JP2003168477A - Non-aqueous electrolyte battery - Google Patents

Non-aqueous electrolyte battery

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JP2003168477A
JP2003168477A JP2001363894A JP2001363894A JP2003168477A JP 2003168477 A JP2003168477 A JP 2003168477A JP 2001363894 A JP2001363894 A JP 2001363894A JP 2001363894 A JP2001363894 A JP 2001363894A JP 2003168477 A JP2003168477 A JP 2003168477A
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carbon
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裕江 中川
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寛之 吉田
Taku Kozono
卓 小園
Toshiyuki Onda
敏之 温田
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-aqueous electrolyte battery, which combines a good low-temperature performance, high energy density, and the outstanding high- temperature preservation ability. <P>SOLUTION: In the non-aqueous electrolyte battery constituted by at least, a positive electrode, which uses a positive-electrode active material as a main composition component, a negative electrode, which uses a negative-electrode carbonaceous material as the main composition component, and a non-aqueous electrolyte, the above negative-electrode carbonaceous material contains 5% or more of a rhombohedral system structure, and the above non-aqueous electrolyte contains at least carbonate, in which has double bonds of carbon and carbon. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、非水電解質電池に用いる負極炭素質材料及び
非水電解質に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a non-aqueous electrolyte battery, and more particularly to a negative electrode carbonaceous material and a non-aqueous electrolyte used in a non-aqueous electrolyte battery.

【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。リチウム二次
電池においては、低い温度での放電性能が充分でないと
いう問題があり、良好な低温性能を発揮するリチウム二
次電池が強く求められていた。また、小型・軽量でエネ
ルギー密度の高い電池が求められていた。
2. Description of the Related Art In recent years, non-aqueous electrolyte batteries, especially lithium secondary batteries, have been used as power sources for mobile devices such as mobile phones, PHS (simple mobile phones), and small computers, power storage power sources,
It is attracting attention as a power source for electric vehicles. The lithium secondary battery has a problem that the discharge performance at a low temperature is not sufficient, and there has been a strong demand for a lithium secondary battery that exhibits good low-temperature performance. There has also been a demand for batteries that are small, lightweight, and have high energy density.

【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、負極と、非水電解質とか
ら構成される。正極活物質としては、リチウム含有遷移
金属酸化物等が、負極材料としては、六方晶系構造のグ
ラファイトに代表される炭素質材料等が、非水電解質と
しては、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)等の電
解質塩がエチレンカーボネート等の非水溶媒に溶解され
たもの等が広く用いられている。
A lithium secondary battery is generally composed of a positive electrode containing a positive electrode active material as a main constituent, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte. A lithium-containing transition metal oxide or the like is used as the positive electrode active material, a carbonaceous material typified by graphite having a hexagonal structure is used as the negative electrode material, and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6) is used as the non-aqueous electrolyte. The one in which an electrolyte salt such as 6 ) is dissolved in a non-aqueous solvent such as ethylene carbonate is widely used.

【0004】しかしながら、前記非水溶媒に用いられる
エチレンカーボネートは融点が低く、低温で非水電解質
が凝固し易いため、リチウム二次電池の低温性能が優れ
ない原因となっていた。そこで、エチレンカーボネート
に代えて、より融点の低いプロピレンカーボネートを非
水溶媒として使用する方法が知られているが、特に負極
炭素質材料に黒鉛化率の高いグラファイトを用いた場
合、充電時にプロピレンカーボネートがグラファイト負
極上で分解するといった副反応が激しいため、充電が十
分に行えず、電池性能を大きく低下させる原因となって
いた。
However, since the ethylene carbonate used as the non-aqueous solvent has a low melting point and the non-aqueous electrolyte easily coagulates at a low temperature, the low temperature performance of the lithium secondary battery has been poor. Therefore, in place of ethylene carbonate, a method of using propylene carbonate having a lower melting point as a non-aqueous solvent is known, but particularly when graphite having a high graphitization rate is used as the negative electrode carbonaceous material, propylene carbonate is used during charging. However, since the side reaction such as decomposition on the graphite negative electrode is severe, charging cannot be performed sufficiently, which causes a great decrease in battery performance.

【0005】この問題を解決する手段として、特開平1
0−97870号公報には、菱面体晶系構造を有する黒
鉛を用いることで黒鉛の層面剥離を抑制し、プロピレン
カーボネートを含有する非水電解質を用いた電池におい
て不可逆容量を低減する試みが報告されている。また、
Simon,B;Flandrois.S;Fevrier-Bouvier,A;Biensan,P.He
xagonal vs Rhombohedral Graphite : The Effect of C
rystal Structure onthe Electrochemical Intercalati
on on Lithium Ion.Mol.Cryst.Liq.Cryst.vol.310,199
8,p.333-340.には、上記と同様の効果についての記載に
加え、黒鉛中に菱面体晶系構造を数%〜数十%の任意の
比率で含んだ炭素質材料を合成する方法が記載されてい
る。
As a means for solving this problem, Japanese Unexamined Patent Publication No.
0-97870 discloses an attempt to suppress delamination of graphite by using graphite having a rhombohedral system structure and to reduce irreversible capacity in a battery using a non-aqueous electrolyte containing propylene carbonate. ing. Also,
Simon, B; Flandrois.S; Fevrier-Bouvier, A; Biensan, P.He
xagonal vs Rhombohedral Graphite: The Effect of C
rystal Structure onthe Electrochemical Intercalati
on on Lithium Ion.Mol.Cryst.Liq.Cryst.vol.310,199
8, p.333-340., In addition to the description of the same effect as above, a carbonaceous material containing a rhombohedral structure in graphite at an arbitrary ratio of several% to several tens% is synthesized. The method is described.

【0006】しかしながら、これらの技術は、前記不可
逆容量を低減させる効果はあるが、十分に満足が得られ
る改善ではなかった。
However, although these techniques have the effect of reducing the irreversible capacity, they have not been satisfactory improvements.

【0007】一方、特開平11−111297号公報に
は、電解液の分解を起こさないためには、黒鉛化物の結
晶構造中に菱面体晶系構造を有する結晶が占める割合が
30%以上にならないようにする必要があることが記載
されている。また、電解液に用いる溶媒としては、第1
溶媒としてエチレンカーボネートと、第2溶媒として一
般的に知られている溶媒、例えばエチレンカーボネート
(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチル
カーボネート(DEC)、プロピレンカーボネート(P
C)等の炭素−炭素二重結合を持たないカーボネートが
挙げられている。
On the other hand, in JP-A-11-111297, in order to prevent decomposition of the electrolytic solution, the proportion of crystals having a rhombohedral crystal structure in the crystal structure of the graphitized product does not exceed 30%. It is stated that it is necessary to do so. In addition, the first solvent is used as the electrolyte.
Ethylene carbonate as a solvent and a solvent generally known as a second solvent, for example, ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), propylene carbonate (P
Carbonates having no carbon-carbon double bond such as C) are mentioned.

【0008】また、特開平11−283667号公報に
は、黒鉛系炭素質材料を用いた場合にプロピレンカーボ
ネートの分解を起こさないために、ビニレンカーボネー
トを併用することが記載されている。また、ビニレンカ
ーボネートの添加量としては、5%以上を必要とするこ
とが記載されている。これは、添加量が5%未満である
と電池容量の低下を招くという理由によるものである。
Further, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 11-283667 describes that vinylene carbonate is used in combination in order to prevent decomposition of propylene carbonate when a graphite-based carbonaceous material is used. Further, it is described that the addition amount of vinylene carbonate needs to be 5% or more. This is because if the added amount is less than 5%, the battery capacity will be reduced.

【0009】[0009]

【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、優れた低温
性能と高いエネルギー密度とを兼ね備えた非水電解質電
池を提供することである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a non-aqueous electrolyte battery having both excellent low temperature performance and high energy density. is there.

【0010】[0010]

【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、菱面体晶系構
造を有する黒鉛を用い、さらに非水電解質を構成する非
水溶媒を特定のものとすることにより、驚くべきこと
に、良好な低温性能と高いエネルギー密度との両方を兼
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及びその作
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 inventors of the present invention have made earnest studies and, as a result, have used a graphite having a rhombohedral system structure and further used a non-aqueous solvent constituting a non-aqueous electrolyte. It has been found that a non-aqueous electrolyte battery having both a good low temperature performance and a high energy density can be obtained surprisingly by making the above specific, and the present invention has been completed. That is, the technical configuration of the present invention and its effects are as follows. However, the mechanism of action includes estimation, and its correctness does not limit the present invention.

【0011】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、負極炭素
質材料を主要構成成分とする負極と、非水電解質と、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
負極炭素質材料は菱面体晶系構造物を5%以上含み、且
つ、前記非水電解質は炭素−炭素二重結合を有するカー
ボネートを少なくとも含有することを特徴としている。
That is, the non-aqueous electrolyte battery according to claim 1 is composed of at least a positive electrode having a positive electrode active material as a main constituent, a negative electrode having a negative electrode carbonaceous material as a main constituent, and a non-aqueous electrolyte. In the non-aqueous electrolyte battery according to the present invention, the negative electrode carbonaceous material contains 5% or more of a rhombohedral structure, and the non-aqueous electrolyte contains at least a carbonate having a carbon-carbon double bond. .

【0012】請求項2に係る非水電解質電池は、前記非
水電解質がプロピレンカーボネートを含有していること
を特徴としている。
The non-aqueous electrolyte battery according to a second aspect of the invention is characterized in that the non-aqueous electrolyte contains propylene carbonate.

【0013】すなわち、黒鉛の最も一般的な構造は六方
晶系構造であり、炭素網面はA層に対して近接するB層
がずれたABAB型積層構造をとっている。一方、熱力
学的に準安定なもう一つの状態として菱面体晶系構造が
あり、ABCABC型積層構造をとっている。
That is, the most general structure of graphite is a hexagonal structure, and the carbon network plane has an ABAB type laminated structure in which the B layer close to the A layer is displaced. On the other hand, as another thermodynamically metastable state, there is a rhombohedral crystal structure, which is an ABCABC type laminated structure.

【0014】六方晶系構造の黒鉛を負極に用い、電解質
の溶媒にプロピレンカーボネートを用いた場合には、リ
チウムイオンが電気化学的にインターカレーションする
際に形成される保護被膜(SEI;Solid Electrolyte
Interface)層が十分に形成されず、不可逆容量が大き
く、電池性能が良好ではなかった。一方、菱面体晶系構
造を含む黒鉛を負極に用い、これに非水電解質の溶媒と
して炭素−炭素二重結合を有するカーボネートを組み合
わせたところ、実に驚くべきことに、前記不可逆容量を
大きく低減させる効果があることを見いだした。この効
果は、炭素−炭素二重結合を有するカーボネートを用い
た場合に特異的な現象であると認識された。 炭素−炭
素二重結合を有するカーボネートは還元を受けやすく、
特に活性な菱面体晶系構造の炭素質材料表面にSEI層
が形成されるので、その他の非水溶媒の還元分解を防
ぎ、不可逆容量を大きく低減させる効果があると考えら
れる。
When graphite having a hexagonal structure is used for the negative electrode and propylene carbonate is used as the solvent for the electrolyte, a protective film (SEI; Solid Electrolyte) formed when lithium ions are electrochemically intercalated
Interface) layer was not sufficiently formed, the irreversible capacity was large, and the battery performance was not good. On the other hand, when graphite containing a rhombohedral structure was used for the negative electrode, and a carbonate having a carbon-carbon double bond was combined as a solvent for the non-aqueous electrolyte, it was surprisingly found that the irreversible capacity was greatly reduced. I found it effective. This effect was recognized as a specific phenomenon when a carbonate having a carbon-carbon double bond was used. Carbonates having a carbon-carbon double bond are susceptible to reduction,
Since the SEI layer is formed on the surface of the carbonaceous material having a particularly active rhombohedral system structure, it is considered to have the effect of preventing reductive decomposition of other non-aqueous solvent and greatly reducing the irreversible capacity.

【0015】上記のような効果は、特にプロピレンカー
ボネートと組み合わせた場合に顕著に現れる。プロピレ
ンカーボネートは粘度が低く、かつ優れた誘電率を有す
るので、低温においても、非水電解質の粘度上昇が起こ
ることなく充分なイオン伝導度を確保することができ
る。また、菱面体晶系構造の黒鉛と炭素−炭素二重結合
を有するカーボネートを含有していることにより、充電
時における負極上でのプロピレンカーボネートの分解を
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、良好な低温性能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。
The above-mentioned effects are particularly remarkable when combined with propylene carbonate. Since propylene carbonate has a low viscosity and an excellent dielectric constant, it is possible to secure sufficient ionic conductivity even at low temperatures without increasing the viscosity of the non-aqueous electrolyte. In addition, since the graphite having the rhombohedral structure and the carbonate having a carbon-carbon double bond are contained, the decomposition of propylene carbonate on the negative electrode during charging can be reliably suppressed, and thus the charging is sufficiently performed. be able to. Therefore, a non-aqueous electrolyte battery having both good low temperature performance and high energy density can be obtained.

【0016】さらに驚くべきことには、炭素−炭素二重
結合を有するカーボネートとプロピレンカーボネートを
組み合わせて用いると、非水溶媒中にプロピレンカーボ
ネートが80体積%程度含まれていても、極端な非水電
解質の分解を起こすことがなく、顕著な効果が発揮され
ることがわかった。
Even more surprisingly, when a carbonate having a carbon-carbon double bond and a propylene carbonate are used in combination, even if the propylene carbonate is contained in the non-aqueous solvent in an amount of about 80% by volume, it becomes extremely non-aqueous. It was found that a remarkable effect was exhibited without causing decomposition of the electrolyte.

【0017】請求項3に係る非水電解質電池は、前記炭
素−炭素二重結合を有するカーボネートが、ビニレンカ
ーボネートであることを特徴としている。
The non-aqueous electrolyte battery according to the third aspect is characterized in that the carbonate having a carbon-carbon double bond is vinylene carbonate.

【0018】二重結合を有するカーボネートの中で、ビ
ニレンカーボネートは最も還元を受けやすく、さらに酸
化分解を受けにくいカーボネートの一つであることから
望ましい。
Among the carbonates having a double bond, vinylene carbonate is desirable because it is one of the carbonates most susceptible to reduction and less susceptible to oxidative decomposition.

【0019】[0019]

【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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be illustrated below, but the present invention is not limited to the following embodiments.

【0020】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、炭素質材料を主要構成
成分とする負極と、電解質塩が非水溶媒に含有された非
水電解質とから構成され、一般的には、正極と負極との
間に、セパレータが設けられる。
The non-aqueous electrolyte battery according to the present invention comprises a positive electrode containing a positive electrode active material as a main constituent, a negative electrode containing a carbonaceous material as a main constituent, and a non-aqueous electrolyte containing an electrolyte salt in a non-aqueous solvent. And a separator is generally provided between the positive electrode and the negative electrode.

【0021】非水電解質の非水溶媒に含まれる炭素−炭
素二重結合を有するカーボネートとしては、ビニレンカ
ーボネート(VC)、スチレンカーボネート(SC)、
カテコールカーボネート、ビニルエチレンカーボネー
ト、1−フェニルビニレンカーボネート、1,2−ジフ
ェニルビニレンカーボネート等が挙げられるが、これら
に限定されるものではない。また、炭素−炭素二重結合
を有するカーボネートは、炭素−炭素二重結合を持たな
いカーボネートに比べて、耐酸化性に優れないので、添
加量としては、非水溶媒の5体積%未満が望ましい。ま
た、表面に十分なSEI層を形成させるためには非水溶
媒の0.5体積%以上が望ましい。
The carbonate having a carbon-carbon double bond contained in the non-aqueous solvent of the non-aqueous electrolyte includes vinylene carbonate (VC), styrene carbonate (SC),
Examples thereof include catechol carbonate, vinylethylene carbonate, 1-phenylvinylene carbonate, and 1,2-diphenylvinylene carbonate, but are not limited thereto. Further, a carbonate having a carbon-carbon double bond is not excellent in oxidation resistance as compared with a carbonate having no carbon-carbon double bond, and therefore the addition amount is preferably less than 5% by volume of the non-aqueous solvent. . Further, in order to form a sufficient SEI layer on the surface, 0.5% by volume or more of the non-aqueous solvent is desirable.

【0022】その他の非水溶媒は、一般にリチウム電池
等への使用が提案されているものが使用可能である。特
にプロピレンカーボネート(PC)は、第3石油類に属
し、高沸点で引火点も高く安全性を向上することが可能
であり、且つ融点が低いため、低温特性も改善すること
が可能であり望ましい。本発明の構成によれば、プロピ
レンカーボネートが含まれていても、不可逆容量が大き
く増加することがない。また、プロピレンカーボネート
が非水電解質の非水溶媒中に40体積%以上含まれてい
ても、不可逆容量の増加が見られないので、低温におい
ても、非水電解質の凝固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。よって、高い低温特性と高い
エネルギー密度とを兼ね備えた非水電解質電池とするこ
とができる。さらに、プロピレンカーボネートが非水電
解質の非水溶媒中に60体積%以上含まれていても充放
電が可能であるが、不可逆容量がやや増加する傾向が見
られたので、プロピレンカーボネートの割合は、60%
未満であることが望ましい。
As other non-aqueous solvents, those generally proposed for use in lithium batteries and the like can be used. Particularly, propylene carbonate (PC) belongs to the third petroleum group, has a high boiling point, has a high flash point and can improve safety, and has a low melting point, so that it is also possible to improve low temperature characteristics, which is desirable. . According to the configuration of the present invention, the irreversible capacity does not significantly increase even if propylene carbonate is contained. Even when propylene carbonate is contained in the non-aqueous solvent of the non-aqueous electrolyte in an amount of 40 vol% or more, the irreversible capacity does not increase, so that the non-aqueous electrolyte does not coagulate even at low temperatures and ion conduction is prevented. You can be sure. Therefore, a non-aqueous electrolyte battery having both high low temperature characteristics and high energy density can be obtained. Furthermore, although propylene carbonate can be charged and discharged even if it is contained in the non-aqueous solvent of the non-aqueous electrolyte in an amount of 60% by volume or more, the irreversible capacity tended to increase slightly, so the proportion of propylene carbonate was 60%
It is desirable to be less than.

【0023】その他の非水溶媒のうち、プロピレンカー
ボネート以外ものとしては、エチレンカーボネート(E
C)、ブチレンカーボネート、クロロエチレンカーボネ
ート等の環状炭酸エステル類;γ−ブチロラクトン、γ
−バレロラクトン等の環状エステル類;ジメチルカーボ
ネート、ジエチルカーボネート(DEC)、メチルエチ
ルカーボネート等の鎖状カーボネート類;ギ酸メチル、
酢酸メチル、酪酸メチル等の鎖状エステル類;テトラヒ
ドロフラン又はその誘導体;1,3−ジオキサン、1,
4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、1,4−
ジブトキシエタン、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
キソラン又はその誘導体;スルホラン、スルトン又はそ
の誘導体等を1種以上混合物することができるが、これ
らに限定されるものではない。これらの中でも、蒸気圧
が1000Pa以下、さらに好ましくは500Pa以下
である非水溶媒、例えばプロピレンカーボネート、エチ
レンカーボネート、γ−ブチロラクトン等は高温保存時
の膨れが小さいことから望ましい。
Among the other non-aqueous solvents, other than propylene carbonate, ethylene carbonate (E
C), cyclic carbonic acid esters such as butylene carbonate, chloroethylene carbonate; γ-butyrolactone, γ
-Cyclic esters such as valerolactone; chain carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate (DEC) and methyl ethyl carbonate; methyl formate,
Chain esters such as methyl acetate and methyl butyrate; tetrahydrofuran or its derivatives; 1,3-dioxane, 1,
4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, 1,4-
Ethers such as dibutoxyethane and methyl diglyme;
One or more kinds of nitriles such as acetonitrile and benzonitrile; dioxolane or a derivative thereof; sulfolane, sultone or a derivative thereof can be mixed, but the mixture is not limited thereto. Among these, non-aqueous solvents having a vapor pressure of 1000 Pa or less, more preferably 500 Pa or less, such as propylene carbonate, ethylene carbonate, γ-butyrolactone, etc., are desirable because they have a small swelling during storage at high temperature.

【0024】電解質塩としては、例えば、LiCl
4,LiBF4,LiAsF6,LiPF6,LiSC
N,LiBr,LiI,Li2SO4,Li210
10,NaClO4,NaI,NaSCN,NaBr,
KClO4,KSCN等のリチウム(Li)、ナトリウ
ム(Na)又はカリウム(K)の1種を含む無機イオン
塩、LiCF3SO3,LiN(CF3SO22,LiN
(C25SO22,(CH34NBF4,(CH34
Br,(C254NClO4,(C254NI,(C3
7 4NBr,(n−C494NClO4,(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等が挙げら
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, LiSC
N, LiBr, LiI, Li2SOFour, Li2BTenC
lTen, NaClOFour, NaI, NaSCN, NaBr,
KClOFour, KSCN, Lithium (Li), Natriu
Inorganic ion containing one of sodium (Na) or potassium (K)
Salt, LiCF3SO3, LiN (CF3SO2)2, LiN
(C2FFiveSO2)2, (CH3)FourNBFFour, (CH3)FourN
Br, (C2HFive)FourNClOFour, (C2HFive)FourNI, (C3
H7) FourNBr, (n-CFourH9)FourNClOFour, (N-CFour
H9)FourNI, (C2HFive)FourN-maleate, (C2H
Five)FourN-benzoate, (C2HFive)FourN-phta
Quaternary ammonium salt such as late, stearyl sulfone
Lithium oxide, lithium octyl sulfonate, dodecylbe
Examples include organic ionic salts such as lithium benzenesulfonate.
These ionic compounds may be used alone or in combination of two or more.
It is possible to mix and use the above.

【0025】これらの塩の中で、LiPF6は解離性に
優れ、優れた伝導度が得られる点で好ましい。
Among these salts, LiPF 6 is preferable because it has excellent dissociation properties and excellent conductivity.

【0026】また、LiBF4は、LiPF6と比較して
解離度や伝導度は低いものの、電解液中に存在する水分
との反応性が低いので、電解液の水分管理を簡素化する
ことが可能であり製造コストを低減することが可能であ
る点で好ましい。さらに、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、外装材として金属樹脂
複合フィルム等の200μm以下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
得られる点で好ましい。
Although LiBF 4 has a lower dissociation degree and conductivity than LiPF 6 , it has a low reactivity with water present in the electrolytic solution, so that the water management of the electrolytic solution can be simplified. It is preferable because it is possible and the manufacturing cost can be reduced. Further, a non-aqueous electrolyte battery that has a low degree of generation of hydrofluoric acid that causes corrosion of electrodes and exterior materials and has high durability even when a thin material of 200 μm or less such as a metal resin composite film is used as the exterior material. Is preferable in that

【0027】あるいは、LiPF6やLiBF4と、Li
N(C25SO22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と、電解液の粘度
をさらに下げることができる点、保存性を向上させる効
果がある点で好ましい。
Alternatively, LiPF 6 or LiBF 4 and Li
When used in combination with a lithium salt having a perfluoroalkyl group such as N (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , it is possible to further reduce the viscosity of the electrolytic solution and to improve the storage stability. Is preferred.

【0028】非水電解質中の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〜2.5mol/lであ
る。
The concentration of the electrolyte salt in the non-aqueous electrolyte is
In order to reliably obtain a non-aqueous electrolyte battery having high battery characteristics, it is preferably 0.1 mol / l to 5 mol / l, more preferably 1 mol / l to 2.5 mol / l.

【0029】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等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-x x2、LiyNi1-x
x2、LiyMn2-xX4(Mは、IからVIII族の
金属(例えば、Li,Ca,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 the main constituent of the positive electrode
Include lithium-containing transition metal oxides and lithium-containing phosphorus.
Acid salt, lithium-containing sulfate, etc., alone or in combination
Is desirable. Lithium-containing transition metal oxide
The general formula LiyCo1-xM xO2, LiyNi1-xM
xO2, LiyMn2-xMXOFour(M is from I to VIII
Of metals (eg, Li, Ca, Cr, Ni, Fe, Co
X value indicating the amount of substitution of different elements)
Is effective up to the maximum amount that can be replaced, but is preferable
Or, in terms of discharge capacity, 0 ≦ x ≦ 1. Also, Richiu
For the y value, which indicates the amount of lithium, use lithium reversibly
The maximum amount is effective, preferably 0 from the viewpoint of discharge capacity.
≦ y ≦ 2. ), But is not limited to these
Not something.

【0030】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,V612,VOx,Nb25,B
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、Fe23,FeO,Fe34,Ni23,NiO,
CoO3,CoO等のVIII族金属化合物、又は、一
般式LixMX2,LixMNy2(M、NはIからVI
II族の金属、Xは酸素、硫黄等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, other positive electrode active material may be mixed with the lithium-containing compound, and as the other positive electrode active material, CuO, Cu 2 O, Ag 2 O, CuS, CuSO 4 or the like can be used. IV of metal compounds, TiS 2 , SiO 2 , SnO, etc.
Group metal compound, V 2 O 5 , V 6 O 12 , VO x , Nb 2 O 5 , B
Group V metal compounds such as i 2 O 3 and Sb 2 O 3 , CrO 3 and Cr 2
Group VI metal compounds such as O 3 , MoO 3 , MoS 2 , WO 3 , and SeO 2 , Group VII metal compounds such as MnO 2 , Mn 2 O 3 , Fe 2 O 3 , FeO, Fe 3 O 4 , and Ni 2 O 3 , NiO,
Group VIII metal compounds such as CoO 3 and CoO, or general formulas Li x MX 2 , Li x MN y X 2 (M and N are I to VI
Group II metal, X represents a chalcogen compound such as oxygen or sulfur. ) Or the like, for example, a metal compound such as a lithium-cobalt-based composite oxide or a lithium-manganese-based composite oxide, and a conductive high material such as disulfide, polypyrrole, polyaniline, polyparaphenylene, polyacetylene, or polyacene-based material. Examples thereof include molecular compounds and pseudo-graphite structure carbonaceous materials, but are not limited to these.

【0031】負極の主要構成成分である負極炭素質材料
の中でも、黒鉛は、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、負極炭素質材料として好まし
い。黒鉛結晶には良く知られている六方晶系とその他に
菱面体晶系に属するものがある。特に、菱面体晶系の黒
鉛は、非水電解質中の溶媒の選択性が広く、例えばプロ
ピレンカーボネートのような非水溶媒を用いても、層剥
離が抑制され優れた充放電効率を示すことから望まし
い。
Among the negative electrode carbonaceous materials, which are the main constituents of the negative electrode, graphite has an operating potential very close to that of metallic lithium, so that it is possible to reduce self-discharge when a lithium salt is used as the electrolyte salt and to reduce charge and discharge. It is preferable as a negative electrode carbonaceous material because it can reduce the irreversible capacity. Graphite crystals include the well-known hexagonal system and others belonging to the rhombohedral system. In particular, the rhombohedral graphite has a wide range of solvent selectivity in the non-aqueous electrolyte, and even when a non-aqueous solvent such as propylene carbonate is used, delamination is suppressed and excellent charge-discharge efficiency is exhibited. desirable.

【0032】以下に、好適に用いることのできる菱面体
晶系の黒鉛のエックス線回折等による分析結果を示す; 格子定数 a0 =0.3635nm、 α=39.4
9°
The results of analysis by X-ray diffraction of rhombohedral graphite that can be preferably used are shown below: Lattice constant a 0 = 0.3635 nm, α = 39.4
9 °

【0033】大部分の天然黒鉛及び人造黒鉛は六方晶系
であるが、一部の天然黒鉛及び非常に高温で加熱処理さ
れた人造黒鉛中に菱面体晶系構造が数%存在している。
また、粉砕や摩砕することにより六方晶系から菱面体晶
系への増加がある。特に、黒鉛粒子表面に菱面体晶系が
多く含まれ、粒子内部は六方晶系が多く含まれるような
黒鉛は高容量、耐溶剤性、製造工程等の優位性から最も
望ましい。
Most of natural graphite and artificial graphite are hexagonal, but some natural graphite and artificial graphite heat-treated at very high temperature have several% of rhombohedral structure.
In addition, there is an increase from the hexagonal system to the rhombohedral system due to crushing and grinding. In particular, graphite in which the surface of graphite particles contains a large amount of rhombohedral system and the interior of particles contains a large amount of hexagonal system is most desirable in terms of high capacity, solvent resistance, manufacturing process and the like.

【0034】ここで、特開2000−348727号公
報に記載された、黒鉛の結晶全体に含まれる菱面体晶系
の算出方法を示す。エックス線広角回折法によって測定
された菱面体晶に帰属される(101)回折線のピーク
面積をr(101)、同様にして測定された六方晶に帰
属される(101)回折線のピーク面積をh(101)
とし、(式1)によって黒鉛結晶全体に占める菱面体晶
の存在割合R%を算出するものである。
Here, a method of calculating the rhombohedral crystal system contained in the entire graphite crystal, which is described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-348727, will be described. The peak area of the (101) diffraction line attributed to the rhombohedral crystal measured by the X-ray wide-angle diffraction method is r (101), and the peak area of the (101) diffraction line attributed to the hexagonal crystal measured in the same manner. h (101)
Then, the abundance ratio R% of rhombohedral crystals in the entire graphite crystal is calculated by (Equation 1).

【0035】[0035]

【式1】 [Formula 1]

【0036】菱面体晶系の黒鉛は、負極炭素質材料の5
%以上含まれていると、初期充放電における不可逆容量
を大きく低減させる効果があることから好ましく、さら
に顕著な効果を得るためには15%以上含まれているこ
とが望ましい。
Rhombohedral graphite is a negative electrode carbonaceous material.
% Or more is preferable because it has an effect of greatly reducing the irreversible capacity in the initial charge and discharge, and in order to obtain a more remarkable effect, it is preferable that the content be 15% or more.

【0037】また、負極材料には菱面体晶系の黒鉛以外
に、六方晶系黒鉛はもとより、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ってもよい。特に、負極材料の
表面を上記の方法によって改質することで、非水電解質
の分解をさらに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,及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
材料として使用可能である。
In addition to rhombohedral graphite, the negative electrode material is modified by adding hexagonal graphite, metal oxides such as tin oxide and silicon oxide, phosphorus, boron and amorphous carbon. You may do quality. Particularly, by modifying the surface of the negative electrode material by the above method, it is possible to further suppress the decomposition of the non-aqueous electrolyte and improve the battery characteristics, which is desirable. Further, with respect to graphite, lithium metal, lithium-aluminum, lithium-lead, lithium-tin, lithium-aluminum-tin, lithium-
It is also possible to use gallium, a lithium metal-containing alloy such as a wood alloy, or the like, or graphite into which lithium is inserted by electrochemical reduction in advance, or the like, can be used as the negative electrode material.

【0038】また、正極活物質の粉体及び負極材料の粉
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 material with a material having good electron conductivity or ion conductivity, or a compound having a hydrophobic group. For example, substances having good electron conductivity such as gold, silver, carbon, nickel, and copper, substances having good ion conductivity such as lithium carbonate, boron glass, and solid electrolyte,
Alternatively, a material having a hydrophobic group such as silicone oil may be coated by applying a technique such as plating, sintering, mechanofusion, vapor deposition, or baking.

【0039】正極活物質の粉体及び負極炭素質材料の粉
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、篩や風力分級機等
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 carbonaceous material preferably have an average particle size of 100 μm or less. In particular, the powder of the positive electrode active material is preferably 10 μm or less for the purpose of improving the high output characteristics of the non-aqueous electrolyte battery. A crusher or a classifier is used to obtain the powder in a predetermined shape. For example, mortar, ball mill, sand mill, vibrating ball mill, planetary ball mill, jet mill,
A counter jet mill, a swirling air flow type jet mill, a sieve or the like is used. Wet grinding in which water or an organic solvent such as hexane coexists may be used during grinding. The classification method is not particularly limited, and a sieve, an air classifier, or the like may be used in both dry and wet methods as needed.

【0040】前記正極及び負極には、前記主要構成成分
の他に、導電剤、結着剤及びフィラーが、他の構成成分
として含有されてもよい。
The positive electrode and the negative electrode may contain a conductive agent, a binder and a filler as other constituent components in addition to the main constituent components.

【0041】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種又は
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 the battery performance, but usually,
Natural graphite (scaly graphite, flake graphite, earth graphite, etc.), artificial graphite, carbon black, acetylene black, Ketjen black, carbon whiskers, carbon fiber, metal (copper, nickel, aluminum, silver, gold, etc.) powder, A conductive material such as a metal fiber or a conductive ceramic material may be contained as one kind or a mixture thereof.

【0042】これらの中で、導電剤としては、電子伝導
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、正極又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。
Of these, acetylene black is preferable as the conductive agent from the viewpoint of electron conductivity and coatability. The amount of the conductive agent added is preferably 1% by weight to 50% by weight, and particularly 2% by weight to 30% by weight based on the total weight of the positive electrode or the negative electrode.
Weight percent is preferred. These mixing methods are physical mixing, and ideally, they are homogeneous mixing. Therefore, powder type mixers such as V type mixer, S type mixer, grinding machine, ball mill and planetary ball mill are dry type,
Alternatively, it is possible to mix them by a wet method.

【0043】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種又は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、正極又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。
The binder is usually a thermoplastic resin such as polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene or polypropylene, ethylene-propylene diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPD.
Polymers having rubber elasticity such as M, styrene-butadiene rubber (SBR) and fluororubber, polysaccharides such as carboxymethyl cellulose and the like can be used as one kind or as a mixture of two or more kinds. In addition, it is desirable that the binder having a functional group that reacts with lithium such as a polysaccharide is deactivated by, for example, methylating. The amount of the binder added is 1 to 50 with respect to the total weight of the positive electrode or the negative electrode.
Weight% is preferable, and 2-30 weight% is especially preferable.

【0044】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、正極又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 the battery performance. Usually, olefin polymers such as polypropylene and polyethylene, aerosil, zeolite, glass, carbon and the like are used. The amount of the filler added is preferably 30% by weight or less based on the total weight of the positive electrode or the negative electrode.

【0045】正極及び負極は、前記活物質、導電剤及び
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
ーロール等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、
バーコータ等の手段を用いて任意の厚み及び任意の形状
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。
For the positive electrode and the negative electrode, the active material, the conductive agent, and the binder are mixed with an organic solvent such as N-methylpyrrolidone and toluene, and the resulting mixed liquid is used as a current collector described in detail below. It is suitably prepared by applying it on the surface and drying it. For the coating method, for example, roller coating such as applicator roll, screen coating, doctor blade method, spin coating,
It is desirable to apply it in an arbitrary thickness and an arbitrary shape by using a means such as a bar coater, but it is not limited thereto.

【0046】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、導電性及び耐酸化性向上
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、耐還元性向上の目的で、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 electron conductor as long as it does not adversely affect the constructed battery. For example, as the current collector for the positive electrode, aluminum, titanium,
In addition to stainless steel, nickel, baked carbon, conductive polymers, conductive glass, etc., the surface of aluminum, copper, etc. is carbon, nickel, titanium, silver, etc. for the purpose of improving adhesion, conductivity, and oxidation resistance. The product treated with can be used. As the negative electrode current collector, in addition to copper, nickel, iron, stainless steel, titanium, aluminum, baked carbon, conductive polymer, conductive glass, Al-Cd alloy, adhesiveness,
For the purpose of improving conductivity and resistance to reduction, a material obtained by treating the surface of copper or the like with carbon, nickel, titanium, silver or the like can be used. It is also possible to oxidize the surface of these materials.

【0047】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、及びそ
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又は負極炭素質材
料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。また、集電体の両面を使用する場合、その表面
粗さは等しいか、ほぼ同等であることが望ましい。
With respect to the shape of the current collector, in addition to the foil shape, a film shape, a sheet shape, a net shape, a punched or expanded material, a lath body, a porous body, a foam body, a fiber group forming body, or the like is used. To be There is no particular limitation on the thickness, but 1
Those having a thickness of up to 500 μm are used. Among these current collectors, the positive electrode is an aluminum foil having excellent oxidation resistance, and the negative electrode is a stable copper foil in a reducing field and has excellent electrical conductivity, and an inexpensive copper foil, nickel foil, or iron. Preference is given to using foils and alloy foils containing parts thereof. Furthermore, it is preferable that the foil has a rough surface with a surface roughness of 0.2 μmRa or more, and thereby the adhesion between the positive electrode active material or the negative electrode carbonaceous material and the current collector will be excellent. Therefore, it is preferable to use the electrolytic foil because it has such a rough surface. In particular, an electrolytic foil that has been treated with a hook is most preferable. Further, when both sides of the current collector are used, it is desirable that the surface roughness thereof be equal or almost equal.

【0048】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 the separator for a non-aqueous electrolyte battery, it is preferable to use a porous film or a non-woven fabric having excellent rate characteristics singly or in combination. Examples of the material forming the separator for the non-aqueous electrolyte battery include polyolefin resins represented by polyethylene, polypropylene, etc., polyester resins represented by polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc., polyvinylidene fluoride, and vinylidene fluoride-hexa. 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.

【0049】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. From the viewpoint of charge / discharge characteristics, the porosity is preferably 20% by volume or more.

【0050】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 non-aqueous electrolyte battery separator uses a polymer gel composed of an electrolyte and a polymer such as acrylonitrile, ethylene oxide, propylene oxide, methyl methacrylate, vinyl acetate, vinylpyrrolidone or polyvinylidene fluoride. Good.

【0051】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、前記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。
Furthermore, the non-aqueous electrolyte battery separator is
It is desirable to use a polymer gel in combination with the above-mentioned porous membrane, non-woven fabric or the like, since the liquid retaining property of the electrolytic solution is improved.
That is, by forming a film in which the surface of the polyethylene microporous membrane and the wall surface of the micropores are coated with a lyophilic polymer having a thickness of several μm or less, and holding an electrolytic solution in the micropores of the film, the lyophilic property is obtained. The polymer gels.

【0052】前記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
ソシアナ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 solvophilic polymer include polyvinylidene fluoride, acrylate monomers having ethylene oxide groups and ester groups, epoxy monomers, and polymers obtained by crosslinking monomers having isocyanate groups. For the cross-linking, an actinic ray such as an ultraviolet ray (UV) or an electron beam (EB) can be used.

【0053】前記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。前記物性調整剤の
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、酸化鉄等の金属酸化物、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム等の金属炭酸塩}、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。前記物性
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 strength and physical properties, the above-mentioned solvent-philic polymer may be used by blending with a physical property adjusting agent within a range not interfering with the formation of a crosslinked product. Examples of the physical property adjusting agent include inorganic fillers {metal oxides such as silicon oxide, titanium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, zinc oxide and iron oxide, metal carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate}. , Polymers {polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, etc.} and the like. The addition amount of the physical property adjusting agent is usually 50% by weight or less, preferably 20% by weight or less with respect to the crosslinkable monomer.

【0054】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。
Illustrative examples of the acrylate monomer include bifunctional or higher functional unsaturated monomers.
More specific examples include bifunctional (meth) acrylates {ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, adipic acid / dineopentyl glycol ester di (meth) acrylate, 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, polyoxyethylene / polyoxypropylene copolymer di (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate, hexamethylene glycol di (meth) ) Acrylate etc.} trifunctional (meth)
Acrylate {Trimethylolpropane tri (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, tri (meth) acrylate of ethylene oxide adduct of glycerin, tri (meth) acrylate of propylene oxide adduct of glycerin, ethylene oxide of glycerin, propylene oxide addition Object tri (meth) acrylate, etc.}, tetrafunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate {pentaerythritol tetra (meth) acrylate,
And diglycerin hexa (meth) acrylate}. These monomers can be used alone or in combination.

【0055】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。前
記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}又は
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の脂肪族又は脂環式アルコ
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
レート等)、及びアンモニア、1級又は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
ン酸モノアミド等)、(メタ)アクリル酸エステル[C
1〜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、又はアルキレン(C
2〜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)及びポリア
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)アクリルアミド又は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];ビニルエステル又はア
リルエステル[酢酸ビニル、酢酸アリル等];ビニルエ
ーテル又はアリルエーテル[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、(C6〜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 monomers 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, acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, etc.} or salts thereof (Li salt, Na salt, K salt, ammonium salt,
Tetraalkylammonium salt, etc.), or these unsaturated carboxylic acids are partially esterified with a C1-C18 aliphatic or alicyclic alcohol, alkylene (C2-C4) glycol, polyalkylene (C2-C4) glycol, etc. (Methyl maleate, monohydroxyethyl maleate, etc.) and those partially amidated with ammonia, primary or secondary amine (maleic acid monoamide, N-
Methyl maleic acid monoamide, N, N-diethyl maleic acid monoamide, etc.), (meth) acrylic acid ester [C
Esters of 1-C18 aliphatic (methyl, ethyl, propyl, butyl, 2-ethylhexyl, stearyl, etc.) alcohols with (meth) acrylic acid, or alkylene (C
Ester of (2-C4) glycol (ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, etc.) and polyalkylene (C2-C4) glycol (polyethylene glycol, polypropylene glycol) with (meth) acrylic acid]; (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 compounds [(meth) acrylonitrile, crotonnitrile, etc.];
Unsaturated alcohol [(meth) allyl alcohol, etc.]; Unsaturated amine [(meth) allylamine, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, etc.]; Heterocycle-containing monomer [N-
Vinylpyrrolidone, vinylpyridine, etc.]; olefinic aliphatic hydrocarbons [ethylene, propylene, butylene, isobutylene, pentene, (C6-C50) α-olefins, etc.]; olefinic alicyclic hydrocarbons [cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, Norbornene, etc.]; olefinic aromatic hydrocarbons [styrene, α-methylstyrene, stilbene, etc.]; unsaturated imides [maleimide, etc.]; halogen-containing monomers [vinyl chloride, vinylidene chloride, vinylidene fluoride, hexafluoropropylene, etc.], etc. Is mentioned.

【0056】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 {bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, brominated bisphenol A diglycidyl ether, phenol novolac glycidyl ether, cresol novolac glycidyl ether, etc.}, glycidyl esters { Hexahydrophthalic acid glycidyl ester, dimer acid glycidyl ester, etc.}, glycidyl amines {triglycidyl isocyanurate, tetraglycidyl diaminophenylmethane, etc.}, linear aliphatic epoxides {epoxidized polybutadiene, epoxidized soybean oil, etc.},
Alicyclic epoxides {3,4 epoxy-6 methylcyclohexyl methyl carboxylate, 3,4 epoxy cyclohexyl methyl carboxylate, etc.} and the like can be mentioned. These epoxy resins can be used alone or after curing by adding a curing agent.

【0057】前記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)−2,4,8,1
0−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 {diethylenetriamine, triethylenetetramine, 3,9- (3-aminopropyl) -2,4,8,1.
0-tetrooxaspiro [5,5] undecane etc.}, aromatic polyamines {metaxylenediamine, diaminophenylmethane etc.}, polyamides {dimer acid polyamide etc.}, acid anhydrides {phthalic anhydride, tetrahydromethyl anhydride Phthalic acid, hexahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, methylnadic acid anhydride}, phenols {phenol novolac, etc.}, polymercaptans {polysulfide, etc.}, tertiary amines {tris (dimethylaminomethyl) phenol, 2-ethyl -4-methylimidazole, etc., Lewis acid complex {boron trifluoride / ethylamine complex, etc.} and the like.

【0058】前記イソシアナ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ナート、ジフェ
ニルメタンジイソシアナート、1,6−ヘキサメチレン
ジイソシアナート、2,2,4(2,2,4)−トリメ
チル−ヘキサメチレンジイソシアナート、p−フェニレ
ンジイソシアナート、4,4’−ジシクロヘキシルメタ
ンジイソシアナート、3,3’−ジメチルジフェニル
4,4’−ジイソシアナート、ジアニシジンジイソシア
ナート、m−キシレンジイソシアナート、トリメチルキ
シレンジイソシアナート、イソフォロンジイソシアナー
ト、1,5−ナフタレンジイソシアナート、trans
−1,4−シクロヘキシルジイソシアナート、リジンジ
イソシアナート等が挙げられる。
Examples of the above-mentioned monomer having an isocyanate group include toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, and 2,2,4 (2,2,4) -trimethyl-hexahexane. Methylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenyl 4,4'-diisocyanate, dianisidine diisocyanate, m-xylene diisocyanate Nato, trimethyl xylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, trans
Examples include -1,4-cyclohexyl diisocyanate and lysine diisocyanate.

【0059】前記イソシアナート基を有するモノマーを
架橋するにあたって、ポリオール類及びポリアミン類
[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等}、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}]、及びポリエーテルポリオール
類{前記ポリオール又はポリアミンのプロピレンオキサ
イド及び/又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 cross-linking the monomer having an isocyanate group, polyols and polyamines [bifunctional compounds {water, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, etc.] trifunctional compounds {glycerin, trimethylolpropane , 1,2,6-hexanetriol, triethanolamine and the like}, tetrafunctional compounds {pentaerythritol, ethylenediamine, tolylenediamine, diphenylmethanediamine, tetramethylolcyclohexane,
Methyl glucoside etc.}, 5-functional compound {2,2,6,6
-Tetrakis (hydroxymethyl) cyclohexanol, diethylenetriamine, etc., 6-functional compounds {sorbitol, mannitol, dulcitol, etc.}, 8-functional compounds {sucrose, etc.}, and polyether polyols {propylene oxide and / or the polyol or polyamine. Ethylene oxide adduct}, polyester polyol [the above-mentioned polyol and polybasic acid {adipic acid, o, m, p-phthalic acid, succinic acid, azelaic acid,
A compound having active hydrogen such as a condensate with sebacic acid or ricinoleic acid, a polycaprolactone polyol {poly ε-caprolactone etc.}, a polycondensate of hydroxycarboxylic acid etc.] can be used in combination.

【0060】前記架橋反応にあたって、触媒を併用する
ことができる。前記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
(DABCO)、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、及び
それらの塩類等が挙げられる。
A catalyst may be used in combination in the crosslinking reaction. 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 (DABCO), N, N'-dimethylpiperazine, 1,
2-dimethylimidazole, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 (DBU), etc., and salts thereof.

【0061】本発明に係る非水電解質電池は、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
前又は積層した後に電解液を注液し、最終的に、外装体
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。
The non-aqueous electrolyte battery according to the present invention is, for example,
It is suitably manufactured by pouring an electrolytic solution before or after laminating the separator for a non-aqueous electrolyte battery, the positive electrode and the negative electrode, and finally sealing with an outer package. Further, in a non-aqueous electrolyte battery in which a positive electrode and a negative electrode are wound around a power generation element laminated with a separator for a non-aqueous electrolyte battery, an electrolytic solution is injected into the power generation element before and after the winding. Is preferred. As the injection method, it is possible to inject at normal pressure, but a vacuum impregnation method or a pressure impregnation method can also be used.

【0062】外装体としては、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 non-aqueous electrolyte battery, the outer package is preferably a thin material, for example, a metal-resin composite film in which a metal foil is sandwiched between resin films. Specific examples of the metal foil include aluminum,
Iron, nickel, copper, stainless steel, titanium, gold, silver, etc.
The foil is not limited as long as it is a pinhole-free foil, but a lightweight and inexpensive aluminum foil is preferable. As the resin film on the outside of the battery, a resin film having excellent puncture strength such as polyethylene terephthalate film or nylon film can be heat-sealed as the resin film on the inside of the battery such as polyethylene film or nylon film. A film that is present and has solvent resistance is preferable.

【0063】以下、実施例により本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0064】[0064]

【実施例】(実施例1)正極は以下のように作製した。
正極活物質としてのLiCoO2、導電剤としてのアセ
チレンブラック及びバインダーとしてのポリフッ化ビニ
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。前記正極スラリーを、正極集電体として
のアルミニウム箔(厚さ20μm)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。
Example (Example 1) A positive electrode was prepared as follows.
LiCoO 2 as a positive electrode active material, acetylene black as a conductive agent, and polyvinylidene fluoride as a binder were mixed in a weight ratio of 90: 5: 5, and then a positive electrode slurry of the above material was prepared by using N-methylpyrrolidone as a solvent. It was made. N-methylpyrrolidone was removed by applying the positive electrode slurry on both sides of an aluminum foil (thickness 20 μm) as a positive electrode current collector and drying it.
This positive electrode plate was pressed by a roll press to obtain a positive electrode.

【0065】負極は以下のように作製した。天然黒鉛を
ジェットミルにより摩砕し、負極炭素質材料とした。該
負極炭素質材料のエックス線回折測定を行ったところ、
エックス線回折図の面積を元に(式1)の算出式を用い
て計算したところ、15%の菱面体晶系を含む黒鉛であ
ることがわかった。該負極炭素質材料、バインダーとし
てのスチレン・ブタジエンゴムと及び同じくバインダー
としてのカルボキシメチルセルロースを、98:1:1
の重量比率で混合し、蒸留水を用いて上記材料の負極ス
ラリーを作製した。負極集電体として表面粗さが0.3
μmRaである電解銅箔の両面に前記スラリーを塗布
し、乾燥し、負極板とした。該負極板をロールプレスに
よりプレスし、負極を得た。
The negative electrode was produced as follows. Natural graphite was ground with a jet mill to obtain a negative electrode carbonaceous material. When the X-ray diffraction measurement of the negative electrode carbonaceous material was performed,
Calculation based on the area of the X-ray diffraction pattern using the calculation formula of (Formula 1) revealed that the graphite contained 15% of the rhombohedral crystal system. The negative electrode carbonaceous material, styrene-butadiene rubber as a binder, and carboxymethyl cellulose also as a binder were mixed at 98: 1: 1.
Were mixed in a weight ratio of 1 to prepare a negative electrode slurry of the above material using distilled water. The surface roughness of the negative electrode current collector is 0.3.
The above slurry was applied onto both surfaces of an electrolytic copper foil of μmRa and dried to obtain a negative electrode plate. The negative electrode plate was pressed by a roll press to obtain a negative electrode.

【0066】セパレータは以下のようにして作製した。
まず、(化1)で示される構造を持つ2官能アクリレー
トモノマーを3重量パーセント溶解するエタノール溶液
を作製し、多孔性基材であるポリエチレン微孔膜(平均
孔径0.1μm、開孔率50%、厚さ23μm、重量1
2.52g/m2、透気度89秒/100ml)に塗布
した後、電子線照射によりモノマーを架橋させて有機ポ
リマー層を形成し、温度60℃で5分間乾燥させた。以
上の工程により、セパレータを得た。なお、得られたセ
パレータは、厚さ24μm、重量13.04g/m2
透気度103秒/100mlであり、有機ポリマー層の
重量は、多孔性材料の重量に対して約4重量%、架橋体
層の厚さは約1μmで、多孔性基材の孔がほぼそのまま
維持されているものであった。
The separator was manufactured as follows.
First, an ethanol solution in which 3% by weight of a bifunctional acrylate monomer having the structure shown in (Chemical Formula 1) was dissolved was prepared, and a polyethylene microporous membrane (average pore diameter 0.1 μm, porosity 50%) as a porous substrate , Thickness 23μm, weight 1
After coating at 2.52 g / m 2 and air permeability of 89 seconds / 100 ml), the monomer was cross-linked by electron beam irradiation to form an organic polymer layer, and dried at a temperature of 60 ° C. for 5 minutes. A separator was obtained through the above steps. The obtained separator had a thickness of 24 μm, a weight of 13.04 g / m 2 ,
The air permeability was 103 seconds / 100 ml, the weight of the organic polymer layer was about 4% by weight with respect to the weight of the porous material, the thickness of the crosslinked body layer was about 1 μm, and the pores of the porous substrate were almost the same. It was maintained.

【0067】[0067]

【化1】 [Chemical 1]

【0068】前記正極の正極集電体及び前記負極の負極
集電体に、正極端子としてのアルミニウム板(幅5m
m、厚さ100μm)及び負極端子としてのニッケル板
(幅5mm、厚さ100μm)をそれぞれ電気抵抗溶接
により接続し、前記正極及び前記負極を、セパレータを
介して巻回させ、発電要素を得た。該発電要素を、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
らなる外装体の中に配置した。非水電解質は、プロピレ
ンカーボネート、エチレンカーボネート及びビニレンカ
ーボネートを体積比50:48:2の割合で混合した混
合溶媒1リットルに、1モルのLiPF6を溶解させる
ことにより得た。得られた非水電解質を、外装体の中に
1333Paの減圧下で真空注液し、さらに、1333
Paの減圧下で真空封口することによって、本発明の非
水電解質電池を作製した。これを本発明電池1とする。
この非水電解質電池の設計容量は500mAhである。
The positive electrode current collector of the positive electrode and the negative electrode current collector of the negative electrode are provided with an aluminum plate (width 5 m) as a positive electrode terminal.
m, thickness 100 μm) and a nickel plate (width 5 mm, thickness 100 μm) as a negative electrode terminal were respectively connected by electric resistance welding, and the positive electrode and the negative electrode were wound via a separator to obtain a power generating element. . The power-generating element is made up of a cylindrical metal-resin composite film (battery outside resin, metal foil, battery inside resin, polyethylene terephthalate,
It was placed in an outer package made of aluminum foil and modified polypropylene). The non-aqueous electrolyte was obtained by dissolving 1 mol of LiPF 6 in 1 liter of a mixed solvent in which propylene carbonate, ethylene carbonate and vinylene carbonate were mixed at a volume ratio of 50: 48: 2. The obtained non-aqueous electrolyte was vacuum-injected into the outer package under a reduced pressure of 1333 Pa.
The nonaqueous electrolyte battery of the present invention was produced by vacuum-sealing under a reduced pressure of Pa. This is referred to as Battery 1 of the present invention.
The design capacity of this non-aqueous electrolyte battery is 500 mAh.

【0069】(実施例2)天然黒鉛をジェットミルによ
り摩砕する際の時間等の条件を調整することによって、
エックス線回折図の面積より(式1)を用いて算出した
結果から20%の菱面体晶系を含むように調整した黒鉛
を負極炭素質材料として用いたことを除いては、実施例
1と同様の方法で、非水電解質電池を作製した。これを
本発明電池2とする。
(Example 2) By adjusting the conditions such as the time for grinding natural graphite with a jet mill,
Same as Example 1 except that graphite adjusted to include 20% rhombohedral crystal system was used as the negative electrode carbonaceous material from the result calculated using (Equation 1) from the area of the X-ray diffraction pattern. A non-aqueous electrolyte battery was produced by the method described above. This is designated as Battery 2 of the present invention.

【0070】(実施例3)人造黒鉛をジェットミルによ
り摩砕する際の時間等の条件を調整することによって、
エックス線回折図の面積より(式1)を用いて算出した
結果から5%の菱面体晶系を含むように調整した黒鉛を
負極炭素質材料として用いたことを除いては、実施例1
と同様の方法で、非水電解質電池を作製した。これを本
発明電池3とする。
(Example 3) By adjusting the conditions such as the time for grinding artificial graphite with a jet mill,
Example 1 was repeated except that graphite adjusted to contain 5% of rhombohedral crystal system was used as the negative electrode carbonaceous material from the result calculated using (Equation 1) from the area of the X-ray diffraction pattern.
A non-aqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in. This is designated as Battery 3 of the present invention.

【0071】(比較例1)負極炭素質材料に菱面体晶系
を含まない人造黒鉛を使用したことを除いては、実施例
1と同様の方法で、非水電解質電池を作製した。これを
比較電池1とする。
Comparative Example 1 A non-aqueous electrolyte battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that artificial graphite containing no rhombohedral system was used as the negative electrode carbonaceous material. This is referred to as Comparative Battery 1.

【0072】(比較例2)プロピレンカーボネート及び
エチレンカーボネートを体積比50:50の割合で混合
した混合溶媒1リットルに、1モルのLiPF6を溶解
させることにより得た非水電解質を用いたことを除いて
は、実施例1と同様の方法で、非水電解質電池を作製し
た。これを比較電池2とする。
Comparative Example 2 A non-aqueous electrolyte obtained by dissolving 1 mol of LiPF 6 in 1 liter of a mixed solvent obtained by mixing propylene carbonate and ethylene carbonate in a volume ratio of 50:50 was used. A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1 except for the above. This is referred to as Comparative Battery 2.

【0073】(実施例4)プロピレンカーボネート、エ
チレンカーボネート及びビニレンカーボネートを体積比
50:45:5の割合で混合した混合溶媒1リットル
に、1モルのLiPF6を溶解させることにより得た非
水電解質を用いたことを除いては、実施例1と同様の方
法で、非水電解質電池を作製した。これを本発明電池4
とする。
Example 4 A non-aqueous electrolyte obtained by dissolving 1 mol of LiPF 6 in 1 liter of a mixed solvent in which propylene carbonate, ethylene carbonate and vinylene carbonate were mixed at a volume ratio of 50: 45: 5. A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the above was used. This is the battery 4 of the present invention.
And

【0074】(実施例5)プロピレンカーボネート、エ
チレンカーボネート及びビニレンカーボネートを体積比
50:49:1の割合で混合した混合溶媒1リットル
に、1モルのLiPF6を溶解させることにより得た非
水電解質を用いたことを除いては、実施例1と同様の方
法で、非水電解質電池を作製した。これを本発明電池5
とする。
Example 5 A non-aqueous electrolyte obtained by dissolving 1 mol of LiPF 6 in 1 liter of a mixed solvent in which propylene carbonate, ethylene carbonate and vinylene carbonate were mixed in a volume ratio of 50: 49: 1. A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the above was used. This is the present invention battery 5
And

【0075】(実施例6)プロピレンカーボネート、エ
チレンカーボネート及びスチレンカーボネートを体積比
50:49.5:0.5の割合で混合した混合溶媒1リ
ットルに、1モルのLiPF6を溶解させることにより
得た非水電解質を用いたことを除いては、実施例1と同
様の方法で、非水電解質電池を作製した。これを本発明
電池6とする。
Example 6 Obtained by dissolving 1 mol of LiPF 6 in 1 liter of a mixed solvent obtained by mixing propylene carbonate, ethylene carbonate and styrene carbonate in a volume ratio of 50: 49.5: 0.5. A non-aqueous electrolyte battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that the non-aqueous electrolyte was used. This is designated as Battery 6 of the present invention.

【0076】(実施例7)プロピレンカーボネート、エ
チレンカーボネート及びビニレンカーボネートを体積比
60:38:2の割合で混合した混合溶媒1リットル
に、1モルのLiPF6を溶解させることにより得た非
水電解質を用いたことを除いては、実施例1と同様の方
法で、非水電解質電池を作製した。これを本発明電池7
とする。
Example 7 A non-aqueous electrolyte obtained by dissolving 1 mol of LiPF 6 in 1 liter of a mixed solvent prepared by mixing propylene carbonate, ethylene carbonate and vinylene carbonate in a volume ratio of 60: 38: 2. A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the above was used. This is the battery 7 of the present invention.
And

【0077】(実施例8)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及びビニレ
ンカーボネートを体積比40:48:10:2の割合で
混合した混合溶媒1リットルに、1モルのLiPF6
溶解させることにより得た非水電解質を用いたことを除
いては、実施例1と同様の方法で、非水電解質電池を作
製した。これを本発明電池8とする。
Example 8 By dissolving 1 mol of LiPF 6 in 1 liter of a mixed solvent prepared by mixing propylene carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate and vinylene carbonate in a volume ratio of 40: 48: 10: 2. A non-aqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the obtained non-aqueous electrolyte was used. This is designated as Battery 8 of the present invention.

【0078】(実施例9)エチレンカーボネート、ジエ
チルカーボネート、及びビニレンカーボネートを体積比
48:50:2の割合で混合した混合溶媒1リットル
に、1モルのLiPF6を溶解させることにより得た非
水電解質を用いたことを除いては、実施例1と同様の方
法で、非水電解質電池を作製した。これを本発明電池9
とする。
Example 9 A non-aqueous solution obtained by dissolving 1 mol of LiPF 6 in 1 liter of a mixed solvent prepared by mixing ethylene carbonate, diethyl carbonate and vinylene carbonate in a volume ratio of 48: 50: 2. A non-aqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1 except that an electrolyte was used. The present battery 9
And

【0079】(比較例3)エチレンカーボネート及びジ
エチルカーボネートを体積比50:50の割合で混合し
た混合溶媒1リットルに、1モルのLiPF6を溶解さ
せることにより得た非水電解質を用いたことを除いて
は、実施例1と同様の方法で、非水電解質電池を作製し
た。これを比較電池3とする。
Comparative Example 3 A non-aqueous electrolyte obtained by dissolving 1 mol of LiPF 6 in 1 liter of a mixed solvent obtained by mixing ethylene carbonate and diethyl carbonate in a volume ratio of 50:50 was used. A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1 except for the above. This is referred to as Comparative Battery 3.

【0080】(電池性能試験)以上の本発明電池1〜9
及び比較電池1〜3を使用して、20℃において、初期
効率を評価した。初期充電はいずれも20℃において
4.2V、0.1It(10時間率)、20時間の定電
流定電圧充電とし、初期放電は20℃において終止電圧
2.7V、0.2It(5時間率)の定電流放電とし
た。結果を表1に示す。
(Battery Performance Test) The above batteries 1 to 9 of the present invention
Also, the initial efficiency was evaluated at 20 ° C. using Comparative Batteries 1 to 3. Initial charge was 4.2V at 20 ° C, 0.1It (10 hour rate), constant current constant voltage charge for 20 hours, and initial discharge was 20V at final voltage 2.7V, 0.2It (5 hour rate). ) Constant-current discharge. The results are shown in Table 1.

【0081】[0081]

【表1】 [Table 1]

【0082】ここで、本発明電池においては、ほぼ設計
通りの初期放電容量が得られたが、一方比較電池1,2
は充電中に電池が膨れたので、放電を取りやめた。すな
わち、菱面体晶系構造物を含む炭素質材料を使用し、還
元されやすい炭素−炭素二重結合を有するカーボネート
を併用した本発明電池は、その他の非水溶媒の分解を抑
制できるので、非水溶媒にプロピレンカーボネートを含
有した非水電解質を用いた場合においても、前記プロピ
レンカーボネートが分解されてガス発生することがな
く、高い効率での充放電が可能であったことがわかる。
また、本発明電池1〜9は、20℃において4.2V、
1.0It(1時間率)、2時間の定電流定電圧充電を
行い、終止電圧2.7V、1.0It(1時間率)のサ
イクル試験を行った結果、全ての本発明電池で300サ
イクル後にサイクル初期の容量の80%以上を得ること
ができた。従って、本発明によれば、良好なサイクル性
能を有する電池とすることができる。
Here, in the battery of the present invention, the initial discharge capacity almost as designed was obtained.
The battery swelled during charging, so I stopped discharging. That is, the battery of the present invention, which uses a carbonaceous material containing a rhombohedral structure and uses a carbonate having an easily reduced carbon-carbon double bond in combination, can suppress decomposition of other non-aqueous solvents. It can be seen that even when the non-aqueous electrolyte containing propylene carbonate was used as the aqueous solvent, the propylene carbonate was not decomposed and gas was not generated, and charging / discharging with high efficiency was possible.
Further, the batteries 1 to 9 of the present invention have 4.2 V at 20 ° C.
1.0 It (1 hour rate), 2 hours of constant current and constant voltage charging, and a final voltage of 2.7 V, 1.0 It (1 hour rate) cycle test was performed, and as a result, all the batteries of the present invention had 300 cycles. After that, 80% or more of the capacity at the beginning of the cycle could be obtained. Therefore, according to the present invention, a battery having good cycle performance can be obtained.

【0083】表1の結果から明らかなように、本発明電
池1〜9は、非水電解質に炭素−炭素二重結合を有する
カーボネートを含まない比較電池3に比べ、放電容量の
値が高く、高いエネルギー密度を有する電池となった。
これは、非水電解質に炭素−炭素二重結合を有するカー
ボネートを使用したため、負極炭素質材料表面にSEI
層が形成され、非水電解質に用いられているその他の非
水溶媒の還元分解を防ぎ、不可逆容量を大きく低減させ
ることができた結果であると考えられる。また、本発明
電池1,2及び3を比較すると、本発明電池2の初期放
電容量が最も大きいことがわかる。これは、本発明電池
2では、菱面体晶系構造を20%含んでいることに起因
すると考えられる。逆に、本発明電池3の初期放電容量
が最も小さいことがわかる。これは、本発明電池3で
は、菱面体構造を5%含んでいることに起因すると考え
られる。従って、菱面体構造の量は5%以上であること
が好ましく、さらに望ましくは15%以上、最も望まし
くは20%以上含まれていることが好ましい。
As is clear from the results shown in Table 1, the batteries 1 to 9 of the present invention have a higher discharge capacity than the comparative battery 3 in which the non-aqueous electrolyte does not contain a carbonate having a carbon-carbon double bond. The battery has a high energy density.
This is because the carbonate having a carbon-carbon double bond was used as the non-aqueous electrolyte, so that SEI was formed on the surface of the negative electrode carbonaceous material.
It is considered that this is because the layer was formed, the reductive decomposition of the other non-aqueous solvent used for the non-aqueous electrolyte was prevented, and the irreversible capacity was greatly reduced. In addition, comparing the batteries 1, 2 and 3 of the present invention, it can be seen that the initial discharge capacity of the battery 2 of the present invention is the largest. It is considered that this is because the battery 2 of the present invention contains 20% of the rhombohedral crystal structure. On the contrary, it can be seen that the battery 3 of the present invention has the smallest initial discharge capacity. It is considered that this is because the battery 3 of the present invention contains 5% of the rhombohedral structure. Therefore, the amount of the rhombohedral structure is preferably 5% or more, more preferably 15% or more, and most preferably 20% or more.

【0084】また、本発明電池4,5,6では、非水電
解質にビニレンカーボネートやスチレンカーボネートと
いった炭素−炭素二重結合を有するカーボネートが0.
5%以上含まれることで、優れた初期特性が得られてい
ることがわかる。従って、炭素−炭素二重結合を有する
カーボネートの量は0.5%以上含まれていることが好
ましい。
Further, in the batteries 4, 5 and 6 of the present invention, the carbonate having a carbon-carbon double bond such as vinylene carbonate or styrene carbonate was used as the non-aqueous electrolyte.
It can be seen that excellent initial characteristics are obtained when the content is 5% or more. Therefore, the amount of carbonate having a carbon-carbon double bond is preferably 0.5% or more.

【0085】また、本発明電池7では、初期放電容量が
他の本発明電池に比べて若干小さいことがわかる。これ
は、本発明電池7では、非水溶媒中にプロピレンカーボ
ネートが60体積%含まれていることに起因すると考え
られる。従って、非水溶媒中のプロピレンカーボネート
の量は60体積%未満であることが好ましい。
Further, it is understood that the battery 7 of the present invention has an initial discharge capacity slightly smaller than that of the other batteries of the present invention. It is considered that this is because the battery 7 of the present invention contains 60% by volume of propylene carbonate in the non-aqueous solvent. Therefore, the amount of propylene carbonate in the non-aqueous solvent is preferably less than 60% by volume.

【0086】次に本発明電池1〜9及び比較電池3を使
用して、−20℃における放電容量を測定した。充電は
いずれも20℃において4.2V、0.2It(5時間
率)、7.5時間の定電流定電圧充電とし、放電は−2
0℃において終止電圧2.7V、1.0It(1時間
率)の定電流放電とした。
Next, using the present batteries 1 to 9 and the comparative battery 3, the discharge capacity at −20 ° C. was measured. Charging was performed at 4.2 V, 0.2 It (5 hour rate), 7.5 hour constant current and constant voltage charge at 20 ° C., and discharge was −2.
At 0 ° C., the final voltage was 2.7 V, and the constant current discharge was 1.0 It (1 hour rate).

【0087】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を「低温性能値」として百分率
で求めた。結果を表1に併せて示す。
-20 ° C to discharge capacity at 20 ° C
The ratio of the discharge capacity in the above was determined as a "low temperature performance value" in percentage. The results are also shown in Table 1.

【0088】次に本発明電池1〜9及び比較電池3を使
用して、高温保存における電池の膨れを測定した。充電
はいずれも20℃において4.2V、0.2It(5時
間率)、7.5時間の定電流定電圧充電とし、その充電
末状態での電池厚さを測定した。これらの電池を90℃
で4時間保存し、保存直後の電池の厚さを測定した。高
温保存によって増加した厚さを「高温保存性能」として
求めた。結果を表1に併せて示す。
Next, using the present batteries 1 to 9 and the comparative battery 3, the swelling of the batteries during high temperature storage was measured. Charging was carried out by constant current constant voltage charging at 4.2 V, 0.2 It (5 hour rate) and 7.5 hours at 20 ° C., and the battery thickness in the final state of charging was measured. 90 ° C for these batteries
Was stored for 4 hours, and the thickness of the battery immediately after storage was measured. The thickness increased by high temperature storage was determined as "high temperature storage performance". The results are also shown in Table 1.

【0089】この結果から明らかなように、本発明電池
1〜8は、非水電解質に炭素−炭素二重結合を有するカ
ーボネートを含まない比較電池3に比べ、優れた低温性
能を有する電池となった。これは、本発明電池1〜8で
は、非水電解質にプロピレンカーボネート含んでいるこ
とに起因すると考えられる。すなわち、非水電解質にプ
ロピレンカーボネートが含まれていない比較電池3は−
20℃において、非水電解質の非水溶媒が凝固し、放電
できなかったと考えられる。従って、非水電解質に含ま
れるプロピレンカーボネートの量は40体積%以上であ
ることが好ましい。
As is clear from these results, the batteries 1 to 8 of the present invention are batteries having excellent low-temperature performance as compared with the comparative battery 3 containing no carbonate having a carbon-carbon double bond in the non-aqueous electrolyte. It was It is considered that this is because the batteries 1 to 8 of the present invention contain propylene carbonate in the non-aqueous electrolyte. That is, the comparative battery 3 in which the non-aqueous electrolyte does not contain propylene carbonate is −
It is considered that at 20 ° C., the non-aqueous solvent of the non-aqueous electrolyte was solidified and could not be discharged. Therefore, the amount of propylene carbonate contained in the non-aqueous electrolyte is preferably 40% by volume or more.

【0090】またこの結果から明らかなように、本発明
電池1〜8は、蒸気圧が高いジエチルカーボネートを5
0%含んだ比較電池3に比べ、高温保存後の膨れが小さ
いことがわかる。これは、本発明電池1〜8では、非水
電解質に20℃での蒸気圧が1000Paより高い非水
溶媒を含まないこと、特に前記蒸気圧が500Pa以下
のものを用いたこと、あるいはその含有量が10体積%
以下であることに起因すると考えられる。従って、非水
電解質に含まれる20℃での蒸気圧が1000Paより
高い非水溶媒の量は10体積%以下であることが好まし
い。
Further, as is clear from these results, the batteries 1 to 8 of the present invention contained 5% diethyl carbonate having a high vapor pressure.
It can be seen that the swelling after storage at high temperature is smaller than that of the comparative battery 3 containing 0%. This means that in the batteries 1 to 8 of the present invention, the non-aqueous electrolyte does not contain a non-aqueous solvent having a vapor pressure at 20 ° C. of higher than 1000 Pa, in particular, the one having a vapor pressure of 500 Pa or less was used, or the content thereof was contained. 10% by volume
It is considered that this is due to the following. Therefore, the amount of the non-aqueous solvent contained in the non-aqueous electrolyte and having a vapor pressure at 20 ° C. of higher than 1000 Pa is preferably 10% by volume or less.

【0091】また、本発明電池4では、高温保存後の厚
さが他の本発明電池に比べて若干厚いことがわかる。こ
れは、本発明電池4では、非水電解質に含まれる炭素−
炭素二重結合を有するカーボネートの量が5体積%含ま
れていることに起因すると考えられる。すなわち、耐酸
化性に劣っている炭素−炭素二重結合を有するカーボネ
ートが、正極板上で分解しガスを発生したと考えられ
る。従って、非水溶媒中の炭素−炭素二重結合を有する
カーボネートの量は5体積%未満であることが好まし
い。
Further, it is understood that the battery 4 of the present invention has a slightly thicker thickness after storage at high temperature than the other batteries of the present invention. This is because in the battery 4 of the present invention, carbon contained in the non-aqueous electrolyte
It is considered that this is because the amount of the carbonate having a carbon double bond is 5% by volume. That is, it is considered that the carbonate having a carbon-carbon double bond, which is inferior in oxidation resistance, decomposed on the positive electrode plate to generate gas. Therefore, the amount of the carbonate having a carbon-carbon double bond in the non-aqueous solvent is preferably less than 5% by volume.

【0092】また、本発明電池6では、高温保存後の電
池のインピーダンスが他の本発明電池に比べて若干高い
ことがわかった。これは、本発明電池6では、非水電解
質に含まれる炭素−炭素二重結合を有するカーボネート
としてスチレンカーボネートが含まれていることに起因
すると考えられる。すなわち、スチレンカーボネートが
正極板上で分解し、正極のインピーダンスを上げたと考
えられる。従って、非水溶媒中の炭素−炭素二重結合を
有するカーボネートとしてはビニレンカーボネートであ
ることが好ましい。
It was also found that the battery of the present invention 6 had a slightly higher impedance after storage at high temperature than the other batteries of the present invention. It is considered that this is because the battery 6 of the present invention contains styrene carbonate as the carbonate having a carbon-carbon double bond contained in the non-aqueous electrolyte. That is, it is considered that styrene carbonate decomposed on the positive electrode plate and increased the impedance of the positive electrode. Therefore, vinylene carbonate is preferred as the carbonate having a carbon-carbon double bond in the non-aqueous solvent.

【0093】[0093]

【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、負極炭素質材料が菱面
体晶系構造物を5%以上含み、且つ、前記非水電解質は
炭素−炭素二重結合を有するカーボネートを少なくとも
含有することにより、低温においても非水電解質の凝固
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炭素−炭素二重結合を
有するカーボネート以外の非水溶媒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、良好な低温性
能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 negative electrode carbonaceous material contains 5% or more of the rhombohedral crystal structure, and the nonaqueous electrolyte. By containing at least a carbonate having a carbon-carbon double bond, it is possible to ensure ionic conduction without solidification of the non-aqueous electrolyte even at low temperatures,
Further, since it is possible to reliably suppress the decomposition of the non-aqueous solvent other than the carbonate having a carbon-carbon double bond on the negative electrode during charging and sufficiently perform charging, it is possible to obtain good low-temperature performance and high energy density. It is possible to provide a non-aqueous electrolyte battery having both of the following.

【0094】また、本発明によれば、請求項2に記載し
たように、非水電解質に主な非水溶媒として蒸気圧が低
く高沸点であるプロピレンカーボネートを用いることに
より、高温保存後の電池の膨れを抑制できる。
Further, according to the present invention, as described in claim 2, by using propylene carbonate having a low vapor pressure and a high boiling point as a main non-aqueous solvent in the non-aqueous electrolyte, a battery after high temperature storage is obtained. Bulge can be suppressed.

【0095】さらに、本発明によれば、請求項3に記載
したように、非水電解質に含まれる炭素−炭素二重結合
を有するカーボネートが、ビニレンカーボネートである
ことにより、非水溶媒の5体積%未満の少量で他の非水
溶媒の分解を抑制することが可能であり、さらにある程
度の耐酸化性があるため高温保存後のインピーダンスが
上がりにくいので、高温保存における悪影響の少ない非
水電解質電池を提供できる。
Further, according to the present invention, as described in claim 3, since the carbonate having a carbon-carbon double bond contained in the non-aqueous electrolyte is vinylene carbonate, 5 volume of the non-aqueous solvent is obtained. A non-aqueous electrolyte battery with less adverse effects in high temperature storage because it is possible to suppress decomposition of other non-aqueous solvents with a small amount of less than 10%, and because it has a certain degree of oxidation resistance, impedance does not rise easily after high temperature storage. Can be provided.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小園 卓 大阪府高槻市古曽部町二丁目3番21号 株 式会社ユアサコーポレーション内 (72)発明者 温田 敏之 大阪府高槻市古曽部町二丁目3番21号 株 式会社ユアサコーポレーション内 Fターム(参考) 5H029 AJ02 AJ03 AJ04 AL06 AL07 AM03 BJ02 BJ14 DJ16 DJ17 HJ01 5H050 AA06 AA08 AA10 BA17 CA08 CA09 CB07 CB08 FA17 FA18 HA01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takashi Kozono             2-32 Kosobe-cho, Takatsuki City, Osaka Prefecture Stock             Ceremony company Yuasa Corporation (72) Inventor Toshiyuki Atsuta             2-32 Kosobe-cho, Takatsuki City, Osaka Prefecture Stock             Ceremony company Yuasa Corporation F term (reference) 5H029 AJ02 AJ03 AJ04 AL06 AL07                       AM03 BJ02 BJ14 DJ16 DJ17                       HJ01                 5H050 AA06 AA08 AA10 BA17 CA08                       CA09 CB07 CB08 FA17 FA18                       HA01

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、負極炭素質材料を主要構成成分とする負極と、非水
電解質と、から少なくとも構成される非水電解質電池に
おいて、 前記負極炭素質材料は菱面体晶系構造物を5%以上含
み、且つ、前記非水電解質は炭素−炭素二重結合を有す
るカーボネートを少なくとも含有することを特徴とする
非水電解質電池。
1. A non-aqueous electrolyte battery comprising at least a positive electrode containing a positive electrode active material as a main constituent, a negative electrode containing a negative electrode carbonaceous material as a main constituent, and a non-aqueous electrolyte, wherein the negative electrode carbonaceous material The material contains 5% or more of a rhombohedral structure, and the nonaqueous electrolyte contains at least a carbonate having a carbon-carbon double bond.
【請求項2】 前記非水電解質は、プロピレンカーボネ
ートを含有している請求項1記載の非水電解質電池。
2. The non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the non-aqueous electrolyte contains propylene carbonate.
【請求項3】 前記炭素−炭素二重結合を有するカーボ
ネートは、ビニレンカーボネートである請求項1又は2
記載の非水電解質電池。
3. The carbonate having a carbon-carbon double bond is vinylene carbonate.
The non-aqueous electrolyte battery described.
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