JP2003142157A - Electrolyte and battery using it - Google Patents

Electrolyte and battery using it

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JP2003142157A
JP2003142157A JP2001334952A JP2001334952A JP2003142157A JP 2003142157 A JP2003142157 A JP 2003142157A JP 2001334952 A JP2001334952 A JP 2001334952A JP 2001334952 A JP2001334952 A JP 2001334952A JP 2003142157 A JP2003142157 A JP 2003142157A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolyte capable of establishing an excellent chemical stability and thermochemical stability, and a lithium secondary battery using the electrolyte. SOLUTION: The electrolyte of the lithium secondary battery contains a siloxane derivative expressed by Formula (1) and electrolyte salts. Siloxane derivative has a high chemical stability and is fire retardant or with a low vapor pressure, so that it excels also in terms of thermochemistry. Formula (1) where a is integer 1-50, m, n, q, r are integers 0-40, R1 and R2 are H atoms, alkyl radicals or radicals such that at least part of the H atoms contained in an alkyl radical are substituted with halogen atoms.

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、電解質塩と溶媒と
を含む電解質およびそれを用いた電池に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrolyte containing an electrolyte salt and a solvent, and a battery using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年になり、カメラ一体型ビデオテープ
レコーダ、携帯電話あるいはラップトップコンピュータ
などの携帯用電気製品が急速に普及しつつある。また、
環境問題の観点からNOx などの排気ガスを空気中に排
出しない電気自動車の開発が社会的課題として取り上げ
られるようになってきた。このような状況の下、ポータ
ブル電源およびクリーンなエネルギー源としての電池、
特に、二次電池についての研究開発が活発に進められて
いる。中でも、リチウム(Li)またはリチウムイオン
(Li+ )を用いた二次電池(リチウム二次電池)は、
従来の水系電解液二次電池である鉛(Pb)二次電池ま
たはニッケルカドミウム(Ni−Cd)二次電池と比較
して高いエネルギー密度が得られるので、大きな期待を
集めている。
2. Description of the Related Art In recent years, portable electronic products such as a camera-integrated video tape recorder, a mobile phone or a laptop computer have been rapidly spread. Also,
From the viewpoint of environmental problems, the development of electric vehicles that do not emit exhaust gas such as NO x into the air has come to be taken up as a social issue. Under these circumstances, batteries as portable power source and clean energy source,
In particular, research and development of secondary batteries are being actively pursued. Among them, the secondary battery (lithium secondary battery) using lithium (Li) or lithium ion (Li + ) is
Since high energy density can be obtained as compared with a lead (Pb) secondary battery or a nickel-cadmium (Ni-Cd) secondary battery, which are conventional water-based electrolyte secondary batteries, high expectations are gathered.

【0003】このリチウム二次電池の電解質としては、
低分子のエチレンカーボネートあるいはプロピレンカー
ボネートまたは炭酸ジエチルなどの炭酸エステルなどの
非水溶媒に、電解質塩としてLiPF6 などのリチウム
系電解質塩を溶解させたものが、比較的導電率も高く、
電位的にも安定であることから広く用いられている。
As the electrolyte of this lithium secondary battery,
A low-molecular-weight ethylene carbonate or propylene carbonate or a non-aqueous solvent such as a carbonic acid ester such as diethyl carbonate in which a lithium-based electrolyte salt such as LiPF 6 is dissolved as an electrolyte salt has a relatively high conductivity,
It is widely used because it is stable in terms of electric potential.

【0004】ところが、このような電解質を用いたリチ
ウム二次電池は高性能であるものの、可燃性の有機溶媒
を用いているため、安全性において問題が起こる場合が
ある。例えば、電流の短絡時に急激に大電流が電池内に
流れて発熱し、これにより有機溶媒を含む電解質が気化
または分解を起こし、これによるガス発生のために、電
池の破損、破裂あるいは発火が起こる可能性があった。
そこで、従来は、これらを防止するために、電池内の圧
力が上昇すると開裂する安全弁または電流遮断装置など
を設けることにより安全対策を行っていた。
However, although a lithium secondary battery using such an electrolyte has high performance, it may cause a problem in safety because it uses a flammable organic solvent. For example, when a current is short-circuited, a large current suddenly flows into the battery to generate heat, which causes the electrolyte containing the organic solvent to vaporize or decompose, which causes gas generation, resulting in damage, rupture, or ignition of the battery. There was a possibility.
Therefore, in order to prevent these problems, conventionally, safety measures have been taken by providing a safety valve or a current cutoff device that opens when the pressure in the battery rises.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、安全弁などの構造機構を改良することで安全性を確
保していたので、構造が複雑となってしまうと共に、そ
れらの構造の分だけ電池の大きさが大きくなってしまう
という問題があった。そこで、電池材料を根本的に改善
することが望まれている。
However, in the past, the safety was ensured by improving the structural mechanism such as a safety valve, so that the structure becomes complicated, and the structure of the battery is reduced by that amount. There was a problem that the size became large. Therefore, it is desired to fundamentally improve the battery material.

【0006】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その第1の目的は、化学的安定性および熱化学的
安定性に優れた電解質を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and a first object thereof is to provide an electrolyte excellent in chemical stability and thermochemical stability.

【0007】また、本発明の第2の目的は、電解質の気
化または分解を抑制することにより、ガスの発生による
電池の破損または発火を防止し、かつ電池性能に優れた
電池を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a battery having excellent battery performance, which prevents the battery from being damaged or ignited by the generation of gas by suppressing vaporization or decomposition of the electrolyte. is there.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による第1の電解
質は、下記の化5にて示されるシロキサン誘導体と、電
解質塩とを含むものである。
The first electrolyte according to the present invention contains a siloxane derivative represented by the following chemical formula 5 and an electrolyte salt.

【化5】 (式中、aは1から50の整数を表し、m,n,qおよ
びrは0から40の整数をそれぞれ表し、R1およびR
2は水素原子,アルキル基またはアルキル基に含まれる
水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子で置換された
基をそれぞれ表す。)
[Chemical 5] (In the formula, a represents an integer of 1 to 50, m, n, q, and r each represent an integer of 0 to 40, and R1 and R
2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a group in which at least a part of hydrogen atoms contained in the alkyl group is substituted with a halogen atom. )

【0009】本発明による第2の電解質は、下記の化6
にて示されるシロキサン誘導体と、電解質塩とを含むも
のである。
The second electrolyte according to the present invention has the following chemical formula:
It contains a siloxane derivative represented by and an electrolyte salt.

【化6】 (式中、bは0から3の整数を表し、cは1から4の整
数を表し、b+cは必ず4であり、sおよびtは0から
40の整数をそれぞれ表す。R3はメチル基であり、R
4は水素原子,アルキル基またはアルキル基に含まれる
水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子で置換された
基を表す。)
[Chemical 6] (In the formula, b represents an integer of 0 to 3, c represents an integer of 1 to 4, b + c is always 4, and s and t each represent an integer of 0 to 40. R3 is a methyl group. , R
4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a group in which at least a part of hydrogen atoms contained in the alkyl group is substituted with a halogen atom. )

【0010】本発明による第1の電池は、正極および負
極と共に電解質を備えたものであって、電解質は、下記
の化7にて示されるシロキサン誘導体および電解質塩を
含むものである。
The first battery according to the present invention comprises an electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode, and the electrolyte contains a siloxane derivative represented by the following chemical formula 7 and an electrolyte salt.

【化7】 (式中、aは1から50の整数を表し、m,n,qおよ
びrは0から40の整数をそれぞれ表し、R1およびR
2は水素原子,アルキル基またはアルキル基に含まれる
水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子で置換された
基をそれぞれ表す。)
[Chemical 7] (In the formula, a represents an integer of 1 to 50, m, n, q, and r each represent an integer of 0 to 40, and R1 and R
2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a group in which at least a part of hydrogen atoms contained in the alkyl group is substituted with a halogen atom. )

【0011】本発明による第2の電池は、正極および負
極と共に電解質を備えたものであって、電解質は、下記
の化8にて示されるシロキサン誘導体および電解質塩を
含むものである。
The second battery according to the present invention comprises a positive electrode and a negative electrode and an electrolyte, and the electrolyte contains a siloxane derivative and an electrolyte salt represented by the following chemical formula (8).

【化8】 (式中、bは0から3の整数を表し、cは1から4の整
数を表し、b+cは必ず4であり、sおよびtは0から
40の整数をそれぞれ表す。R3はメチル基であり、R
4は水素原子,アルキル基またはアルキル基に含まれる
水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子で置換された
基を表す。)
[Chemical 8] (In the formula, b represents an integer of 0 to 3, c represents an integer of 1 to 4, b + c is always 4, and s and t each represent an integer of 0 to 40. R3 is a methyl group. , R
4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a group in which at least a part of hydrogen atoms contained in the alkyl group is substituted with a halogen atom. )

【0012】本発明による第1または第2の電解質で
は、化5または化6に示したシロキサン誘導体を含んで
いるので、化学的安定性が高く、難燃性または低蒸気圧
であるために熱化学的にも優れた特性を得られる。
Since the first or second electrolyte according to the present invention contains the siloxane derivative shown in Chemical formula 5 or Chemical formula 6, it has high chemical stability, flame retardancy, and low vapor pressure. Excellent chemical properties can be obtained.

【0013】本発明による第1または第2の電池では、
電解質が化7または化8に示したシロキサン誘導体を含
んでいるので、電流の短絡時においても気化または分解
が起こりにくく、電池の破損または発火が防止され、高
電圧においても優れた電池性能が示される。
In the first or second battery according to the present invention,
Since the electrolyte contains the siloxane derivative shown in Chemical formula 7 or Chemical formula 8, vaporization or decomposition does not easily occur even when the current is short-circuited, damage or ignition of the battery is prevented, and excellent battery performance is exhibited even at high voltage. Be done.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0015】本発明の一実施の形態に係る電解質は、溶
媒と電解質塩とを含んでいる。溶媒は電解質塩を溶解し
解離させるものである。溶媒は、化9または化10に示
したシロキサン誘導体のうちの少なくとも一方を含んで
いる。
The electrolyte according to one embodiment of the present invention contains a solvent and an electrolyte salt. The solvent dissolves and dissociates the electrolyte salt. The solvent contains at least one of the siloxane derivatives shown in Chemical formula 9 or Chemical formula 10.

【0016】[0016]

【化9】 (式中、aは1から50の整数を表し、m,n,qおよ
びrは0から40の整数をそれぞれ表し、R1およびR
2は水素原子,アルキル基またはアルキル基に含まれる
水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子で置換された
基をそれぞれ表す。なお、mとnとqとrとは同じ値で
も異なる値でもよく、R1とR2とは同一でも異なって
いてもよい。)
[Chemical 9] (In the formula, a represents an integer of 1 to 50, m, n, q, and r each represent an integer of 0 to 40, and R1 and R
2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a group in which at least a part of hydrogen atoms contained in the alkyl group is substituted with a halogen atom. Note that m, n, q, and r may have the same value or different values, and R1 and R2 may be the same or different. )

【0017】[0017]

【化10】 (式中、bは0から3の整数を表し、cは1から4の整
数を表し、b+cは必ず4であり、sおよびtは0から
40の整数をそれぞれ表す。R3はメチル基であり、R
4は水素原子,アルキル基またはアルキル基に含まれる
水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子で置換された
基を表す。なお、sとtは同じ値でも異なる値でもよ
い。)
[Chemical 10] (In the formula, b represents an integer of 0 to 3, c represents an integer of 1 to 4, b + c is always 4, and s and t each represent an integer of 0 to 40. R3 is a methyl group. , R
4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a group in which at least a part of hydrogen atoms contained in the alkyl group is substituted with a halogen atom. Note that s and t may have the same value or different values. )

【0018】これらシロキサン誘導体は、ケイ素(S
i)と酸素(O)との鎖状結合を基本骨格にもち、ケイ
素に1価の有機基である側鎖が付加された鎖状型の無機
高分子である。これらシロキサン誘導体は、化学的安定
性が高く、難燃性または低蒸気圧であるために熱化学的
安定性にも優れるという特性を有している。
These siloxane derivatives are silicon (S
It is a chain-type inorganic polymer having a chain bond of i) and oxygen (O) as a basic skeleton, and a side chain which is a monovalent organic group is added to silicon. These siloxane derivatives have characteristics of high chemical stability, flame retardancy, and low vapor pressure and therefore excellent thermochemical stability.

【0019】これらシロキサン誘導体の温度25℃にお
ける動粘性率は5000mm2 /s(5000cSt)
以下であることが好ましく、重量平均分子量は1000
0以下であることが好ましい。電解質の溶媒として用い
るには、粘度が比較的低く、かつ電解質塩を溶解し得る
ことが必要だからである。動粘性率および重量平均分子
量は、例えば、化9に示したa,m,n,qおよびrの
値を選択することにより、または化10に示したb,
c,sおよびtの値を選択することにより調製される。
例えば、化9に示したシロキサン誘導体であれば、aを
1から20の範囲内の整数とすることが好ましい。
The kinematic viscosity of these siloxane derivatives at a temperature of 25 ° C. is 5000 mm 2 / s (5000 cSt).
The following is preferable, and the weight average molecular weight is 1000.
It is preferably 0 or less. This is because it is necessary to have a relatively low viscosity and to be able to dissolve the electrolyte salt in order to use it as a solvent for the electrolyte. The kinematic viscosity and the weight average molecular weight can be determined, for example, by selecting the values of a, m, n, q and r shown in Chemical formula 9, or b shown in Chemical formula 10,
Prepared by choosing values for c, s and t.
For example, in the case of the siloxane derivative shown in Chemical formula 9, a is preferably an integer in the range of 1 to 20.

【0020】電解質塩としては、例えば、軽金属塩が挙
げられる。軽金属塩にはリチウム塩,ナトリウム(N
a)塩,あるいはカリウム(K)塩などのアルカリ金属
塩、またはマグネシウム(Mg)塩あるいはカルシウム
(Ca)塩などのアルカリ土類金属塩、またはアルミニ
ウム(Al)塩などがあり、目的に応じて1種または複
数種が選択される。例えば、リチウム塩であれば、Li
BF4 ,LiClO4 ,LiPF6 ,LiAsF6 ,C
3 SO3 Li,(CF3 SO2 2 NLi,C 4 9
SO3 Li,CF3 CO2 Li,(CF3 CO2 2
Li,C6 5 SO3 Li,C8 17SO3 Li,(C
2 5 SO2 2 NLi,(C4 9 SO 2 )(CF3
SO2 )NLi,(FSO2 6 4 )(CF3
2 )NLi、((CF3 2 CHOSO2 2 NL
i,(CF3 SO2 3 CLi,(C6 3 (CF3
2 −3,5)4 BLi,LiCF3 あるいはLiAlC
4 が挙げられ、これらのうちのいずれか1種または2
種以上が混合して用いられる。
Examples of electrolyte salts include light metal salts.
You can Lithium salt and sodium (N
a) Alkali metal such as salt or potassium (K) salt
Salt, magnesium (Mg) salt or calcium
Alkaline earth metal salt such as (Ca) salt, or aluminum
There are um (Al) salts, etc.
Several types are selected. For example, if it is a lithium salt, Li
BFFour, LiClOFour, LiPF6, LiAsF6, C
F3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, C FourF9
SO3Li, CF3CO2Li, (CF3CO2)2N
Li, C6FFiveSO3Li, C8F17SO3Li, (C
2FFiveSO2)2NLi, (CFourF9SO 2) (CF3
SO2) NLi, (FSO2C6FFour) (CF3S
O2) NLi, ((CF3)2CHOSO2)2NL
i, (CF3SO2)3CLi, (C6F 3(CF3)
2-3, 5)FourBLi, LiCF3Or LiAlC
lFourAnd any one or two of these
A mixture of two or more species is used.

【0021】なお、この電解質の温度25℃における導
電率は0.01S/m以上であることが好ましく、電解
質塩の種類あるいはその濃度により調整される。
The conductivity of this electrolyte at a temperature of 25 ° C. is preferably 0.01 S / m or more, and is adjusted depending on the type of electrolyte salt or its concentration.

【0022】また、この電解質は、上述したシロキサン
誘導体に加えて他の溶媒を含んでいてもよい。他の溶媒
としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレン
カーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカ
ーボネート、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエ
トキシエタン、γーブチロラクトン、テトラヒドロフラ
ン、1,3−ジオキソラン、ジプロピルカーボネート、
ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、ア
セトニトリル、プロピオニトリル、アニソール、酢酸エ
ステルあるいはプロピオン酸エステルなどが挙げられ、
これらのいずれか1種または2種以上が混合して用いら
れる。
The electrolyte may contain other solvent in addition to the siloxane derivative described above. Examples of other solvents include propylene carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, dipropyl. Carbonate,
Diethyl ether, sulfolane, methyl sulfolane, acetonitrile, propionitrile, anisole, acetic acid ester or propionic acid ester, and the like,
Any one of these or a mixture of two or more thereof is used.

【0023】このような構成を有する電解質は、次のよ
うにして電池に用いられる。ここでは、リチウム二次電
池の例を挙げ、図面を参照して、以下に説明する。
The electrolyte having such a structure is used in a battery as follows. Here, an example of a lithium secondary battery will be given and described below with reference to the drawings.

【0024】図1は、本実施の形態に係る電解質を用い
た二次電池の断面構造を表すものである。この二次電池
はいわゆるコイン型といわれるものであり、外装カップ
11内に収容された円板状の負極12と外装缶13内に
収容された円板状の正極14とが、セパレータ15を介
して積層されたものである。外装カップ11および外装
缶13の内部は本実施の形態に係る電解質16により満
たされており、外装カップ11および外装缶13の周縁
部は絶縁性のガスケット17を介してかしめられること
により密閉されている。
FIG. 1 shows a sectional structure of a secondary battery using the electrolyte according to this embodiment. This secondary battery is of a so-called coin type, in which a disk-shaped negative electrode 12 housed in an outer cup 11 and a disk-shaped positive electrode 14 housed in an outer can 13 are separated by a separator 15. Are stacked. The insides of the outer cup 11 and the outer can 13 are filled with the electrolyte 16 according to the present embodiment, and the peripheral portions of the outer cup 11 and the outer can 13 are caulked via an insulating gasket 17 to be hermetically sealed. There is.

【0025】負極12は例えば負極活物質としてリチウ
ムイオンを吸蔵および離脱することが可能な負極材料ま
たはリチウム金属を含んでおり、必要に応じて更にポリ
フッ化ビニリデンなどのバインダを含んでいる。
The negative electrode 12 contains, for example, a negative electrode material capable of inserting and extracting lithium ions or lithium metal as a negative electrode active material, and further contains a binder such as polyvinylidene fluoride, if necessary.

【0026】リチウムイオンを吸蔵および離脱すること
が可能な負極材料としては、炭素材料,金属酸化物ある
いは高分子材料などが挙げられる。炭素材料としては、
例えば、熱分解炭素類、石油コークスもしくはピッチコ
ークスなどのコークス類、人造黒鉛類、天然黒鉛類、ア
セチレンブラックなどのカーボンブラック、ガラス状炭
素類、有機高分子材料焼成体あるいは炭素繊維などの所
定の温度および雰囲気にて調製されたものが挙げられ
る。なお、有機高分子材料焼成体というのは、有機高分
子材料を不活性ガス雰囲気中または真空中において50
0℃以上の適当な温度で焼成したものである。また、金
属酸化物としては、酸化鉄,酸化ルテニウムあるいは酸
化モリブデンなどが挙げられ、高分子材料としてはポリ
アセチレンあるいはポリピロールなどが挙げられる。
Examples of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium ions include carbon materials, metal oxides and polymer materials. As a carbon material,
For example, pyrolytic carbons, cokes such as petroleum coke or pitch coke, artificial graphites, natural graphites, carbon black such as acetylene black, glassy carbons, organic polymer material fired bodies or carbon fibers Examples include those prepared at temperature and atmosphere. The term "calcined organic polymer material" means that the organic polymer material is heated in an inert gas atmosphere or in a vacuum.
It was baked at an appropriate temperature of 0 ° C. or higher. Examples of metal oxides include iron oxide, ruthenium oxide, molybdenum oxide, and the like, and examples of polymer materials include polyacetylene, polypyrrole, and the like.

【0027】リチウムを吸蔵および離脱することが可能
な負極材料としては、また、リチウムと合金を形成可能
な金属元素あるいは半金属元素の単体、合金または化合
物も挙げられる。なお本明細書において、合金には2種
以上の金属元素からなるものに加えて、1種以上の金属
元素と1種以上の半金属元素とからなるものも含める。
その組織には固溶体,共晶(共融混合物),金属間化合
物あるいはそれらのうち2種以上が共存するものがあ
る。
As the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium, a simple substance, an alloy or a compound of a metal element or a metalloid element capable of forming an alloy with lithium can also be mentioned. In the present specification, the alloy includes not only an alloy composed of two or more kinds of metal elements but also an alloy composed of one or more kinds of metal elements and one or more kinds of metalloid elements.
The texture may be a solid solution, a eutectic (eutectic mixture), an intermetallic compound, or a coexistence of two or more of them.

【0028】このような金属元素あるいは半金属元素と
しては、例えば、スズ(Sn),鉛(Pb),アルミニ
ウム,インジウム(In),ケイ素,亜鉛(Zn),銅
(Cu),コバルト(Co),アンチモン(Sb),ビ
スマス(Bi),カドミウム(Cd),マグネシウム,
ホウ素(B),ガリウム(Ga),ゲルマニウム(G
e),ヒ素(As),銀(Ag),ハフニウム(H
f),ジルコニウム(Zr)およびイットリウム(Y)
が挙げられる。これらの合金あるいは化合物としては、
例えば、化学式Mad Mbe Lif 、あるいは化学式M
g Mch Mdi で表されるものが挙げられる。これら
化学式において、Maはリチウムと合金を形成可能な金
属元素および半金属元素のうちの少なくとも1種を表
し、MbはリチウムおよびMa以外の金属元素および半
金属元素のうちの少なくとも1種を表し、Mcは非金属
元素の少なくとも1種を表し、MdはMa以外の金属元
素および半金属元素のうちの少なくとも1種を表す。ま
た、d、e、f、g、hおよびiの値はそれぞれd>
0、e≧0、f≧0、g>0、h>0、i≧0である。
Examples of such metal elements or metalloid elements are tin (Sn), lead (Pb), aluminum, indium (In), silicon, zinc (Zn), copper (Cu), cobalt (Co). , Antimony (Sb), bismuth (Bi), cadmium (Cd), magnesium,
Boron (B), Gallium (Ga), Germanium (G
e), arsenic (As), silver (Ag), hafnium (H
f), zirconium (Zr) and yttrium (Y)
Is mentioned. As these alloys or compounds,
For example, the formula Ma d Mb e Li f or formula M,
Examples thereof include those represented by a g Mc h Md i . In these chemical formulas, Ma represents at least one of a metal element and a metalloid element capable of forming an alloy with lithium, Mb represents at least one of a metal element other than lithium and Ma, and a metalloid element, Mc represents at least one kind of non-metal element, and Md represents at least one kind of metal element and metalloid element other than Ma. The values of d, e, f, g, h and i are d>
0, e ≧ 0, f ≧ 0, g> 0, h> 0, i ≧ 0.

【0029】中でも、4B族の金属元素あるいは半金属
元素の単体、合金または化合物が好ましく、特に好まし
いのはケイ素あるいはスズ、またはこれらの合金あるい
は化合物である。これらは結晶質のものでもアモルファ
スのものでもよい。
Among these, simple substances, alloys or compounds of 4B group metal elements or metalloid elements are preferable, and particularly preferable are silicon or tin, or alloys or compounds thereof. These may be crystalline or amorphous.

【0030】このような合金あるいは化合物について具
体的に例を挙げれば、LiAl、AlSb、CuMgS
b、SiB4 、SiB6 、Mg2 Si、Mg2 Sn、N
2Si、TiSi2 、MoSi2 、CoSi2 、Ni
Si2 、CaSi2 、CrSi2 、Cu5 Si、FeS
2 、MnSi2 、NbSi2 、TaSi2 、VS
2 、WSi2 、ZnSi2 、SiC、Si3 4 、S
2 2 O、SiOv (0<v≦2)、SnOw (0<
w≦2)、SnSiO3 、LiSiOあるいはLiSn
Oなどがある。
About such alloys or compounds
Physically, for example, LiAl, AlSb, CuMgS
b, SiBFour, SiB6, Mg2Si, Mg2Sn, N
i2Si, TiSi2, MoSi2, CoSi2, Ni
Si2, CaSi2, CrSi2, CuFiveSi, FeS
i2, MnSi2, NbSi2, TaSi2, VS
i 2, WSi2, ZnSi2, SiC, Si3NFour, S
i2N2O, SiOv(0 <v ≦ 2), SnOw(0 <
w ≦ 2), SnSiO3, LiSiO or LiSn
There is O etc.

【0031】リチウムを吸蔵および離脱することが可能
な負極材料としては、これらのいずれか1種または2種
以上を混合して用いてもよい。
As the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium, any one kind or a mixture of two or more kinds thereof may be used.

【0032】正極14は例えば正極活物質を含んでお
り、必要に応じて更にカーボンブラックあるいはグラフ
ァイトなどの導電剤と、ポリフッ化ビニリデンなどのバ
インダとを含んでいる。
The positive electrode 14 contains, for example, a positive electrode active material, and if necessary, further contains a conductive agent such as carbon black or graphite and a binder such as polyvinylidene fluoride.

【0033】正極活物質としては、リチウムイオンを吸
蔵および離脱することが可能な酸化物あるいは硫化物な
どが挙げられ、これらのいずれか1種または2種以上が
用いられる。具体的には、例えば、TiS2 、MoS2
あるいはV2 5 などのリチウムを含有しない金属硫化
物もしくは酸化物、またはリチウムを含有するリチウム
複合酸化物が挙げられ、また、NbSe2 なども挙げら
れる。中でも、エネルギー密度を高くするには、Lix
MO2 を主体とするリチウム複合酸化物が好ましい。な
お、Mは1種類以上の遷移金属元素が好ましく、具体的
には、コバルト,ニッケル(Ni)およびマンガン(M
n)のうちの少なくとも1種が好ましい。また、xは、
通常、0.05≦x≦1.10の範囲内の値である。こ
のようなリチウム複合酸化物の具体例としては、LiC
oO2 、LiNiO2 、Lix Niy Co1-y 2 (但
し、xおよびyの値は電池の充放電状態によって異な
り、通常、0<x<1、0.7<y≦1である。)ある
いはLiMn2 4 などが挙げられる。
Examples of the positive electrode active material include oxides and sulfides capable of inserting and extracting lithium ions, and any one or more of these may be used. Specifically, for example, TiS 2 , MoS 2
Alternatively, a metal sulfide or oxide containing no lithium such as V 2 O 5 or a lithium composite oxide containing lithium may be used, and NbSe 2 may also be used. Above all, to increase the energy density, Li x
A lithium composite oxide mainly composed of MO 2 is preferable. In addition, M is preferably one or more kinds of transition metal elements, specifically, cobalt, nickel (Ni) and manganese (M
At least one of n) is preferred. Also, x is
Usually, it is a value within the range of 0.05 ≦ x ≦ 1.10. Specific examples of such a lithium composite oxide include LiC
oO 2 , LiNiO 2 , Li x Ni y Co 1-y O 2 (however, the values of x and y differ depending on the charge / discharge state of the battery, and are generally 0 <x <1 and 0.7 <y ≦ 1. .) Or LiMn 2 O 4 and the like.

【0034】なお、このリチウム複合酸化物は、例え
ば、リチウムの炭酸塩、硝酸塩、酸化物あるいは水酸化
物と、遷移金属の炭酸塩、硝酸塩、酸化物あるいは水酸
化物とを所望の組成に応じて粉砕混合し、酸素雰囲気中
において600℃〜1000℃の範囲内の温度で焼成す
ることにより調製される。
The lithium composite oxide may be, for example, a lithium carbonate, nitrate, oxide or hydroxide and a transition metal carbonate, nitrate, oxide or hydroxide depending on the desired composition. It is prepared by pulverizing, mixing, and firing in an oxygen atmosphere at a temperature in the range of 600 ° C to 1000 ° C.

【0035】セパレータ15は、負極12と正極14と
を隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつリ
チウムイオンを通過させるものであり、例えば、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリプロピレンあるいはポリエ
チレンなどの合成樹脂製の不織布またはセラミックフィ
ルムまたは多孔質薄膜フィルムなどにより構成されてい
る。
The separator 15 separates the negative electrode 12 and the positive electrode 14 and allows lithium ions to pass through while preventing a short circuit of the current due to the contact of both electrodes. For example, a composite of polytetrafluoroethylene, polypropylene or polyethylene is used. It is composed of a resin non-woven fabric, a ceramic film, a porous thin film, or the like.

【0036】このような構成を有する二次電池は次のよ
うに作用する。
The secondary battery having such a structure operates as follows.

【0037】この二次電池では、充電を行うと、正極1
4からリチウムイオンが離脱し、電解質16を介してセ
パレータ15を通過して負極12に吸蔵される。その
後、放電を行うと、負極12からリチウムイオンが離脱
し、電解質16を介してセパレータ15を通過して正極
14に戻り吸蔵される。ここで、電解質16は、溶媒と
して化9または化10に示したシロキサン誘導体を含ん
でいるので、化学的安定性が高く、難燃性または低蒸気
圧であるために熱化学的にも優れている。よって、電流
の短絡時においても気化または分解が起こりにくく、電
池の破損または発火が防止され、高電圧においても優れ
た電池性能が示される。
In this secondary battery, when charged, the positive electrode 1
Lithium ions are desorbed from No. 4, pass through the separator 15 through the electrolyte 16, and are occluded in the negative electrode 12. After that, when discharged, lithium ions are desorbed from the negative electrode 12, pass through the separator 15 through the electrolyte 16, return to the positive electrode 14, and are occluded. Here, since the electrolyte 16 contains the siloxane derivative shown in Chemical formula 9 or Chemical formula 10 as a solvent, it has high chemical stability, and is also flame-retardant or has a low vapor pressure, so that it is also excellent in thermochemistry. There is. Therefore, even when the current is short-circuited, vaporization or decomposition hardly occurs, damage or ignition of the battery is prevented, and excellent battery performance is exhibited even at high voltage.

【0038】このように、本実施の形態に係る電解質に
よれば、溶媒として化9または化10に示したシロキサ
ン誘導体を含んでいるので、化学的安定性および熱化学
的安定性を高くすることができる。よって、この電解質
を用いて電池を構成すれば、電流の短絡時に急激に大電
流が流れても、電解質の気化または分解を抑制すること
ができる。従って、電池の破損または発火を防止でき、
安全性を向上させるととができると共に、高電圧におい
ても優れた電池性能を得ることができる。
As described above, according to the electrolyte of the present embodiment, since the siloxane derivative shown in Chemical formula 9 or Chemical formula 10 is contained as the solvent, the chemical stability and thermochemical stability should be enhanced. You can Therefore, if a battery is configured using this electrolyte, vaporization or decomposition of the electrolyte can be suppressed even when a large current suddenly flows when the current is short-circuited. Therefore, it is possible to prevent damage or ignition of the battery,
It is possible to improve safety and obtain excellent battery performance even at high voltage.

【0039】また、化9または化10に示したシロキサ
ン誘導体の温度25℃における動粘性率を5000mm
2 /s以下あるいは重量平均分子量を10000以下と
するようにすれば、高い導電率を引き出すのに充分な電
解質塩を溶解することができ、かつ電解質塩の解離によ
り生じたイオンが移動することができる良好な電解質を
得ることができる。
Further, the kinematic viscosity of the siloxane derivative shown in Chemical formula 9 or Chemical formula 10 at a temperature of 25 ° C. is 5000 mm.
When the ratio is 2 / s or less or the weight average molecular weight is 10,000 or less, it is possible to dissolve the electrolyte salt sufficient to bring out high conductivity, and the ions generated by the dissociation of the electrolyte salt may move. It is possible to obtain a good electrolyte.

【0040】[0040]

【実施例】更に、本発明の具体的な実施例について詳細
に説明する。
EXAMPLES Further, specific examples of the present invention will be described in detail.

【0041】(実施例1−1〜1−3)溶媒として、重
量平均分子量が631である化11に示したシロキサン
誘導体を用意し、これにリチウム塩として(CF3 SO
2 2 NLiを添加して電解質を作製した。その際、シ
ロキサン誘導体1gに対する(CF3 SO2 2 NLi
の添加量を実施例1−1〜1−3で表1に示したように
変化させた。なお、化11に示したシロキサン誘導体
は、化9に示した化学式においてa=1,m=0,n=
4,q=4,r=0,R1=CH3 およびR2=CH3
の場合のものである。このシロキサン誘導体の温度25
℃での動粘性率は16mm2 /sであった。
(Examples 1-1 to 1-3) As a solvent, a siloxane derivative represented by Chemical formula 11 having a weight average molecular weight of 631 was prepared, and a lithium salt of (CF 3 SO 4) was prepared.
2 ) 2 NLi was added to prepare an electrolyte. At that time, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi was added to 1 g of the siloxane derivative.
The amount added was changed as shown in Table 1 in Examples 1-1 to 1-3. The siloxane derivative shown in Chemical formula 11 has a = 1, m = 0, n = in the chemical formula shown in Chemical formula 9.
4, q = 4, r = 0, R1 = CH 3 and R2 = CH 3
It is the case of. Temperature of this siloxane derivative 25
The kinematic viscosity at 0 ° C. was 16 mm 2 / s.

【0042】[0042]

【化11】 [Chemical 11]

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】得られた実施例1−1〜1−3の電解質に
ついて、イオン導電度試験をそれぞれ行った。イオン導
電度試験では、電解質を厚さ0.145cmおよび面積
0.7854cm2 のステンレス板で挟んで電圧を印加
し、その印加する正弦波交流電圧を記号法(複素表示)
で表現したいわゆるコール・コール(Cole-Cole )プロ
ットから導電率を求めた。得られた結果を表1に示す。
An ionic conductivity test was conducted on each of the obtained electrolytes of Examples 1-1 to 1-3. In the ionic conductivity test, a voltage was applied by sandwiching the electrolyte between stainless steel plates having a thickness of 0.145 cm and an area of 0.7854 cm 2 , and the applied sinusoidal AC voltage was represented by a symbolic method (complex display).
The conductivity was obtained from the so-called Cole-Cole plot expressed by. The results obtained are shown in Table 1.

【0045】また、本実施例に対する比較例1−1,1
−2として、溶媒として重量平均分子量が3310であ
る化12に示したシロキサン誘導体を用いたことを除
き、他は本実施例と同様にして電解質を作製した。その
際、シロキサン誘導体1gに対する(CF3 SO2 2
NLiの添加量を比較例1−1,1−2で表1に示した
ように変化させた。比較例1−1,1−2の電解質につ
いても、本実施例と同様にして導電率を求めた。これら
の結果も表1に合わせて示す。なお、比較例1−1は実
施例1−1に対応し、比較例1−2は実施例1−2に対
応している。
Comparative examples 1-1 and 1 with respect to this example
An electrolyte was prepared in the same manner as in this example except that the siloxane derivative represented by Chemical formula 12 having a weight average molecular weight of 3310 was used as the solvent for -2. At that time, (CF 3 SO 2 ) 2 per 1 g of the siloxane derivative
The addition amount of NLi was changed as shown in Table 1 in Comparative Examples 1-1 and 1-2. Regarding the electrolytes of Comparative Examples 1-1 and 1-2, the electric conductivity was obtained in the same manner as in this example. These results are also shown in Table 1. Note that Comparative Example 1-1 corresponds to Example 1-1, and Comparative Example 1-2 corresponds to Example 1-2.

【0046】[0046]

【化12】 [Chemical 12]

【0047】表1から分かるように、本実施例によれ
ば、比較例1−1,1−2よりも導電率が高く、電池な
どに使用することができる導電性が得られた。
As can be seen from Table 1, according to this example, the conductivity was higher than that of Comparative examples 1-1 and 1-2, and the conductivity that could be used for the battery was obtained.

【0048】更に、得られた実施例1−2の電解質を用
い、図1に示したようなコイン型のテストセルを作製し
て充放電試験を行い、放電特性を調べた。テストセルの
正極にはLiCoO2 を用い、負極には炭素材料を用い
た。充放電は、上限電圧を4.2V、下限電圧を3.0
V、放電電流を100μAとして20サイクルまで繰り
返した。その結果得られた充放電曲線を図2に示す。図
2から、この電解質を用いた電池は十分な充放電特性を
有することが分かった。よって、化11に示したシロキ
サン誘導体を含む電解質を用いれば、優れた電池性能を
得られることが分かった。
Further, using the obtained electrolyte of Example 1-2, a coin type test cell as shown in FIG. 1 was prepared and a charge / discharge test was conducted to examine the discharge characteristics. LiCoO 2 was used for the positive electrode of the test cell, and a carbon material was used for the negative electrode. For charging and discharging, the upper limit voltage is 4.2V and the lower limit voltage is 3.0V.
The cycle was repeated up to 20 cycles with V and discharge current set to 100 μA. The charge / discharge curve obtained as a result is shown in FIG. From FIG. 2, it was found that the battery using this electrolyte has sufficient charge / discharge characteristics. Therefore, it was found that excellent battery performance can be obtained by using the electrolyte containing the siloxane derivative shown in Chemical formula 11.

【0049】(実施例2−1〜2−6)実施例2−1〜
2−3として、溶媒に重量平均分子量が1014である
化13に示したシロキサン誘導体を用いたことを除き、
他は実施例1−1と同様にして電解質を作製した。その
際、シロキサン誘導体1gに対する(CF3 SO2 2
NLiの添加量を実施例2−1〜2−3で表2に示した
ように変化させた。なお、化13に示したシロキサン誘
導体は、化10に示した化学式においてb=1,c=
3,s=4,t=0およびR4=CH3 の場合のもので
ある。このシロキサン誘導体の温度25℃での動粘性率
は23mm2 /sであった。
(Examples 2-1 to 2-6) Examples 2-1 to 2-1
2-3, except that the siloxane derivative shown in Chemical formula 13 having a weight average molecular weight of 1014 is used as the solvent,
An electrolyte was prepared in the same manner as in Example 1-1, except for the above. At that time, (CF 3 SO 2 ) 2 per 1 g of the siloxane derivative
The addition amount of NLi was changed as shown in Table 2 in Examples 2-1 to 2-3. In addition, the siloxane derivative shown in Chemical formula 13 has b = 1 and c = in the chemical formula shown in Chemical formula 10.
3, s = 4, t = if 0 and R4 = CH 3 is of. The kinematic viscosity of this siloxane derivative at a temperature of 25 ° C. was 23 mm 2 / s.

【0050】[0050]

【化13】 [Chemical 13]

【0051】[0051]

【表2】 [Table 2]

【0052】また、実施例2−4〜2−6として、溶媒
に重量平均分子量が1322である化14に示したシロ
キサン誘導体を用いたことを除き、他は実施例1−1と
同様にして電解質を作製した。その際、シロキサン誘導
体1gに対する(CF3 SO 2 2 NLiの添加量を実
施例2−4〜2−6で表3に示したように変化させた。
なお、化14に示したシロキサン誘導体は、化10に示
した化学式においてb=0,c=4,s=4,t=0お
よびR4=CH3 の場合のものである。このシロキサン
誘導体の温度25℃での動粘性率は28mm2 /sであ
った。
Further, as Examples 2-4 to 2-6, a solvent was used.
In which the weight average molecular weight is 1322.
Other than Example 1-1 except that the xane derivative was used.
An electrolyte was prepared in the same manner. At that time, siloxane induction
(CF for 1 g of body3SO 2)2Add the amount of NLi added
Changes were made as shown in Table 3 in Examples 2-4 to 2-6.
The siloxane derivative shown in Chemical formula 14 is shown in Chemical formula 10
In the chemical formula, b = 0, c = 4, s = 4, t = 0
And R4 = CH3It is the case of. This siloxane
The kinematic viscosity of the derivative at a temperature of 25 ° C is 28 mm.2/ S
It was.

【0053】[0053]

【化14】 [Chemical 14]

【0054】[0054]

【表3】 [Table 3]

【0055】得られた実施例2−1〜2−6の電解質に
ついても、実施例1−1と同様にしてイオン導電度試験
を行い、導電率を求めた。得られた結果を比較例1−
1,1−2の結果と合わせて表2または表3に示す。な
お、比較例1−1は実施例2−1および実施例2−4に
対応し、比較例1−2は実施例2−2および実施例2−
5に対応している。
With respect to the obtained electrolytes of Examples 2-1 to 2-6, the ionic conductivity test was conducted in the same manner as in Example 1-1, and the conductivity was determined. The obtained results are shown in Comparative Example 1-
It is shown in Table 2 or Table 3 together with the results of 1 and 1-2. In addition, Comparative Example 1-1 corresponds to Example 2-1 and Example 2-4, and Comparative Example 1-2 is Example 2-2 and Example 2-.
It corresponds to 5.

【0056】表2および表3から分かるように、本実施
例によれば、比較例1−1,1−2よりも導電率が高
く、電池などに使用することができる導電性が得られ
た。
As can be seen from Tables 2 and 3, according to this example, the conductivity was higher than that of Comparative Examples 1-1 and 1-2, and the conductivity which could be used for the battery was obtained. .

【0057】更に、得られた実施例2−2の電解質を用
い、実施例1−2と同様にして図1に示したようなコイ
ン型のテストセルを作製し、放電特性を調べた。得られ
た充放電曲線を図3に示す。図3から、この電解質を用
いた電池は十分な充放電特性を有することが分かった。
よって、化13に示したシロキサン誘導体を含む電解質
を用いれば、優れた電池性能を得られることが分かっ
た。
Further, using the obtained electrolyte of Example 2-2, a coin type test cell as shown in FIG. 1 was prepared in the same manner as in Example 1-2, and the discharge characteristics were examined. The obtained charge / discharge curve is shown in FIG. From FIG. 3, it was found that the battery using this electrolyte has sufficient charge / discharge characteristics.
Therefore, it was found that excellent battery performance can be obtained by using the electrolyte containing the siloxane derivative shown in Chemical formula 13.

【0058】なお、上記実施例では、化9に示したシロ
キサン誘導体として化11に示したシロキサン誘導体
を、化10に示したシロキサン誘導体として化13およ
び化14に示したシロキサン誘導体を具体的に挙げて説
明したが、化11,化13および化14に示したもの以
外でも、上記化9または化10で表される一般的なシロ
キサン誘導体であれば、同様の結果を得ることができ
る。
In the above Examples, the siloxane derivative shown in Chemical formula 9 is the siloxane derivative shown in Chemical formula 11, and the siloxane derivative shown in Chemical formula 10 is the siloxane derivative shown in Chemical formula 13 and Chemical formula 14 below. However, similar results can be obtained with the general siloxane derivatives represented by the above chemical formulas 9 and 10 other than those shown in the chemical formulas 11, 13, and 14.

【0059】以上、実施の形態および実施例を挙げて本
発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施
例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例
えば、上記実施の形態および実施例においては、電極反
応種がリチウムである二次電池について説明したが、本
発明は、電極反応種がナトリウムあるいはカリウムなど
の他のアルカリ金属,またはマグネシウムあるいはカル
シウムなどのアルカリ土類金属、またはアルミニウムな
どの他の軽金属である電池についても同様に適用するこ
とができる。その場合、電解質塩はそれに応じて適宜に
選択される。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments and examples, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made. For example, in the above embodiments and examples, the secondary battery in which the electrode reactive species is lithium has been described. However, in the present invention, the electrode reactive species is another alkali metal such as sodium or potassium, or magnesium or calcium. The same can be applied to a battery made of Alkaline earth metal or other light metal such as aluminum. In that case, the electrolyte salt is appropriately selected accordingly.

【0060】また、上記実施の形態および実施例におい
ては、コイン型の二次電池について説明したが、本発明
は、ボタン型、ペーパー型、角型あるいはスパイラル構
造を有する筒型など他の形状のものについても同様に適
用することができる。
Although the coin type secondary battery has been described in the above-mentioned embodiments and examples, the present invention has other shapes such as a button type, a paper type, a square type and a cylindrical type having a spiral structure. The same can be applied to the thing.

【0061】更に、上記実施の形態および実施例におい
ては、二次電池について説明したが、本発明は、一次電
池などの他の電池にも適用することができる。
Further, although the secondary battery is described in the above-mentioned embodiments and examples, the present invention can be applied to other batteries such as a primary battery.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし請求
項10のいずれか1に記載の電解質によれば、化1また
は化2に示したシロキサン誘導体を含んでいるので、化
学的安定性および熱化学的安定性を高くすることができ
るという効果を奏する。
As described above, since the electrolyte according to any one of claims 1 to 10 contains the siloxane derivative shown in Chemical formula 1 or Chemical formula 2, chemical stability and chemical stability are improved. An effect that thermochemical stability can be enhanced is exhibited.

【0063】特に、請求項2,請求項3,請求項7また
は請求項8に記載の電解質によれば、シロキサン誘導体
の温度25℃における動粘性率を5000mm2 /s以
下あるいは重量平均分子量を10000以下とするよう
にしたので、高い導電率を引き出すのに充分な電解質塩
を溶解することができ、かつ解離により生じたイオンが
良好に移動することができるという効果を奏する。
Particularly, according to the electrolyte of claim 2, claim 3, claim 7 or claim 8, the siloxane derivative has a kinematic viscosity at a temperature of 25 ° C. of not more than 5000 mm 2 / s or a weight average molecular weight of 10,000. Since it is set as follows, it is possible to dissolve the electrolyte salt enough to bring out the high conductivity, and it is possible to satisfactorily move the ions generated by the dissociation.

【0064】また、請求項11ないし請求項20のいず
れか1に記載の電池によれば、化3または化4に示した
シロキサン誘導体を含む電解質を備えているので、電流
の短絡時に急激に大電流が流れても、電解質の気化また
は分解を抑制することができる。よって、電池の破損ま
たは発火を防止でき、安全性を向上させることができる
と共に、高電圧においても優れた電池性能を得ることが
できるという効果を奏する。
Further, according to the battery of any one of claims 11 to 20, since the battery containing the siloxane derivative shown in Chemical formula 3 or Chemical formula 4 is provided, the battery rapidly increases when the current is short-circuited. Even if an electric current flows, vaporization or decomposition of the electrolyte can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent damage or ignition of the battery, improve safety, and obtain excellent battery performance even at high voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係る電解質を用いた二
次電池の構成を表す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a secondary battery using an electrolyte according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1−2に係る電解質の放電特性
試験における充放電曲線を示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a charge / discharge curve in a discharge characteristic test of an electrolyte according to Example 1-2 of the invention.

【図3】本発明の実施例2−2に係る電解質の放電特性
試験における充放電曲線を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a charge / discharge curve in a discharge characteristic test of an electrolyte according to Example 2-2 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…外装カップ、12…負極、13…外装缶、14…
正極、15…セパレータ、16…電解質、17…ガスケ
ット
11 ... Exterior cup, 12 ... Negative electrode, 13 ... Exterior can, 14 ...
Positive electrode, 15 ... Separator, 16 ... Electrolyte, 17 ... Gasket

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 CP181 DE186 DG036 DH046 FD206 GQ00 HA08 5G301 CA30 CD01 5H029 AJ07 AJ12 AK02 AK03 AK05 AL02 AL03 AL06 AL07 AL08 AL11 AL12 AL16 AL18 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ03 EJ12 EJ14 HJ02 HJ10 HJ11 HJ20    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 4J002 CP181 DE186 DG036 DH046                       FD206 GQ00 HA08                 5G301 CA30 CD01                 5H029 AJ07 AJ12 AK02 AK03 AK05                       AL02 AL03 AL06 AL07 AL08                       AL11 AL12 AL16 AL18 AM02                       AM03 AM04 AM05 AM07 AM16                       BJ03 EJ12 EJ14 HJ02 HJ10                       HJ11 HJ20

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の化1にて示されるシロキサン誘導
体と、 電解質塩とを含むことを特徴とする電解質。 【化1】 (式中、aは1から50の整数を表し、m,n,qおよ
びrは0から40の整数をそれぞれ表し、R1およびR
2は水素原子,アルキル基またはアルキル基に含まれる
水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子で置換された
基をそれぞれ表す。)
1. An electrolyte comprising a siloxane derivative represented by the following chemical formula 1 and an electrolyte salt. [Chemical 1] (In the formula, a represents an integer of 1 to 50, m, n, q, and r each represent an integer of 0 to 40, and R1 and R
2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a group in which at least a part of hydrogen atoms contained in the alkyl group is substituted with a halogen atom. )
【請求項2】 前記シロキサン誘導体は、温度25℃に
おける動粘性率が5000mm2 /s以下であることを
特徴とする請求項1記載の電解質。
2. The electrolyte according to claim 1, wherein the siloxane derivative has a kinematic viscosity at a temperature of 25 ° C. of 5000 mm 2 / s or less.
【請求項3】 前記シロキサン誘導体は、重量平均分子
量が10000以下であることを特徴とする請求項1記
載の電解質。
3. The electrolyte according to claim 1, wherein the siloxane derivative has a weight average molecular weight of 10,000 or less.
【請求項4】 前記電解質塩は、リチウム塩であること
を特徴とする請求項1記載の電解質。
4. The electrolyte according to claim 1, wherein the electrolyte salt is a lithium salt.
【請求項5】 温度25℃における導電率が0.01S
/m以上であることを特徴とする請求項1記載の電解
質。
5. An electric conductivity of 0.01 S at a temperature of 25 ° C.
/ M or more, The electrolyte of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
【請求項6】 下記の化2にて示されるシロキサン誘導
体と、 電解質塩とを含むことを特徴とする電解質。 【化2】 (式中、bは0から3の整数を表し、cは1から4の整
数を表し、b+cは必ず4であり、sおよびtは0から
40の整数をそれぞれ表す。R3はメチル基であり、R
4は水素原子,アルキル基またはアルキル基に含まれる
水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子で置換された
基を表す。)
6. An electrolyte comprising a siloxane derivative represented by the following chemical formula 2 and an electrolyte salt. [Chemical 2] (In the formula, b represents an integer of 0 to 3, c represents an integer of 1 to 4, b + c is always 4, and s and t each represent an integer of 0 to 40. R3 is a methyl group. , R
4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a group in which at least a part of hydrogen atoms contained in the alkyl group is substituted with a halogen atom. )
【請求項7】 前記シロキサン誘導体は、温度25℃に
おける動粘性率が5000mm2 /s以下であることを
特徴とする請求項6記載の電解質。
7. The electrolyte according to claim 6, wherein the siloxane derivative has a kinematic viscosity at a temperature of 25 ° C. of 5000 mm 2 / s or less.
【請求項8】 前記シロキサン誘導体は、重量平均分子
量が10000以下であることを特徴とする請求項6記
載の電解質。
8. The electrolyte according to claim 6, wherein the siloxane derivative has a weight average molecular weight of 10,000 or less.
【請求項9】 前記電解質塩は、リチウム塩であること
を特徴とする請求項6記載の電解質。
9. The electrolyte according to claim 6, wherein the electrolyte salt is a lithium salt.
【請求項10】 温度25℃における導電率が0.01
S/m以上であることを特徴とする請求項6記載の電解
質。
10. The electrical conductivity at a temperature of 25 ° C. is 0.01.
The electrolyte according to claim 6, which has an S / m or more.
【請求項11】 正極および負極と共に電解質を備えた
電池であって、 前記電解質は、下記の化3にて示されるシロキサン誘導
体および電解質塩を含むことを特徴とする電池。 【化3】 (式中、aは1から50の整数を表し、m,n,qおよ
びrは0から40の整数をそれぞれ表し、R1およびR
2は水素原子,アルキル基またはアルキル基に含まれる
水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子で置換された
基をそれぞれ表す。)
11. A battery provided with an electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode, wherein the electrolyte contains a siloxane derivative and an electrolyte salt shown in Chemical formula 3 below. [Chemical 3] (In the formula, a represents an integer of 1 to 50, m, n, q, and r each represent an integer of 0 to 40, and R1 and R
2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a group in which at least a part of hydrogen atoms contained in the alkyl group is substituted with a halogen atom. )
【請求項12】 前記電解質は、温度25℃における動
粘性率が5000mm2 /s以下のシロキサン誘導体を
含むことを特徴とする請求項11記載の電池。
12. The battery according to claim 11, wherein the electrolyte contains a siloxane derivative having a kinematic viscosity at a temperature of 25 ° C. of 5000 mm 2 / s or less.
【請求項13】 前記電解質は、重量平均分子量が10
000以下のシロキサン誘導体を含むことを特徴とする
請求項11記載の電池。
13. The electrolyte has a weight average molecular weight of 10
12. The battery according to claim 11, comprising 000 or less siloxane derivative.
【請求項14】 前記電解質は、温度25℃における導
電率が0.01S/m以上であることを特徴とする請求
項11記載の電池。
14. The battery according to claim 11, wherein the electrolyte has a conductivity of 0.01 S / m or more at a temperature of 25 ° C.
【請求項15】 前記正極は、リチウムイオンを吸蔵お
よび離脱することが可能な酸化物あるいは硫化物を含む
と共に、前記負極は、リチウムイオンを吸蔵および離脱
することが可能な負極材料またはリチウム金属を含むこ
とを特徴とする請求項11記載の電池。
15. The positive electrode contains an oxide or a sulfide capable of absorbing and desorbing lithium ions, and the negative electrode comprises a negative electrode material capable of absorbing and desorbing lithium ions or a lithium metal. The battery according to claim 11, comprising:
【請求項16】 正極および負極と共に電解質を備えた
電池であって、 前記電解質は、下記の化4にて示されるシロキサン誘導
体および電解質塩を含むことを特徴とする電池。 【化4】 (式中、bは0から3の整数を表し、cは1から4の整
数を表し、b+cは必ず4であり、sおよびtは0から
40の整数をそれぞれ表す。R3はメチル基であり、R
4は水素原子,アルキル基またはアルキル基に含まれる
水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子で置換された
基を表す。)
16. A battery provided with an electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode, wherein the electrolyte contains a siloxane derivative and an electrolyte salt shown in Chemical formula 4 below. [Chemical 4] (In the formula, b represents an integer of 0 to 3, c represents an integer of 1 to 4, b + c is always 4, s and t each represent an integer of 0 to 40, and R3 is a methyl group. , R
4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a group in which at least a part of hydrogen atoms contained in the alkyl group is substituted with a halogen atom. )
【請求項17】 前記電解質は、温度25℃における動
粘性率が5000mm2 /s以下のシロキサン誘導体を
含むことを特徴とする請求項16記載の電池。
17. The battery according to claim 16, wherein the electrolyte contains a siloxane derivative having a kinematic viscosity at a temperature of 25 ° C. of 5000 mm 2 / s or less.
【請求項18】 前記電解質は、重量平均分子量が10
000以下のシロキサン誘導体を含むことを特徴とする
請求項16記載の電池。
18. The electrolyte has a weight average molecular weight of 10
17. The battery according to claim 16, comprising 000 or less siloxane derivative.
【請求項19】 前記電解質は、温度25℃における導
電率が0.01S/m以上であることを特徴とする請求
項16記載の電池。
19. The battery according to claim 16, wherein the electrolyte has a conductivity of 0.01 S / m or more at a temperature of 25 ° C.
【請求項20】 前記正極は、リチウムイオンを吸蔵お
よび離脱することが可能な酸化物あるいは硫化物を含む
と共に、前記負極は、リチウムイオンを吸蔵および離脱
することが可能な負極材料またはリチウム金属を含むこ
とを特徴とする請求項16記載の電池。
20. The positive electrode contains an oxide or a sulfide capable of absorbing and desorbing lithium ions, and the negative electrode comprises a negative electrode material capable of absorbing and desorbing lithium ions or a lithium metal. The battery according to claim 16, comprising:
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