11-18 Sanyo Electric Co., Ltd. Lithium secondary battery
JP2007095402A (en) * 2005-09-28 2007-04-12 Hitachi Maxell Ltd Lithium secondary battery
US8192875B2 (en) 2008-01-30 2012-06-05 Tdk Corporation Method of manufacturing lithium-ion secondary battery, electrolytic solution, and lithium-ion secondary battery
CN111048839A (en) * 2019-12-25 2020-04-21 湖州昆仑动力电池材料有限公司 Lithium ion battery electrolyte with good low-temperature discharge characteristic and lithium ion battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP3959927B2 (en) 2007-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6919145B1 (en) Nonaqueous electrolytic solution type secondary battery
JP4407205B2 (en) Nonaqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the same
JP2001006729A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP4952080B2 (en) Non-aqueous electrolyte for secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2004014134A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery and electrolyte used for it
JP4934917B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte used therefor
JP4051953B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP4197079B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP4211159B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP4910239B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP3978960B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2003132944A (en) Nonaqueous system electrolytic solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the same
JP4204718B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
CN108878880B (en) Negative electrode active material for nonaqueous secondary battery and nonaqueous secondary battery
JP2002298912A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery and electrolyte used for the same
JP3959927B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery and electrolyte used therefor
JP2004103433A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery and electrolyte used for the same
JP4706088B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2002352851A (en) Nonaqueous electrolyte secondary cell
JP2002198090A (en) Non-aqueous electrolyte secondary cell
JP2000331709A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP4075180B2 (en) Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
JP4197785B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP4098997B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery and electrolyte used therefor
JP4797228B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061121

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070119

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070424

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070507

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 3959927

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110525

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120525

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130525

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140525

Year of fee payment: 7

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term