JP2002008715A - Nonaqueous electrolyte battery - Google Patents

Nonaqueous electrolyte battery

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JP2002008715A
JP2002008715A JP2000185503A JP2000185503A JP2002008715A JP 2002008715 A JP2002008715 A JP 2002008715A JP 2000185503 A JP2000185503 A JP 2000185503A JP 2000185503 A JP2000185503 A JP 2000185503A JP 2002008715 A JP2002008715 A JP 2002008715A
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aqueous electrolyte
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positive electrode
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolyte battery having both excellent low-temperature characteristics and high energy density. SOLUTION: This nonaqueous electrolyte battery is formed of, at least, a positive electrode mainly composed of the positive electrode active material, a negative electrode mainly composed of the negative electrode active material, and the nonaqueous electrolyte included in the non-aqueous solvent. In this non-aqueous electrolyte battery, the non-aqueous electrolyte includes γ- butyrolactone, phenylene carbonate or the derivative thereof.

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】本発明は非水電解質電池に関
し、特に、良好な低温特性と高いエネルギー密度とを兼
ね備える非水電解質電池に関する。
The present invention relates to a non-aqueous electrolyte battery, and more particularly to a non-aqueous electrolyte battery having good low-temperature characteristics and high energy density.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、非水電解質電池、特にリチウム二
次電池は、携帯電話,PHS(簡易携帯電話),小型コ
ンピューター等の携帯機器類用電源、電力貯蔵用電源、
電気自動車用電源として注目されている。
2. Description of the Related Art In recent years, non-aqueous electrolyte batteries, particularly lithium secondary batteries, have been used as power supplies for portable devices such as portable telephones, PHS (simple portable telephones), and small computers, and as power supplies for power storage,
It is attracting attention as a power source for electric vehicles.

【0003】リチウム二次電池は、一般に、正極活物質
を主要構成成分とする正極と、負極活物質を主要構成成
分とする負極と、非水電解液とから構成される。
A lithium secondary battery generally includes a positive electrode having a positive electrode active material as a main component, a negative electrode having a negative electrode active material as a main component, and a non-aqueous electrolyte.

【0004】リチウム二次電池を構成する正極活物質と
しては、リチウム含有遷移金属酸化物が、負極活物質と
しては、グラファイトに代表される炭素質材料が、非水
電解液としては、六フッ化リン酸リチウム(LiP
6)等の電解質がエチレンカーボネートの非水溶剤に
溶解されたものが広く知られている。
As a positive electrode active material constituting a lithium secondary battery, a lithium-containing transition metal oxide is used. As a negative electrode active material, a carbonaceous material represented by graphite is used. As a nonaqueous electrolyte, hexafluoride is used. Lithium phosphate (LiP
It is widely known that an electrolyte such as F 6 ) is dissolved in a non-aqueous solvent of ethylene carbonate.

【0005】しかしながら、エチレンカーボネートは融
点が低く、低温で電解液が凝固し易い。そのため、エチ
レンカーボネートに代えて、より融点の高いプロピレン
カーボネートを電解液の非水溶剤として使用する方法が
知られているが、充電操作時にプロピレンカーボネート
がグラファイト負極上で分解するため、充電が十分にで
きないという問題があった。
However, ethylene carbonate has a low melting point, and the electrolyte is easily coagulated at a low temperature. Therefore, in place of ethylene carbonate, a method of using propylene carbonate having a higher melting point as a non-aqueous solvent for an electrolytic solution is known.However, propylene carbonate is decomposed on a graphite negative electrode during a charging operation, so that charging is sufficiently performed. There was a problem that it was not possible.

【0006】この問題を解決する手段として、特開平1
1−67266号公報には、プロピレンカーボネート
と、プロピレンカーボネートの上記分解を抑制するため
のビニレンカーボネートとを必須成分とする非水溶媒を
非水電解質電池に適用する技術が開示されており、良好
な低温特性と高い電池特性とを有する非水電解質電池が
得られるとされている。しかしながら、上記公報の手段
によっても、低温特性の改善は不十分であり、良好な低
温特性と高い電池特性電池とを高次元で両立する非水電
解質電池が求められている。
As means for solving this problem, Japanese Patent Laid-Open No.
Patent Document 1-67266 discloses a technique in which a non-aqueous solvent containing propylene carbonate and vinylene carbonate for suppressing the decomposition of propylene carbonate as essential components is applied to a non-aqueous electrolyte battery. It is said that a non-aqueous electrolyte battery having low-temperature characteristics and high battery characteristics can be obtained. However, even with the means disclosed in the above publication, the improvement in low-temperature characteristics is insufficient, and there is a need for a non-aqueous electrolyte battery that achieves both high-temperature characteristics and high battery characteristics at a high level.

【0007】一方、特開平4−75266号公報には、
フェニレンカーボネートの誘導体を電解液の溶剤として
用いる技術が開示されており、耐酸化性が向上するとさ
れている。しかしながら、フェニレンカーボネートの誘
導体は融点が高く、単独で使用すると低温特性の改善が
得られないといった問題があった。
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 4-75266 discloses that
A technique in which a derivative of phenylene carbonate is used as a solvent for an electrolytic solution is disclosed, and it is said that oxidation resistance is improved. However, the derivative of phenylene carbonate has a high melting point, and there is a problem that low-temperature characteristics cannot be improved when used alone.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的は、良好な低温
特性と高いエネルギー密度とを兼ね備える非水電解質電
池を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a nonaqueous electrolyte battery having both good low-temperature characteristics and high energy density. .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明者らは、鋭意検討の結果、非水電解液を
構成する非水溶剤を特定のものとすることにより、驚く
べきことに、良好な低温特性と高いエネルギー密度とを
兼ね備える非水電解質電池が得られることを見出し、本
発明に至った。すなわち、本発明の技術的構成およびそ
の作用効果は以下の通りである。ただし、作用機構につ
いては推定を含んでおり、その正否は、本発明を制限す
るものではない。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have made intensive studies and found that the non-aqueous solvent constituting the non-aqueous electrolyte is specified to be surprising. In particular, they have found that a non-aqueous electrolyte battery having both good low-temperature characteristics and high energy density can be obtained, and have reached the present invention. That is, the technical configuration of the present invention and the operation and effect thereof are as follows. However, the mechanism of action includes estimation, and its correctness does not limit the present invention.

【0010】すなわち、請求項1に係る非水電解質電池
は、正極活物質を主要構成成分とする正極と、負極活物
質を主要構成成分とする負極と、電解質塩が非水溶剤に
含有された非水電解液とから、少なくとも構成される非
水電解質電池において、前記非水電解液が、前記非水溶
剤として、γ−ブチロラクトンと、フェニレンカーボネ
ートまたはその誘導体とを含有することを特徴としてい
る。
That is, the nonaqueous electrolyte battery according to claim 1 includes a positive electrode having a positive electrode active material as a main component, a negative electrode having a negative electrode active material as a main component, and an electrolyte salt contained in the nonaqueous solvent. A nonaqueous electrolyte battery comprising at least a nonaqueous electrolyte, wherein the nonaqueous electrolyte contains γ-butyrolactone and phenylene carbonate or a derivative thereof as the nonaqueous solvent.

【0011】ここで、フェニレンカーボネートとはベン
ゾ[1,3]ジオキシゾール-2-オンのことであり、フェニレ
ンカーボネートの誘導体としては、例えば4-メチル-ベ
ンゾ[1,3]ジオキシゾール-2-オン、5-メチル-ベンゾ[1,
3]ジオキシゾール-2-オン等が挙げられる。このような
構成によれば、例えばエチレンカーボネートやプロピレ
ンカーボネートに比べてγ−ブチロラクトンは、イオン
伝導度が高く、かつ粘度が低いので、低温においても、
電解液の粘度上昇が起こることなくイオン伝導を確実に
することができる。また、フェニレンカーボネートまた
はその誘導体が存在することにより、充電時における負
極上でのγ−ブチロラクトンの分解を確実に抑制できる
ので、充電を十分に行うことができる。よって、良好な
低温特性と高いエネルギー密度とを兼ね備える非水電解
質電池とすることができる。
Here, phenylene carbonate refers to benzo [1,3] dioxyzol-2-one, and derivatives of phenylene carbonate include, for example, 4-methyl-benzo [1,3] dioxyzol-2-one, 5-methyl-benzo [1,
3] dioxyzol-2-one and the like. According to such a configuration, for example, γ-butyrolactone has a higher ionic conductivity and a lower viscosity than ethylene carbonate or propylene carbonate, so that even at a low temperature,
Ion conduction can be ensured without increasing the viscosity of the electrolytic solution. In addition, the presence of phenylene carbonate or a derivative thereof can reliably suppress the decomposition of γ-butyrolactone on the negative electrode during charging, so that charging can be performed sufficiently. Therefore, a nonaqueous electrolyte battery having good low-temperature characteristics and high energy density can be obtained.

【0012】請求項2に係る非水電解質電池は、前記負
極活物質が、グラファイトであることを特徴としてい
る。グラファイトは、金属リチウムに極めて近い作動電
位を有、かつ充放電における不可逆容量を少なくできる
ことから、非水電解質電池の負極活物質として好ましい
が、さらに、非水溶剤としてγ−ブチロラクトンとフェ
ニレンカーボネートまたはその誘導体とを含有する前記
非水電解液を併用することによって、前述のように、充
電時にグラファイトを主成分とする負極上でγ−ブチロ
ラクトンが分解するなどして、グラファイトの前記特性
が劣化するのを確実に回避できる。よって、負極活物質
をグラファイトとし、電解質塩をリチウム塩とすること
によって、特に、自己放電が少なく、充放電における不
可逆容量の少ない非水電解質電池とすることができる。
A non-aqueous electrolyte battery according to a second aspect is characterized in that the negative electrode active material is graphite. Graphite is preferred as a negative electrode active material of a non-aqueous electrolyte battery because it has an operating potential very close to metallic lithium and can reduce the irreversible capacity in charge and discharge, and further, as a non-aqueous solvent, γ-butyrolactone and phenylene carbonate or the same. By using the non-aqueous electrolyte containing the derivative together, as described above, γ-butyrolactone is decomposed on the negative electrode containing graphite as a main component at the time of charging, and the characteristics of graphite are deteriorated. Can be reliably avoided. Therefore, by using graphite as the negative electrode active material and lithium salt as the electrolyte salt, a non-aqueous electrolyte battery with less self-discharge and less irreversible capacity in charge and discharge can be obtained.

【0013】請求項3に係る非水電解質電池は、電解質
塩が、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)であるこ
とを特徴としている。LiBF4は、電解質塩として広
く用いられている他のフッ素系リチウム塩と比較して、
電解液中に存在する水分との反応性が低いので、電極や
外装材の腐食を引き起こすフッ酸発生の程度が少ない。
よって、軽量化を目的に、外装材として金属樹脂複合フ
ィルム等の薄い材料を採用した場合であっても、高い耐
久性を有する非水電解質電池とすることができる。
A non-aqueous electrolyte battery according to a third aspect is characterized in that the electrolyte salt is lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ). LiBF 4 is compared with other fluorine-based lithium salts widely used as electrolyte salts,
Since it has low reactivity with water present in the electrolytic solution, the degree of hydrofluoric acid generation that causes corrosion of electrodes and exterior materials is small.
Therefore, even when a thin material such as a metal-resin composite film is used as an exterior material for the purpose of weight reduction, a non-aqueous electrolyte battery having high durability can be obtained.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を例
示するが、本発明は、以下の実施の形態に限定されるも
のではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following embodiments.

【0015】本発明に係る非水電解質電池は、正極活物
質を主要構成成分とする正極と、負極活物質を主要構成
成分とする負極と、電解質塩が非水溶剤に含有された非
水電解液とから構成され、一般的には、正極と負極との
間に、非水電解質電池用セパレータが設けられる。
A nonaqueous electrolyte battery according to the present invention comprises a positive electrode having a positive electrode active material as a main component, a negative electrode having a negative electrode active material as a main component, and a nonaqueous electrolyte containing an electrolyte salt in a nonaqueous solvent. A nonaqueous electrolyte battery separator is generally provided between the positive electrode and the negative electrode.

【0016】非水電解液は、非水溶剤として、γ−ブチ
ロラクトンとフェニレンカーボネートまたはその誘導体
とを含有しており、このような構成によれば、γ−ブチ
ロラクトンは、イオン伝導度が高く、かつ粘度が低いの
で、低温においても、電解液の粘度上昇が起こることな
くイオン伝導を確実にすることができる。また、フェニ
レンカーボネートまたはその誘導体が存在することによ
り、充電時における負極上でのγ−ブチロラクトンの分
解を確実に抑制でき、充電を十分に行うことができるの
で、高いエネルギー密度の非水電解質電池を得ることが
できる。
The non-aqueous electrolyte contains γ-butyrolactone and phenylene carbonate or a derivative thereof as non-aqueous solvents. According to such a configuration, γ-butyrolactone has high ionic conductivity and Since the viscosity is low, the ionic conduction can be ensured without increasing the viscosity of the electrolytic solution even at a low temperature. In addition, the presence of phenylene carbonate or a derivative thereof can reliably suppress the decomposition of γ-butyrolactone on the negative electrode during charging, and can sufficiently perform charging, so that a non-aqueous electrolyte battery having a high energy density can be obtained. Obtainable.

【0017】フェニレンカーボネートまたはその誘導体
の量は、γ−ブチロラクトンとフェニレンカーボネート
またはその誘導体の全重量に対して0.01重量%〜1
0重量%であることが好ましく、より好ましくは0.1
0重量%〜5重量%である。フェニレンカーボネートま
たはその誘導体の量が、フェニレンカーボネートまたは
その誘導体とγ−ブチロラクトンの全重量に対して0.
01重量%以上であることによって、充電操作時におけ
るγ−ブチロラクトンの分解をほぼ完全に抑制して充電
をより確実に行うことができる。また、10重量%以下
であることによって、電解液の粘度が高くなりすぎない
ので、低温においても、イオン伝導を確実にすることが
できる。
The amount of phenylene carbonate or a derivative thereof is from 0.01% by weight to 1% based on the total weight of γ-butyrolactone and phenylene carbonate or a derivative thereof.
0% by weight, more preferably 0.1% by weight.
0 to 5% by weight. The amount of phenylene carbonate or a derivative thereof is set to be 0,0 based on the total weight of phenylene carbonate or a derivative thereof and γ-butyrolactone.
When the content is 01% by weight or more, the decomposition of γ-butyrolactone during the charging operation can be almost completely suppressed, and the charging can be performed more reliably. When the content is 10% by weight or less, the viscosity of the electrolytic solution does not become too high, so that ionic conduction can be ensured even at a low temperature.

【0018】γ−ブチロラクトンとフェニレンカーボネ
ートまたはその誘導体とからなる混合溶媒は、γ−ブチ
ロラクトンおよびフェニレンカーボネートまたはその誘
導体が共に高沸点溶媒であるので、外装材を通しての電
解液の揮発を抑制でき、この点においても電解液の非水
溶剤として好ましいが、前記目的を達成できる範囲内で
あれば、必要に応じて、低粘度溶媒等の他の有機溶媒が
添加されてもよい。すなわち、このような他の有機溶媒
としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネ
ート、ブチレンカーボネート、クロロエチレンカーボネ
ート、ビニレンカーボネート等の環状炭酸エステル;γ
−バレロラクトン等の環状エステル;ジメチルカーボネ
ート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネー
ト等の鎖状カーボネート;酢酸メチル、酪酸メチル等の
鎖状エステル;テトラヒドロフランまたはその誘導体、
1,3−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、メチ
ルジグライム等のエーテル類;アセトニトリル、ベンゾ
ニトリル等のニトリル類;ジオキサランまたはその誘導
体;スルホラン、スルトンまたはその誘導体等の単独ま
たはそれら2種以上の混合物等を挙げることができる
が、これらに限定されるものではない。
In the mixed solvent composed of γ-butyrolactone and phenylene carbonate or a derivative thereof, since both γ-butyrolactone and phenylene carbonate or a derivative thereof are high-boiling solvents, volatilization of the electrolytic solution through the exterior material can be suppressed. Although it is preferable as a non-aqueous solvent for the electrolytic solution also in this point, another organic solvent such as a low-viscosity solvent may be added as needed as long as the above object can be achieved. That is, examples of such other organic solvents include cyclic carbonates such as propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, chloroethylene carbonate, and vinylene carbonate;
Cyclic esters such as valerolactone; chain carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate; chain esters such as methyl acetate and methyl butyrate; tetrahydrofuran or derivatives thereof;
Ethers such as 1,3-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, and methyldiglyme; nitriles such as acetonitrile and benzonitrile; dioxalane or a derivative thereof; sulfolane, sultone or a derivative thereof, alone or in combination of two or more thereof Although a mixture etc. can be mentioned, it is not limited to these.

【0019】電解質塩としては、例えば、LiCl
4,LiBF4,LiAsF6,LiPF6,LiCF3
SO3,LiN(CF3SO22,LiN(C25
22,LiSCN,LiBr,LiI,Li2SO4
Li210Cl10,NaClO4,NaI,NaSCN,
NaBr,KClO4,KSCN等のリチウム(L
i)、ナトリウム(Na)またはカリウム(K)の1種
を含む無機イオン塩、LiN(CF 3SO22,LiN
(C25SO22,(CH34NBF4,(CH34
Br,(C254NClO4,(C254NI,(C3
74NBr,(n−C49 4NClO4,(n−C4
94NI,(C254N−maleate,(C2
54N−benzoate,(C254N−phta
late等の四級アンモニウム塩、ステアリルスルホン
酸リチウム、オクチルスルホン酸リチウム、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸リチウム等の有機イオン塩が挙げら
れ、これらのイオン性化合物を単独、あるいは2種類以
上混合して用いることが可能である。
As the electrolyte salt, for example, LiCl
OFour, LiBFFour, LiAsF6, LiPF6, LiCFThree
SOThree, LiN (CFThreeSOTwo)Two, LiN (CTwoFFiveS
OTwo)Two, LiSCN, LiBr, LiI, LiTwoSOFour,
LiTwoBTenClTen, NaClOFour, NaI, NaSCN,
NaBr, KCLOFour, KSCN and other lithium (L
i) one of sodium (Na) or potassium (K)
Inorganic ion salt containing LiN (CF ThreeSOTwo)Two, LiN
(CTwoFFiveSOTwo)Two, (CHThree)FourNBFFour, (CHThree)FourN
Br, (CTwoHFive)FourNCLOFour, (CTwoHFive)FourNI, (CThree
H7)FourNBr, (n-CFourH9) FourNCLOFour, (N-CFour
H9)FourNI, (CTwoHFive)FourN-maleate, (CTwoH
Five)FourN-benzoate, (CTwoHFive)FourN-phta
quaternary ammonium salts such as late, stearyl sulfone
Lithium oxide, lithium octyl sulfonate, dodecyl
Organic ion salts such as lithium benzene sulfonate;
These ionic compounds may be used alone or in combination of two or more.
It is possible to use a mixture of the above.

【0020】特に、LiBF4は、前記例示した他のフ
ッ素系リチウム塩と比較して、電解液中に存在する水分
との反応性が低いので、電極や外装材の腐食を引き起こ
すフッ酸発生の程度が少なく、軽量化を目的に、外装材
として金属樹脂複合フィルム等の薄い材料を採用した場
合であっても、高い耐久性を有する非水電解質電池が得
られるので、電解質塩として好ましい。
In particular, LiBF 4 has a lower reactivity with water present in the electrolytic solution than the other fluorine-based lithium salts exemplified above, so that the generation of hydrofluoric acid causing corrosion of the electrode and the exterior material is reduced. Even when a thin material such as a metal-resin composite film is used as the exterior material for the purpose of reducing the weight and reducing the weight, a non-aqueous electrolyte battery having high durability can be obtained, so that it is preferable as an electrolyte salt.

【0021】さらに、LiBF4とLiN(C25
22のようなパーフルオロアルキル基を有するリチウ
ム塩とを混合して用いることにより、さらに電解液の粘
度を下げることができるので、低温特性をさらに高める
ことができより望ましい.非水電解液における電解質塩
の濃度としては、高い電池特性を有する非水電解質電池
を確実に得るために、0.1mol/l〜5mol/l
が好ましく、さらに好ましくは、1mol/l〜2.5
mol/lである。
Further, LiBF 4 and LiN (C 2 F 5 S
By mixing and using a lithium salt having a perfluoroalkyl group such as O 2 ) 2 , the viscosity of the electrolytic solution can be further reduced, so that the low-temperature characteristics can be further improved. The concentration of the electrolyte salt in the liquid is 0.1 mol / l to 5 mol / l in order to reliably obtain a non-aqueous electrolyte battery having high battery characteristics.
And more preferably 1 mol / l to 2.5
mol / l.

【0022】正極の主要構成成分である正極活物質とし
ては、リチウム含有遷移金属酸化物、リチウム含有リン
酸塩、リチウム含有硫酸塩などを単独あるいは混合して
用いることが望ましい。リチウム含有遷移金属酸化物と
しては、一般式LiyCo1-xx2、LiyMn2-xX
4(Mは、IからVIII族の金属(例えは、Li,C
a,Cr,Ni,Fe,Coの1種類以上の元素)であ
り、異種元素置換量を示すx値については置換できる最
大量まで有効であるが、好ましくは放電容量の点から0
≦x≦1である。また、リチウム量を示すy値について
はリチウムを可逆的に利用しうる最大量が有効であり、
好ましくは放電容量の点から0≦y≦2である。)が挙
げられるが、これらに限定されるものではない。
As the positive electrode active material which is a main component of the positive electrode, it is desirable to use lithium-containing transition metal oxides, lithium-containing phosphates, lithium-containing sulfates, etc., alone or in combination. Examples of lithium-containing transition metal oxides include general formulas Li y Co 1-x M x O 2 and Li y Mn 2-x M x
O 4 (M is a metal of Group I to VIII (eg, Li, C
a, Cr, Ni, Fe, and Co), and the x value indicating the amount of dissimilar element substitution is effective up to the maximum amount that can be substituted, but is preferably 0 from the viewpoint of discharge capacity.
≦ x ≦ 1. For the y value indicating the amount of lithium, the maximum amount capable of reversibly using lithium is effective,
Preferably, 0 ≦ y ≦ 2 from the viewpoint of discharge capacity. ), But is not limited thereto.

【0023】また、前記リチウム含有化合物に他の正極
活物質を混合して用いてもよく、他の正極活物質として
は、CuO,Cu2O,Ag2O,CuS,CuSO4
のI族金属化合物、TiS2,SiO2,SnO等のIV族
金属化合物、V25,V61 2,VOx,Nb25,Bi
23,Sb23等のV族金属化合物、CrO3,Cr2
3,MoO3,MoS2,WO3,SeO2等のVI族金属化
合物、MnO2,Mn23等のVII族金属化合物、Fe2
3,FeO,Fe34,Ni23,NiO,CoO3
CoO等のVIII族金属化合物、または、一般式Lix
2,LixMNy2(M、NはIからVIII族の金属、X
は酸素、硫黄などのカルコゲン化合物を示す。)等で表
される、例えばリチウム−コバルト系複合酸化物やリチ
ウム−マンガン系複合酸化物等の金属化合物、さらに、
ジスルフィド,ポリピロール,ポリアニリン,ポリパラ
フェニレン,ポリアセチレン,ポリアセン系材料等の導
電性高分子化合物、擬グラファイト構造炭素質材料等が
挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Further, another positive electrode active material may be mixed with the above-mentioned lithium-containing compound, and the other positive electrode active material may be a Group I material such as CuO, Cu 2 O, Ag 2 O, CuS, and CuSO 4. metal compounds, TiS 2, SiO 2, IV group metal compound of SnO, etc., V 2 O 5, V 6 O 1 2, VO x, Nb 2 O 5, Bi
Group V metal compounds such as 2 O 3 and Sb 2 O 3 , CrO 3 and Cr 2 O
Group VI metal compound such as 3 , 3 , MoO 3 , MoS 2 , WO 3 , SeO 2 , Group VII metal compound such as MnO 2 , Mn 2 O 3 , Fe 2
O 3 , FeO, Fe 3 O 4 , Ni 2 O 3 , NiO, CoO 3 ,
Group VIII metal compound such as CoO or the general formula Li x M
X 2 , Li x MN y X 2 (M and N are metals of Group I to VIII, X
Represents a chalcogen compound such as oxygen and sulfur. ) And the like, for example, a metal compound such as a lithium-cobalt-based composite oxide or a lithium-manganese-based composite oxide,
Examples include, but are not limited to, conductive polymer compounds such as disulfide, polypyrrole, polyaniline, polyparaphenylene, polyacetylene, and polyacene-based materials, and pseudo-graphite structured carbonaceous materials.

【0024】負極の主要構成成分である負極活物質とし
ては、炭素質材料、スズ酸化物,珪素酸化物等の金属酸
化物、さらにこれらの物質に負極特性を向上させる目的
でリンやホウ素を添加し改質を行った材料等が挙げられ
る。炭素質材料の中でもグラファイトは、金属リチウム
に極めて近い作動電位を有するので電解質塩としてリチ
ウム塩を採用した場合に自己放電を少なくでき、かつ充
放電における不可逆容量を少なくできるので、負極活物
質として好ましい。さらに本発明においては、γ−ブチ
ロラクトンとフェニレンカーボネートまたはその誘導体
とを含有する非水電解液が使用されるので、充電時にグ
ラファイトを主成分とする負極上でγ−ブチロラクトン
が分解するなどしてグラファイトが改質されることが起
こりにくく、グラファイトの上記有利な特性を確実に発
現させることができる。
The negative electrode active material which is a main component of the negative electrode includes carbonaceous materials, metal oxides such as tin oxide and silicon oxide, and phosphorus or boron added to these materials for the purpose of improving the negative electrode characteristics. And modified materials. Among the carbonaceous materials, graphite has an operating potential very close to that of metallic lithium, so that self-discharge can be reduced when a lithium salt is employed as an electrolyte salt, and irreversible capacity in charge and discharge can be reduced, so that it is preferable as a negative electrode active material. . Further, in the present invention, since a non-aqueous electrolyte containing γ-butyrolactone and phenylene carbonate or a derivative thereof is used, γ-butyrolactone is decomposed on a negative electrode containing graphite as a main component at the time of charging, and the graphite is decomposed. Is less likely to be modified, and the above-mentioned advantageous properties of graphite can be reliably exhibited.

【0025】以下に、好適に用いることのできるグラフ
ァイトのX線回折等による分析結果を示す; 格子面間隔(d002) 0.333から0.350ナノメートル a軸方向の結晶子の大きさLa 20ナノメートル以上 c軸方向の結晶子の大きさLc 20ナノメートル以上 真密度 2.00から2.25g/cm3 また、グラファイトに、スズ酸化物,ケイ素酸化物等の
金属酸化物、リン、ホウ素、アモルファスカーボン等を
添加して改質を行うことも可能である。特に、グラファ
イトの表面を上記の方法によって改質することで、電解
液の分解を抑制し電池特性を高めることが可能であり望
ましい。さらに、グラファイトに対して、リチウム金
属、リチウム−アルミニウム,リチウム−鉛,リチウム
−スズ,リチウム−アルミニウム−スズ,リチウム−ガ
リウム,およびウッド合金等のリチウム金属含有合金等
を併用することや、あらかじめ電気化学的に還元するこ
とによってリチウムが挿入されたグラファイト等も負極
活物質として使用可能である。
The analysis results of X-ray diffraction and the like of graphite that can be suitably used are shown below: Lattice spacing (d002) 0.333 to 0.350 nm Crystallite size La 20 in a-axis direction La 20 Nanometer or more Crystallite size in c-axis direction Lc 20 nanometer or more True density 2.00 to 2.25 g / cm3 In addition, graphite, metal oxides such as tin oxide and silicon oxide, phosphorus, boron, It is also possible to perform reforming by adding amorphous carbon or the like. In particular, by modifying the surface of graphite by the above-described method, it is possible to suppress the decomposition of the electrolyte and to improve the battery characteristics, which is desirable. Further, lithium metal, lithium-aluminum, lithium-lead, lithium-tin, lithium-aluminum-tin, lithium-gallium, and a lithium metal-containing alloy such as a wood alloy may be used in combination with graphite, Graphite or the like into which lithium has been inserted by chemical reduction can also be used as the negative electrode active material.

【0026】また、正極活物質の粉体及び負極活物質の
粉体の少なくとも表面層部分を電子伝導性やイオン伝導
性の良いもの、あるいは疎水基を有する化合物で修飾す
ることも可能である。例えば、金,銀,カーボン,ニッ
ケル,銅等の電子伝導性のよい物質や、炭酸リチウム,
ホウ素ガラス,固体電解質等のイオン伝導性のよい物
質、あるいはシリコーンオイル等の疎水基を有する物質
をメッキ,焼結,メカノフュージョン,蒸着,焼き付け
等の技術を応用して被覆することが挙げられる。
It is also possible to modify at least the surface layer portion of the powder of the positive electrode active material and the powder of the negative electrode active material with a material having good electron conductivity and ion conductivity, or a compound having a hydrophobic group. For example, materials having good electron conductivity such as gold, silver, carbon, nickel, and copper, lithium carbonate,
A material having good ion conductivity, such as boron glass or a solid electrolyte, or a material having a hydrophobic group such as silicone oil is coated by applying a technique such as plating, sintering, mechanofusion, vapor deposition, or baking.

【0027】正極活物質の粉体及び負極活物質の粉体
は、平均粒子サイズ100μm以下であることが望まし
い。特に、正極活物質の粉体は、非水電解質電池の高出
力特性を向上する目的で10μm以下であることが望ま
しい。粉体を所定の形状で得るためには粉砕機や分級機
が用いられる。例えば乳鉢、ボールミル、サンドミル、
振動ボールミル、遊星ボールミル、ジェットミル、カウ
ンタージェトミル、旋回気流型ジェットミルや篩等が用
いられる。粉砕時には水、あるいはヘキサン等の有機溶
剤を共存させた湿式粉砕を用いることもできる。分級方
法としては、特に限定はなく、篩や風力分級機などが、
乾式、湿式ともに必要に応じて用いられる。
The powder of the positive electrode active material and the powder of the negative electrode active material preferably have an average particle size of 100 μm or less. In particular, the powder of the positive electrode active material is desirably 10 μm or less for the purpose of improving the high output characteristics of the nonaqueous electrolyte battery. In order to obtain the powder in a predetermined shape, a pulverizer or a classifier is used. For example, mortar, ball mill, sand mill,
A vibration ball mill, a planetary ball mill, a jet mill, a counter jet mill, a swirling air jet mill, a sieve, and the like are used. At the time of pulverization, wet pulverization in which an organic solvent such as water or hexane coexists can be used. There are no particular limitations on the classification method, such as a sieve or a wind classifier,
Both dry and wet types are used as needed.

【0028】以上、正極活物質および負極活物質につい
て詳述したが、正極および負極には、主要構成成分であ
る前記活物質の他に、導電剤、結着剤およびフィラー
が、他の構成成分として含有されてもよい。
Although the positive electrode active material and the negative electrode active material have been described in detail above, the positive electrode and the negative electrode have a conductive agent, a binder, and a filler in addition to the above-mentioned active material, which is a main component. It may be contained as.

【0029】導電剤としては、電池性能に悪影響を及ぼ
さない電子伝導性材料であれば限定されないが、通常、
天然黒鉛(鱗状黒鉛,鱗片状黒鉛,土状黒鉛等)、人造
黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチ
ェンブラック、カーボンウイスカー、炭素繊維、金属
(銅,ニッケル,アルミニウム,銀,金等)粉、金属繊
維、導電性セラミックス材料等の導電性材料を1種また
はそれらの混合物として含ませることができる。
The conductive agent is not limited as long as it is an electron conductive material that does not adversely affect battery performance.
Natural graphite (flaky graphite, flaky graphite, earthy graphite, etc.), artificial graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black, carbon whisker, carbon fiber, metal (copper, nickel, aluminum, silver, gold, etc.) powder, A conductive material such as a metal fiber or a conductive ceramic material can be included as one type or a mixture thereof.

【0030】これらの中で、導電剤としては、導電性及
び塗工性の観点よりアセチレンブラックが望ましい。導
電剤の添加量は、正極または負極の総重量に対して1重
量%〜50重量%が好ましく、特に2重量%〜30重量
%が好ましい。これらの混合方法は、物理的な混合であ
り、その理想とするところは均一混合である。そのた
め、V型混合機、S型混合機、擂かい機、ボールミル、
遊星ボールミルといったような粉体混合機を乾式、ある
いは湿式で混合することが可能である。
Among these, acetylene black is preferable as the conductive agent from the viewpoints of conductivity and coatability. The amount of the conductive agent to be added is preferably 1% by weight to 50% by weight, more preferably 2% by weight to 30% by weight based on the total weight of the positive electrode or the negative electrode. These mixing methods are physical mixing, and ideally, uniform mixing. Therefore, V-type mixer, S-type mixer, grinder, ball mill,
It is possible to mix a powder mixer such as a planetary ball mill in a dry or wet manner.

【0031】結着剤としては、通常、ポリテトラフルオ
ロエチレン,ポリフッ化ビニリデン,ポリエチレン,ポ
リプロピレン等の熱可塑性樹脂、エチレン−プロピレン
ジエンターポリマー(EPDM),スルホン化EPD
M,スチレンブタジエンゴム(SBR)、フッ素ゴム等
のゴム弾性を有するポリマー、カルボキシメチルセルロ
ース等の多糖類等を1種または2種以上の混合物として
用いることができる。また、多糖類の様にリチウムと反
応する官能基を有する結着剤は、例えばメチル化するな
どしてその官能基を失活させておくことが望ましい。結
着剤の添加量は、正極または負極の総重量に対して1〜
50重量%が好ましく、特に2〜30重量%が好まし
い。
Examples of the binder include thermoplastic resins such as polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, and polypropylene; ethylene-propylene diene terpolymer (EPDM); and sulfonated EPD.
M, a polymer having rubber elasticity such as styrene-butadiene rubber (SBR) or fluororubber, or a polysaccharide such as carboxymethylcellulose can be used alone or as a mixture of two or more. Further, it is desirable that a binder having a functional group that reacts with lithium, such as a polysaccharide, be deactivated by, for example, methylation. The amount of the binder added is 1 to the total weight of the positive electrode or the negative electrode.
It is preferably 50% by weight, particularly preferably 2 to 30% by weight.

【0032】フィラーとしては、電池性能に悪影響を及
ぼさない材料であれば何でも良い。通常、ポリプロピレ
ン,ポリエチレン等のオレフィン系ポリマー、アエロジ
ル、ゼオライト、ガラス、炭素等が用いられる。フィラ
ーの添加量は、正極または負極の総重量に対して添加量
は30重量%以下が好ましい。
As the filler, any material may be used as long as it does not adversely affect battery performance. Usually, olefin polymers such as polypropylene and polyethylene, aerosil, zeolite, glass, carbon and the like are used. The amount of the filler is preferably 30% by weight or less based on the total weight of the positive electrode or the negative electrode.

【0033】正極および負極は、前記活物質、導電剤お
よび結着剤をN−メチルピロリドン,トルエン等の有機
溶媒に混合させた後、得られた混合液を下記に詳述する
集電体の上に塗布し、乾燥することによって、好適に作
製される。前記塗布方法については、例えば、アプリケ
ーターロールなどのローラーコーティング、スクリーン
コーティング、ドクターブレード方式、スピンコーティ
ング、バーコーダー等の手段を用いて任意の厚みおよび
任意の形状に塗布することが望ましいが、これらに限定
されるものではない。
The positive electrode and the negative electrode are prepared by mixing the active material, the conductive agent and the binder with an organic solvent such as N-methylpyrrolidone, toluene and the like. It is suitably prepared by coating on top and drying. Regarding the application method, for example, it is desirable to apply to any thickness and any shape using means such as roller coating such as an applicator roll, screen coating, a doctor blade method, spin coating, and a bar coder. It is not limited.

【0034】集電体としては、構成された電池において
悪影響を及ぼさない電子伝導体であれば何でもよい。例
えば、正極用集電体としては、アルミニウム、チタン、
ステンレス鋼、ニッケル、焼成炭素、導電性高分子、導
電性ガラス等の他に、接着性、導電性および耐酸化性向
上の目的で、アルミニウムや銅等の表面をカーボン、ニ
ッケル、チタンや銀等で処理した物を用いることができ
る。負極用集電体としては、銅、ニッケル、鉄、ステン
レス鋼、チタン、アルミニウム、焼成炭素、導電性高分
子、導電性ガラス、Al−Cd合金等の他に、接着性、
導電性、耐酸化性向上の目的で、銅等の表面をカーボ
ン、ニッケル、チタンや銀等で処理した物を用いること
ができる。これらの材料については表面を酸化処理する
ことも可能である。
The current collector may be any electronic conductor that does not adversely affect the battery structure. For example, as the positive electrode current collector, aluminum, titanium,
In addition to stainless steel, nickel, calcined carbon, conductive polymer, conductive glass, etc., the surface of aluminum, copper, etc. is coated with carbon, nickel, titanium, silver, etc. for the purpose of improving adhesion, conductivity and oxidation resistance. Can be used. As the current collector for the negative electrode, copper, nickel, iron, stainless steel, titanium, aluminum, calcined carbon, conductive polymer, conductive glass, Al-Cd alloy, etc.
For the purpose of improving conductivity and oxidation resistance, a material obtained by treating the surface of copper or the like with carbon, nickel, titanium, silver, or the like can be used. These materials can be oxidized on the surface.

【0035】集電体の形状については、フォイル状の
他、フィルム状、シート状、ネット状、パンチ又はエキ
スパンドされた物、ラス体、多孔質体、発砲体、繊維群
の形成体等が用いられる。厚みの限定は特にないが、1
〜500μmのものが用いられる。これらの集電体の中
で、正極としては、耐酸化性に優れているアルミニウム
箔が、負極としては、還元場において安定であり、且つ
電導性に優れ、安価な銅箔、ニッケル箔、鉄箔、および
それらの一部を含む合金箔を使用することが好ましい。
さらに、粗面表面粗さが0.2μmRa以上の箔である
ことが好ましく、これにより正極活物質または負極活物
質と集電体との密着性は優れたものとなる。よって、こ
のような粗面を有することから、電解箔を使用するのが
好ましい。特に、ハナ付き処理を施した電解箔は最も好
ましい。
Regarding the shape of the current collector, in addition to a foil shape, a film shape, a sheet shape, a net shape, a punched or expanded material, a lath body, a porous body, a foamed body, a fiber group formed body, and the like are used. Can be There is no particular limitation on the thickness.
〜500 μm is used. Among these current collectors, as the positive electrode, aluminum foil having excellent oxidation resistance is used, and as the negative electrode, copper foil, nickel foil, iron, which is stable in the reduction field and has excellent electrical conductivity, and is inexpensive. It is preferred to use foils, and alloy foils containing some of them.
Further, it is preferable that the foil has a rough surface roughness of 0.2 μm Ra or more, whereby the adhesion between the positive electrode active material or the negative electrode active material and the current collector becomes excellent. Therefore, it is preferable to use an electrolytic foil because of having such a rough surface. In particular, an electrolytic foil subjected to a napping treatment is most preferable.

【0036】非水電解質電池用セパレータとしては、優
れたレート特性を示す多孔膜や不織布等を、単独あるい
は併用することが好ましい。非水電解質電池用セパレー
タを構成する材料としては、例えばポリエチレン,ポリ
プロピレン等に代表されるポリオレフィン系樹脂、ポリ
エチレンテレフタレート,ポリブチレンテレフタレート
等に代表されるポリエステル系樹脂、ポリフッ化ビニリ
デン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共
重合体、フッ化ビニリデン−パーフルオロビニルエーテ
ル共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレ
ン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン
共重合体、フッ化ビニリデン−フルオロエチレン共重合
体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン共重合
体、フッ化ビニリデン−エチレン共重合体、フッ化ビニ
リデン−プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリ
フルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−テト
ラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
体、フッ化ビニリデン−エチレン−テトラフルオロエチ
レン共重合体等を挙げることができる。
As a separator for a non-aqueous electrolyte battery, it is preferable to use a porous film or a nonwoven fabric exhibiting excellent rate characteristics alone or in combination. Examples of the material constituting the separator for a non-aqueous electrolyte battery include polyolefin-based resins such as polyethylene and polypropylene; polyester-based resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; polyvinylidene fluoride; Fluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-perfluorovinyl ether copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-fluoroethylene copolymer, fluorine Vinylidene fluoride-hexafluoroacetone copolymer, vinylidene fluoride-ethylene copolymer, vinylidene fluoride-propylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride - tetrafluoroethylene - hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride - ethylene - can be mentioned tetrafluoroethylene copolymer.

【0037】非水電解質電池用セパレータの空孔率は強
度の観点から98体積%以下が好ましい。また、充放電
特性の観点から空孔率は20体積%以上が好ましい。
The porosity of the separator for a non-aqueous electrolyte battery is preferably 98% by volume or less from the viewpoint of strength. Further, the porosity is preferably 20% by volume or more from the viewpoint of charge and discharge characteristics.

【0038】また、非水電解質電池用セパレータは、例
えばアクリロニトリル、エチレンオキシド、プロピレン
オキシド、メチルメタアクリレート、ビニルアセテー
ト、ビニルピロリドン、ポリフッ化ビニリデン等のポリ
マーと電解液とで構成されるポリマーゲルを用いてもよ
い。
The separator for a non-aqueous electrolyte battery uses a polymer gel composed of a polymer such as acrylonitrile, ethylene oxide, propylene oxide, methyl methacrylate, vinyl acetate, vinyl pyrrolidone, polyvinylidene fluoride, etc. and an electrolyte. Is also good.

【0039】さらに、非水電解質電池用セパレータは、
上述したような多孔膜や不織布等とポリマーゲルを併用
して用いると、電解液の保液性が向上すため望ましい。
即ち、ポリエチレン微孔膜の表面及び微孔壁面に厚さ数
μm以下の親溶媒性ポリマーを被覆したフィルムを形成
し、該フィルムの微孔内に電解液を保持させることで、
前記親溶媒性ポリマーがゲル化する。
Further, the separator for a non-aqueous electrolyte battery is as follows:
It is preferable to use a polymer gel in combination with the above-described porous membrane, nonwoven fabric, or the like, since the liquid retention of the electrolytic solution is improved.
That is, by forming a film coated with a lipophilic polymer having a thickness of several μm or less on the surface of the polyethylene microporous membrane and the microporous wall surface, and by holding the electrolytic solution in the micropores of the film,
The solvent-soluble polymer gels.

【0040】該親溶媒性ポリマーとしては、ポリフッ化
ビニリデンの他、エチレンオキシド基やエステル基等を
有するアクリレートモノマー、エポキシモノマー、イソ
シアネート基を有するモノマー等が架橋したポリマー等
が挙げられる。架橋にあたっては、紫外線(UV)や電
子線(EB)等の活性光線等を用いることができる。
Examples of the solvent-philic polymer include polymers crosslinked with polyvinylidene fluoride, acrylate monomers having an ethylene oxide group or an ester group, epoxy monomers, monomers having an isocyanate group, and the like. Upon crosslinking, an actinic ray such as ultraviolet (UV) or electron beam (EB) can be used.

【0041】該親溶媒性ポリマーには、強度や物性制御
の目的で、架橋体の形成を妨害しない範囲の物性調整剤
を配合して使用することができる。該物性調整剤の例と
しては、無機フィラー類{酸化ケイ素、酸化チタン、酸
化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化亜鉛、酸化鉄などの金属酸化物、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウムなどの金属炭酸塩}、ポリマー類
{ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン/ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体、ポリアクリロニトリル、ポ
リメチルメタクリレート等}等が挙げられる。該物性調
整剤の添加量は、架橋性モノマーに対して通常50重量
%以下、好ましくは20重量%以下である。
For the purpose of controlling the strength and physical properties, a physical property modifier within a range that does not hinder the formation of the crosslinked product can be blended with the solvent-philic polymer and used. Examples of the physical property modifier include inorganic fillers {metal oxides such as silicon oxide, titanium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, zinc oxide and iron oxide, and metal carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate}. And polymers {polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, and the like}. The amount of the physical property modifier is usually 50% by weight or less, preferably 20% by weight or less, based on the crosslinkable monomer.

【0042】前記アクリレートモノマーについて例示す
ると、二官能以上の不飽和モノマーが好適に挙げられ、
より具体例には、2官能(メタ)アクリレート{エチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、アジピン酸・ジネオペ
ンチルグリコールエステルジ(メタ)アクリレート、重
合度2以上のポリエチレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、重合度2以上のポリプロピレングリコールジ
(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン/ポリオキ
シプロピレン共重合体のジ(メタ)アクリレート、ブタ
ンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサメチレング
リコールジ(メタ)アクリレート等}、3官能(メタ)
アクリレート{トリメチロールプロパントリ(メタ)ア
クリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、グ
リセリンのエチレンオキシド付加物のトリ(メタ)アク
リレート、グリセリンのプロピレンオキシド付加物のト
リ(メタ)アクリレート、グリセリンのエチレンオキシ
ド、プロピレンオキシド付加物のトリ(メタ)アクリレ
ート等}、4官能以上の多官能(メタ)アクリレート
{ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、
ジグリセリンヘキサ(メタ)アクリレート等}が挙げら
れる。これらのモノマーを単独もしくは、併用して用い
ることができる。
As an example of the acrylate monomer, a bifunctional or higher functional unsaturated monomer is preferably exemplified.
More specific examples include bifunctional (meth) acrylate {ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, adipic acid / dineopentyl glycol ester di (meth) acrylate, and polyethylene glycol having a degree of polymerization of 2 or more. Di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate having a degree of polymerization of 2 or more, di (meth) acrylate of polyoxyethylene / polyoxypropylene copolymer, butanediol di (meth) acrylate, hexamethylene glycol di (meth) acrylate ) Acrylate, etc., trifunctional (meth)
Acrylate: trimethylolpropane tri (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, tri (meth) acrylate of glycerin ethylene oxide adduct, tri (meth) acrylate of glycerin propylene oxide adduct, glycerin ethylene oxide, propylene oxide addition Tri (meth) acrylate, etc.}, polyfunctional (meth) acrylate having 4 or more functional groups, pentaerythritol tetra (meth) acrylate,
And diglycerin hexa (meth) acrylate. These monomers can be used alone or in combination.

【0043】前記アクリレートモノマーには、物性調整
等の目的で1官能モノマーを添加することもできる。該
一官能モノマーの例としては、不飽和カルボン酸{アク
リル酸、メタクリル酸、クロトン酸、けい皮酸、ビニル
安息香酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シト
ラコン酸、メサコン酸、メチレンマロン酸、アコニット
酸等}、不飽和スルホン酸{スチレンスルホン酸、アク
リルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等}または
それらの塩(Li塩、Na塩、K塩、アンモニウム塩、
テトラアルキルアンモニウム塩等)、またこれらの不飽
和カルボン酸をC1〜C18の脂肪族または脂環式アル
コール、アルキレン(C2〜C4)グリコール、ポリア
ルキレン(C2〜C4)グリコール等で部分的にエステ
ル化したもの(メチルマレート、モノヒドロキシエチル
マレート、など)、およびアンモニア、1級または2級
アミンで部分的にアミド化したもの(マレイン酸モノア
ミド、N−メチルマレイン酸モノアミド、N,N−ジエ
チルマレイン酸モノアミドなど)、(メタ)アクリル酸
エステル[C1〜C18の脂肪族(メチル、エチル、プ
ロピル、ブチル、2−エチルヘキシル、ステアリル等)
アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル、または
アルキレン(C2〜C4)グリコール(エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール
等)およびポリアルキレン(C2〜C4)グリコール
(ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル)と(メタ)アクリル酸とのエステル];(メタ)ア
クリルアミドまたはN−置換(メタ)アクリルアミド
[(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリ
ルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド
等];ビニルエステルまたはアリルエステル[酢酸ビニ
ル、酢酸アリル等];ビニルエーテルまたはアリルエー
テル[ブチルビニルエーテル、ドデシルアリルエーテル
等];不飽和ニトリル化合物[(メタ)アクリロニトリ
ル、クロトンニトリル等];不飽和アルコール[(メ
タ)アリルアルコール等];不飽和アミン[(メタ)ア
リルアミン、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルレー
ト、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等];
複素環含有モノマー[N−ビニルピロリドン、ビニルピ
リジン等];オレフィン系脂肪族炭化水素[エチレン、
プロピレン、ブチレン、イソブチレン、ペンテン、(C
6〜C50)α−オレフィン等];オレフィン系脂環式
炭化水素[シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘ
プテン、ノルボルネン等];オレフィン系芳香族炭化水
素[スチレン、α−メチルスチレン、スチルベン等];
不飽和イミド[マレイミド等];ハロゲン含有モノマー
[塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、ヘ
キサフルオロプロピレン等]等が挙げられる。
A monofunctional monomer may be added to the acrylate monomer for the purpose of adjusting physical properties and the like. Examples of the monofunctional monomer include unsaturated carboxylic acids {acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, vinylbenzoic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, methylenemalonic acid, Aconitic acid, etc., unsaturated sulfonic acid {styrene sulfonic acid, acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, etc.} or a salt thereof (Li salt, Na salt, K salt, ammonium salt,
Tetraalkylammonium salts, etc.) and also partially esterify these unsaturated carboxylic acids with C1-C18 aliphatic or alicyclic alcohols, alkylene (C2-C4) glycols, polyalkylene (C2-C4) glycols, etc. (Methylmalate, monohydroxyethylmalate, etc.) and partially amidated with ammonia and primary or secondary amines (maleic acid monoamide, N-methylmaleic acid monoamide, N, N-diethylmaleic acid) Monoamide), (meth) acrylic acid ester [C1-C18 aliphatic (methyl, ethyl, propyl, butyl, 2-ethylhexyl, stearyl, etc.)
Ester of alcohol and (meth) acrylic acid, or alkylene (C2-C4) glycol (ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, etc.) and polyalkylene (C2-C4) glycol (polyethylene glycol, polypropylene glycol) With (meth) acrylamide or N-substituted (meth) acrylamide [(meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, etc.]; vinyl ester or Allyl ester [vinyl acetate, allyl acetate, etc.]; vinyl ether or allyl ether [butyl vinyl ether, dodecyl allyl ether, etc.]; unsaturated nitrile compound [(meth) acrylonitrile, crotonnitrile, etc.]; Saturated alcohols [(meth) allyl alcohol]; unsaturated amines [(meth) allylamine, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate];
Heterocycle-containing monomer [N-vinylpyrrolidone, vinylpyridine, etc.]; olefinic aliphatic hydrocarbon [ethylene,
Propylene, butylene, isobutylene, pentene, (C
6-C50) α-olefins, etc.]; olefin-based alicyclic hydrocarbons [cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, norbornene, etc.]; olefin-based aromatic hydrocarbons [styrene, α-methylstyrene, stilbene, etc.];
Unsaturated imide [maleimide etc.]; halogen-containing monomer [vinyl chloride, vinylidene chloride, vinylidene fluoride, hexafluoropropylene etc.] and the like.

【0044】前記エポキシモノマーについて例示する
と、グリシジルエーテル類{ビスフェノールAジグリシ
ジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテ
ル、臭素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、フ
ェノールノボラックグリシジルエーテル、クレゾールノ
ボラックグリシジルエーテル等}、グリシジルエステル
類{ヘキサヒドロフタル酸グリシジルエステル、ダイマ
ー酸グリシジルエステル等}、グリシジルアミン類{ト
リグリシジルイソシアヌレート、テトラグリシジルジア
ミノフェニルメタン等}、線状脂肪族エポキサイド類
{エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油等}、
脂環族エポキサイド類{3,4エポキシ−6メチルシク
ロヘキシルメチルカルボキシレート、3,4エポキシシ
クロヘキシルメチルカルボキシレート等}等が挙げられ
る。これらのエポキシ樹脂は、単独もしくは硬化剤を添
加して硬化させて使用することができる。
Examples of the epoxy monomer include glycidyl ethers such as bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, brominated bisphenol A diglycidyl ether, phenol novolac glycidyl ether, cresol novolac glycidyl ether, and glycidyl esters. Glycidyl hexahydrophthalate, glycidyl dimer, etc., glycidylamines, triglycidyl isocyanurate, tetraglycidyl diaminophenylmethane, etc., linear aliphatic epoxides, epoxidized polybutadiene, epoxidized soybean oil, etc.,
Alicyclic epoxides {3,4 epoxy-6 methylcyclohexylmethyl carboxylate, 3,4 epoxy cyclohexylmethyl carboxylate, etc.}; These epoxy resins can be used alone or after being cured by adding a curing agent.

【0045】該硬化剤の例としては、脂肪族ポリアミン
類{ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、
3,9−(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−
テトロオキサスピロ[5,5]ウンデカン等}、芳香族
ポリアミン類{メタキシレンジアミン、ジアミノフェニ
ルメタン等}、ポリアミド類{ダイマー酸ポリアミド
等}、酸無水物類{無水フタル酸、テトラヒドロメチル
無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水トリメ
リット酸、無水メチルナジック酸}、フェノール類{フ
ェノールノボラック等}、ポリメルカプタン{ポリサル
ファイド等}、第三アミン類{トリス(ジメチルアミノ
メチル)フェノール、2−エチル−4−メチルイミダゾ
ール等}、ルイス酸錯体{三フッ化ホウ素・エチルアミ
ン錯体等}等が挙げられる。
Examples of the curing agent include aliphatic polyamines such as diethylene triamine, triethylene tetramine,
3,9- (3-aminopropyl) -2,4,8,10-
Tetrooxaspiro [5,5] undecane, etc., aromatic polyamines, such as meta-xylene diamine, diaminophenylmethane, etc., polyamides, such as dimer acid polyamide, etc., acid anhydrides, phthalic anhydride, tetrahydromethyl phthalic anhydride. , Hexahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, methylnadic anhydride, phenols such as phenol novolak, polymercaptans such as polysulfide, tertiary amines tris (dimethylaminomethyl) phenol, 2-ethyl-4 -Methylimidazole, etc.}, Lewis acid complex {boron trifluoride / ethylamine complex, etc.} and the like.

【0046】前記イソシアネート基を有するモノマーに
ついて例示すると、トルエンジイソシアネート、ジフェ
ニルメタンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレン
ジイソシアネート、2,2,4(2,2,4)−トリメ
チル−ヘキサメチレンジイソシアネート、p−フェニレ
ンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタ
ンジイソシアネート、3,3'−ジメチルジフェニル
4,4’−ジイソシアネート、ジアニシジンジイソシア
ネート、m−キシレンジイソシアネート、トリメチルキ
シレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネー
ト、1,5−ナフタレンジイソシアネート、trans
−1,4−シクロヘキシルジイソシアネート、リジンジ
イソシアネート等が挙げられる。
Examples of the monomer having an isocyanate group include toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,2,4 (2,2,4) -trimethyl-hexamethylene diisocyanate, and p-phenylene diisocyanate. 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, 3,3′-dimethyldiphenyl 4,4′-diisocyanate, dianisidine diisocyanate, m-xylene diisocyanate, trimethyl xylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, trans
-1,4-cyclohexyl diisocyanate, lysine diisocyanate and the like.

【0047】前記イソシアネート基を有するモノマーを
架橋するにあたって、ポリオール類およびポリアミン類
[2官能化合物{水、エチレングリコール、プロピレン
グリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリ
コール等}、3官能化合物{グリセリン、トリメチロー
ルプロパン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリエ
タノールアミン等}、4官能化合物{ペンタエリスリト
ール、エチレンジアミン、トリレンジアミン、ジフェニ
ルメタンジアミン、テトラメチロールシクロヘキサン、
メチルグルコシド等}、5官能化合物{2,2,6,6
−テトラキス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサノー
ル、ジエチレントリアミンなど}、6官能化合物{ソル
ビトール、マンニトール、ズルシトール等}、8官能化
合物{スークロース等}]、およびポリエーテルポリオ
ール類{前記ポリオールまたはポリアミンのプロピレン
オキサイドおよび/またはエチレンオキサイド付加
物}、ポリエステルポリオール[前記ポリオールと多塩
基酸{アジピン酸、o,m,p−フタル酸、コハク酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸、リシノール酸}との縮合物、
ポリカプロラクトンポリオール{ポリε−カプロラクト
ン等}、ヒドロキシカルボン酸の重縮合物等]等、活性
水素を有する化合物を併用することができる。
In crosslinking the isocyanate group-containing monomer, polyols and polyamines [bifunctional compounds {water, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, etc.}, trifunctional compounds} glycerin, trimethylolpropane, 1,4,6-hexanetriol, triethanolamine, etc., tetrafunctional compound, pentaerythritol, ethylenediamine, tolylenediamine, diphenylmethanediamine, tetramethylolcyclohexane,
Methyl glucoside, etc.} pentafunctional compound {2,2,6,6
-Tetrakis (hydroxymethyl) cyclohexanol, diethylenetriamine and the like {, 6-functional compound {sorbitol, mannitol, dulcitol, etc.}, 8-functional compound {sucrose, etc.}], and polyether polyols {propylene oxide and / or the polyol or polyamine) An ethylene oxide adduct {, a polyester polyol [condensation product of the polyol and a polybasic acid {adipic acid, o, m, p-phthalic acid, succinic acid, azelaic acid, sebacic acid, ricinoleic acid};
Compounds having active hydrogen can be used in combination, such as polycaprolactone polyol {poly-ε-caprolactone, etc.}, polycondensates of hydroxycarboxylic acids, etc.].

【0048】該架橋反応にあたって、触媒を併用するこ
とができる。該触媒について例示すると、有機スズ化合
物類、トリアルキルホスフィン類、アミン類[モノアミ
ン類{N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、トリエ
チルアミン等}、環状モノアミン類{ピリジン、N−メ
チルモルホリン等}、ジアミン類{N,N,N’,N’
−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’
−テトラメチル1,3−ブタンジアミン等}、トリアミ
ン類{N,N,N’,N’−ペンタメチルジエチレント
リアミン等}、ヘキサミン類{N,N,N’N’−テト
ラ(3−ジメチルアミノプロピル)−メタンジアミン
等}、環状ポリアミン類{ジアザビシクロオクタン(D
ABCO)、N,N’−ジメチルピペラジン、1,2−
ジメチルイミダゾール、1,8−ジアザビシクロ(5,
4,0)ウンデセン−7(DBU)等}等、およびそれ
らの塩類等が挙げられる。
In the crosslinking reaction, a catalyst can be used in combination. Examples of the catalyst include organotin compounds, trialkylphosphines, amines [monoamines {N, N-dimethylcyclohexylamine, triethylamine, etc.}, cyclic monoamines {pyridine, N-methylmorpholine, etc.}, diamines} N, N, N ', N'
-Tetramethylethylenediamine, N, N, N ', N'
-Tetramethyl 1,3-butanediamine etc., triamines {N, N, N ', N'-pentamethyldiethylenetriamine etc.}, hexamines {N, N, N'N'-tetra (3-dimethylaminopropyl) ) -Methanediamine, etc., cyclic polyamines, diazabicyclooctane (D
ABCO), N, N'-dimethylpiperazine, 1,2-
Dimethylimidazole, 1,8-diazabicyclo (5,
4,0) undecene-7 (DBU) and the like, and salts thereof.

【0049】本発明に係る非水電解質電池は、電解液
を、例えば、非水電解質電池用セパレータと正極と負極
とを積層する前または積層した後に注液し、最終的に、
外装材で封止することによって好適に作製される。ま
た、正極と負極とが非水電解質電池用セパレータを介し
て積層された発電要素を巻回してなる非水電解質電池に
おいては、電解液は、前記巻回の前後に発電要素に注液
されるのが好ましい。注液法としては、常圧で注液する
ことも可能であるが、真空含浸方法や加圧含浸方法も使
用可能である。
In the non-aqueous electrolyte battery according to the present invention, for example, the electrolyte is injected before or after laminating the separator for a non-aqueous electrolyte battery and the positive electrode and the negative electrode.
It is suitably manufactured by sealing with an exterior material. Further, in a non-aqueous electrolyte battery in which a positive electrode and a negative electrode are wound around a power generating element stacked with a non-aqueous electrolyte battery separator interposed therebetween, the electrolyte is injected into the power generating element before and after the winding. Is preferred. As the liquid injection method, it is possible to inject liquid at normal pressure, but a vacuum impregnation method or a pressure impregnation method can also be used.

【0050】外装材としては、非水電解質電池の軽量化
の観点から、薄い材料が好ましく、例えば、金属箔を樹
脂フィルムで挟み込んだ構成の金属樹脂複合フィルムが
好ましい。金属箔の具体例としては、アルミニウム、
鉄、ニッケル、銅、ステンレス鋼、チタン、金、銀等、
ピンホールのない箔であれば限定されないが、好ましく
は軽量且つ安価なアルミニウム箔が好ましい。また、電
池外部側の樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフ
タレートフィルム,ナイロンフィルム等の突き刺し強度
に優れた樹脂フィルムを、電池内部側の樹脂フィルムと
しては、ポリエチレンフィルム,ナイロンフィルム等
の、熱融着可能であり、かつ耐溶剤性を有するフィルム
が好ましい。
From the viewpoint of reducing the weight of the nonaqueous electrolyte battery, a thin material is preferable as the exterior material. For example, a metal-resin composite film in which a metal foil is sandwiched between resin films is preferable. Specific examples of the metal foil include aluminum,
Iron, nickel, copper, stainless steel, titanium, gold, silver, etc.
There is no limitation as long as the foil has no pinhole, but a lightweight and inexpensive aluminum foil is preferred. As the resin film on the outside of the battery, a resin film having excellent piercing strength such as a polyethylene terephthalate film or a nylon film can be used, and as the resin film on the inside of the battery, a polyethylene film or a nylon film can be used. It is preferable to use a film that has a solvent resistance.

【0051】[0051]

【実施例】以下、本発明の詳細を実施例により説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 (実施例)下記(a)〜(c)の手順に従って、実施例
の非水電解質電池を作製した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. (Example) A nonaqueous electrolyte battery of an example was manufactured according to the following procedures (a) to (c).

【0052】(a)正極は以下のように作製した。 正極活物質としてLiCoO2、導電剤としてアセチレ
ンブラック、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン
を、90:5:5の重量比率で混合後、溶剤としてN−
メチルピロリドンを用いて上記材料の正極スラリーを作
製した。得られたスラリーを正極集電体として20μm
のアルミニウム箔の両面に塗布し、乾燥することによっ
てN−メチルピロリドンを除去した。この正極板をロー
ルプレスによりプレスし、正極を得た。
(A) The positive electrode was prepared as follows. After mixing LiCoO 2 as a positive electrode active material, acetylene black as a conductive agent, and polyvinylidene fluoride as a binder at a weight ratio of 90: 5: 5, N- as a solvent was used.
A positive electrode slurry of the above material was prepared using methylpyrrolidone. The obtained slurry was used as a positive electrode current collector at 20 μm.
The N-methylpyrrolidone was removed by coating on both sides of an aluminum foil and drying. This positive electrode plate was pressed by a roll press to obtain a positive electrode.

【0053】(b)負極は以下のように作製した。 負極活物質としてLcが100nm以上のグラファイ
ト、バインダーとしてスチレンブタジエンゴム(SB
R)及びカルボキシメチルセルロース(CMC)を、9
7:2:1の重量比率で混合後、溶剤として精製水を用
いて上記材料の負極スラリーを作製した。得られたスラ
リーを負極集電体として粗面表面粗さが0.3μmRa
である電解銅箔の両面に塗布し、乾燥によりN−メチル
ピロリドンを除去した。この負極板をロールプレスによ
りプレスし、負極を得た。
(B) The negative electrode was prepared as follows. Graphite having an Lc of 100 nm or more as a negative electrode active material and styrene butadiene rubber (SB) as a binder
R) and carboxymethylcellulose (CMC)
After mixing at a weight ratio of 7: 2: 1, a negative electrode slurry of the above material was prepared using purified water as a solvent. The obtained slurry was used as a negative electrode current collector and had a rough surface roughness of 0.3 μm Ra.
Was applied to both sides of an electrolytic copper foil, and dried to remove N-methylpyrrolidone. This negative electrode plate was pressed by a roll press to obtain a negative electrode.

【0054】(c)実施例1の非水電解質電池の作製 上記(a)および(b)で得られた正極と負極とを、非
水電解質電池用セパレータであるポリエチレン製不織布
(目付10g/m2,厚さ100μm)を介して積層さ
せ、引き続き、アルミニウム端子(幅5mm、厚さ10
0μm)(正極端子)を正極集電体に、ニッケル端子
(幅5mm、厚さ100μm)(負極端子)を負極集電
体に、それぞれ電気抵抗溶接により接続した。この積層
体を、筒状の金属樹脂複合フィルム(電池外部側樹脂,
金属箔,電池内部側樹脂がそれぞれポリエチレンテレフ
タレート,アルミニウム箔,変性ポリプロピレンとなっ
ている)からなる外装材の中に設置した後、四フッ化ホ
ウ酸リチウム(LiBF4)20重量部とγ−ブチロラ
クトン80重量部とフェニレンカーボネート5重量部と
を混合した非水電解液を、外装材の中に真空注液(13
33Pa)し、さらに真空封口(1333Pa)するこ
とによって、実施例1の非水電解質電池を作製した。
(C) Preparation of Nonaqueous Electrolyte Battery of Example 1 The positive electrode and the negative electrode obtained in the above (a) and (b) were combined with a nonwoven fabric made of polyethylene as a nonaqueous electrolyte battery separator (with a basis weight of 10 g / m 2). 2 and a thickness of 100 μm), followed by aluminum terminals (width 5 mm, thickness 10 μm).
0 μm) (positive electrode terminal) was connected to the positive electrode current collector, and the nickel terminal (5 mm width, 100 μm thickness) (negative electrode terminal) was connected to the negative electrode current collector by electric resistance welding. This laminated body is formed into a cylindrical metal-resin composite film (resin outside the battery,
(The metal foil and the battery inside resin are polyethylene terephthalate, aluminum foil, and modified polypropylene, respectively), and then 20 parts by weight of lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) and γ-butyrolactone A non-aqueous electrolyte obtained by mixing 80 parts by weight and 5 parts by weight of phenylene carbonate was vacuum-injected into the exterior material (13).
33 Pa) and vacuum sealing (1333 Pa) to produce the non-aqueous electrolyte battery of Example 1.

【0055】(d)実施例2の非水電解質電池の作製 フェニレンカーボネートに代えて、4-メチル-ベンゾ[1,
3]ジオキシゾール-2-オンを用いたことを除いては、実
施例1と同様にして、実施例2の非水電解質電池を作製
した。
(D) Preparation of Non-Aqueous Electrolyte Battery of Example 2 Instead of phenylene carbonate, 4-methyl-benzo [1,
3] A non-aqueous electrolyte battery of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1, except that dioxyzol-2-one was used.

【0056】(e)比較例1の非水電解質電池の作製 四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)20重量部とγ
−ブチロラクトン80重量部とを混合した非水電解液を
使用した以外は、上記実施例の非水電解質電池と同様の
方法で、比較例1の非水電解質電池の作製した。
(E) Preparation of Nonaqueous Electrolyte Battery of Comparative Example 1 20 parts by weight of lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) and γ
A non-aqueous electrolyte battery of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in the non-aqueous electrolyte battery of the above-described example, except that a non-aqueous electrolyte mixed with 80 parts by weight of butyrolactone was used.

【0057】(f)比較例2の非水電解質電池の作製 四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)20重量部とプ
ロピレンカーボネート80重量部とフェニレンカーボネ
ート5重量部とを混合した非水電解液を使用した以外
は、上記実施例の非水電解質電池と同様の方法で、比較
例2の非水電解質電池の作製した。
(F) Preparation of Nonaqueous Electrolyte Battery of Comparative Example 2 A nonaqueous electrolyte obtained by mixing 20 parts by weight of lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), 80 parts by weight of propylene carbonate, and 5 parts by weight of phenylene carbonate was used. A non-aqueous electrolyte battery of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in the non-aqueous electrolyte battery of the above-described embodiment except that the battery was used.

【0058】(非水電解質電池の性能試験)実施例の非
水電解質電池と比較例の非水電解質電池とをそれぞれ使
用して、20℃における放電容量、及び−20℃におけ
る放電容量を測定した。充電は20℃において4.1
V,5時間率(0.2C),7時間の定電流定電圧充電
で行い、放電は20℃および−20℃のそれぞれの温度
において終止電圧2.7V,5時間率(0.2C)の電
流で行った。エネルギー密度を“20℃における放電容
量”で評価し、低温特性を“20℃における放電容量に
対する−20℃における放電容量の割合”で評価した。
結果を表1に示す。
(Performance Test of Nonaqueous Electrolyte Battery) Using the nonaqueous electrolyte battery of the example and the nonaqueous electrolyte battery of the comparative example, the discharge capacity at 20 ° C. and the discharge capacity at −20 ° C. were measured. . Charging is 4.1 at 20 ° C
V, 5 hour rate (0.2 C), constant current constant voltage charging for 7 hours, and discharge at a final voltage of 2.7 V, 5 hour rate (0.2 C) at 20 ° C. and −20 ° C., respectively. Performed with current. The energy density was evaluated by “discharge capacity at 20 ° C.”, and the low-temperature characteristics were evaluated by “ratio of discharge capacity at −20 ° C. to discharge capacity at 20 ° C.”.
Table 1 shows the results.

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【0060】表1に示すように、実施例1および実施例
2の非水電解質電池は、比較例1および比較例2の非水
電解質電池と比較して、“20℃における放電容量”お
よび“20℃における放電容量に対する−20℃におけ
る放電容量の割合”の値が高く、良好な低温特性と高い
エネルギー密度とを兼ね備える非水電解質電池であるこ
とが確認された。
As shown in Table 1, the non-aqueous electrolyte batteries of Examples 1 and 2 were compared with the non-aqueous electrolyte batteries of Comparative Examples 1 and 2 in terms of “discharge capacity at 20 ° C.” The ratio of the discharge capacity at −20 ° C. to the discharge capacity at 20 ° C. ”was high, and it was confirmed that the battery was a nonaqueous electrolyte battery having both good low-temperature characteristics and high energy density.

【0061】一方、比較例1の非水電解質電池は、“2
0℃における放電容量”が値が低く、高いエネルギー密
度は得られなかった。これは、充電中に電解液中のγ−
ブチロラクトンが分解し、可逆容量が低下したためと考
えられる。
On the other hand, the nonaqueous electrolyte battery of Comparative Example 1
The discharge capacity at 0 ° C. was low, and a high energy density was not obtained.
It is considered that butyrolactone was decomposed and the reversible capacity was reduced.

【0062】また、比較例2の非水電解質電池は、“2
0℃における放電容量に対する−20℃における放電容
量の割合”の値が低く、低温特性が不十分であった。こ
れは、非水電解液の非水溶剤が、プロピレンカーボネー
トとフェニレンカーボネートとからなり、またγ−ブチ
ロラクトンを含有しないので、実施例の非水電解質電池
の電解液と比較して粘度が高くなったためと考えられ
る。
The non-aqueous electrolyte battery of Comparative Example 2
The ratio of the discharge capacity at −20 ° C. to the discharge capacity at 0 ° C. ”was low, and the low-temperature characteristics were insufficient. The non-aqueous solvent of the non-aqueous electrolyte was composed of propylene carbonate and phenylene carbonate. Also, it is considered that the viscosity was higher than that of the non-aqueous electrolyte battery of the example because it did not contain γ-butyrolactone.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、請求項1に記載したように、非水電解液が、非水溶
剤として、γ−ブチロラクトンとフェニレンカーボネー
トまたはその誘導体とを含有することにより、低温にお
いても電解液の粘度上昇が起こることなくイオン伝導を
確実にすることができ、また、充電時における負極上で
のγ−ブチロラクトンの分解を確実に抑制して充電を十
分に行うことができるので、良好な低温特性と高いエネ
ルギー密度とを兼ね備える非水電解質電池を提供でき
る。
As described above, according to the present invention, as described in claim 1, the non-aqueous electrolyte contains γ-butyrolactone and phenylene carbonate or a derivative thereof as non-aqueous solvents. By doing so, it is possible to ensure ionic conduction without increasing the viscosity of the electrolytic solution even at low temperatures, and to sufficiently suppress the decomposition of γ-butyrolactone on the negative electrode during charging to sufficiently charge the battery. As a result, it is possible to provide a non-aqueous electrolyte battery having both good low-temperature characteristics and high energy density.

【0064】また、本発明によれば、請求項2に記載し
たように、負極活物質が、グラファイトであるので、電
解質塩をリチウム塩とすることによって、特に、自己放
電が少なく、充放電における不可逆容量の少ない非水電
解質電池を提供できる。
According to the present invention, since the negative electrode active material is graphite as described in claim 2, the use of a lithium salt as the electrolyte salt makes it possible to reduce self-discharge and reduce charge and discharge. A non-aqueous electrolyte battery with small irreversible capacity can be provided.

【0065】また、本発明によれば、請求項3に記載し
たように、電解質塩が、四フッ化ホウ酸リチウム(Li
BF4)であることにより、電解液中に存在する水分と
の反応性が低く、電極や外装材の腐食を引き起こすフッ
酸発生の程度が少ないので、軽量化を目的に、外装材と
して金属樹脂複合フィルム等の薄い材料を採用した場合
であっても、高い耐久性を有する非水電解質電池を提供
できる。
According to the present invention, the electrolyte salt is lithium tetrafluoroborate (Li).
BF 4 ) has low reactivity with water present in the electrolytic solution and generates a small amount of hydrofluoric acid which causes corrosion of electrodes and exterior materials. Even when a thin material such as a composite film is used, a non-aqueous electrolyte battery having high durability can be provided.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極活物質を主要構成成分とする正極
と、負極活物質を主要構成成分とする負極と、電解質塩
が非水溶剤に含有された非水電解液とから、少なくとも
構成される非水電解質電池において、 前記非水電解液が、前記非水溶剤として、γ−ブチロラ
クトンと、フェニレンカーボネートまたはその誘導体と
を含有することを特徴とする非水電解質電池。
At least one of a positive electrode having a positive electrode active material as a main component, a negative electrode having a negative electrode active material as a main component, and a non-aqueous electrolyte containing an electrolyte salt in a non-aqueous solvent. In the nonaqueous electrolyte battery, the nonaqueous electrolyte solution contains γ-butyrolactone and phenylene carbonate or a derivative thereof as the nonaqueous solvent.
【請求項2】 前記負極活物質が、グラファイトである
ことを特徴とする請求項1に記載の非水電解質電池。
2. The non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the negative electrode active material is graphite.
【請求項3】 前記電解質塩が、四フッ化ホウ酸リチウ
ム(LiBF4)であることを特徴とする請求項1また
は2に記載の非水電解質電池。
3. The non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the electrolyte salt is lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ).
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