JP2005166553A - Nonaqueous electrolytic for lithium ion secondary battery, and the lithium ion secondary battery - Google Patents

Nonaqueous electrolytic for lithium ion secondary battery, and the lithium ion secondary battery Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lithium ion secondary battery restraining expansion of sheath material, by restraining generation of gas at continuous charging, and superior in discharging properties, after continuous charging. <P>SOLUTION: The nonaqueous electrolytic solution for the lithium ion secondary battery, containing an electrolyte and a nonaqueous solvent, contains at least a kind of vinylene carbonate compound expressed by general Formula (I) and at least a kind of vinyl ethylene sulfite compound expressed by general Formula (II). In the general Formula (I), R<SB>1</SB>and R<SB>2</SB>are respectively independent and they are 1-4C alkyl groups in which either a hydrogen atom, a halogen atom or one or more hydrogen atoms may be substituted by halogen atom. In the general Formula (II), R<SB>3</SB>, R<SB>4</SB>, R<SB>5</SB>, R<SB>6</SB>, R<SB>7</SB>, and R<SB>8</SB>are respectively independent, and they are 1-4C alkyl groups which may contain hydrogen atoms or substituted groups. The lithium ion secondary battery uses the nonaqueous lithium ion secondary electrolyte. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池用非水系電解液およびそれを用いたリチウムイオン二次電池に関する。詳しくは、連続充電時のガス発生を抑制し、かつ連続充電後の放電特性に優れるリチウムイオン二次電池を製造することができるリチウムイオン二次電池用非水系電解液と、このリチウムイオン二次電池用非水系電解液を用いたリチウムイオン二次電池に関する。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery and a lithium ion secondary battery using the same. Specifically, a non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery capable of producing a lithium ion secondary battery that suppresses gas generation during continuous charging and has excellent discharge characteristics after continuous charging, and the lithium ion secondary battery The present invention relates to a lithium ion secondary battery using a non-aqueous electrolyte for a battery.

現在、携帯電話やノートパソコン等の携帯機器向けの非水系電解液二次電池として、リチウムイオン二次電池が商品化されている。近年、携帯機器の薄型化に伴って、これらの機器に内蔵される電池の厚さをより一層薄くすることが要望されている。このためには、電池外装材の厚さを薄くする必要があるが、電池外装材の厚さを薄くした場合、電池内部のガス発生や温度上昇等の現象が直接、電池の変形、ガス噴出、発火等の事故につながることから、安全性を確保するために、電池内部のガス発生や温度上昇を極力少なく抑える必要がある。特に、長時間にわたって充電状態が継続した場合のガス発生の抑制が重要となっている。   Currently, lithium ion secondary batteries are commercialized as non-aqueous electrolyte secondary batteries for portable devices such as mobile phones and notebook computers. In recent years, as portable devices have been made thinner, it has been desired to further reduce the thickness of batteries built into these devices. For this purpose, it is necessary to reduce the thickness of the battery outer packaging material. However, when the thickness of the battery outer packaging material is reduced, phenomena such as gas generation inside the battery and temperature rise directly cause deformation of the battery, gas ejection. In order to ensure safety, it is necessary to suppress gas generation and temperature rise inside the battery as much as possible. In particular, suppression of gas generation when the charged state continues for a long time is important.

特許文献1には、リチウムイオン二次電池において、難燃性、サイクル特性の改善を目的として、難燃性付与剤としてのトリフェニルフォスフェートおよびジフェニルモノブチルフォスフェート、さらに負極界面皮膜形成剤としてのビニルエチレンカーボネート(VEC)などの三種の化合物を添加剤として用いた例が示されている。また、難燃性付与剤としてのモノアミルジフェニルフォスフェートおよび負極界面皮膜形成剤としてのビニルエチレンサルファイトの二種の化合物を添加剤として用いることが示唆されている。
US2003/0157413A1
In Patent Document 1, in a lithium ion secondary battery, for the purpose of improving flame retardancy and cycle characteristics, triphenyl phosphate and diphenyl monobutyl phosphate as flame retardant imparting agents, and further as a negative electrode interface film forming agent An example using three compounds such as vinyl ethylene carbonate (VEC) as an additive is shown. Further, it has been suggested that two kinds of compounds, monoamyl diphenyl phosphate as a flame retardant imparting agent and vinyl ethylene sulfite as a negative electrode interface film forming agent, are used as additives.
US2003 / 0157413A1

しかし、特許文献1の添加剤を用いた場合、難燃性やサイクル特性には効果があるが、連続充電後の電池特性については、十分であるとはいえない。   However, when the additive of Patent Document 1 is used, the flame retardancy and cycle characteristics are effective, but the battery characteristics after continuous charging are not sufficient.

本発明は、こうした問題点を鑑みてなされたものであり、連続充電時のガス発生を抑制することにより、外装材の膨れを抑制し、かつ連続充電後の放電特性に優れるリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and suppresses gas generation during continuous charging, thereby suppressing swelling of the outer packaging material and excellent discharge characteristics after continuous charging. The purpose is to provide.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、リチウムイオン二次電池用非水系電解液の添加剤として、負極界面皮膜形成剤であるビニレンカーボネート化合物とビニルエチレンサルファイト化合物とを組み合わせて用いることにより、連続充電時のガス発生を抑制し、かつ連続充電後の放電特性に優れるリチウムイオン二次電池を製造できることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors, as additives for a non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery, include a vinylene carbonate compound and a vinyl ethylene sulfite compound, which are negative electrode interface film forming agents. It has been found that by using in combination, it is possible to produce a lithium ion secondary battery that suppresses gas generation during continuous charging and has excellent discharge characteristics after continuous charging, and has completed the present invention.

すなわち、本発明の要旨は、電解質と非水溶媒とを含む非水系電解液において、下記一般式(I)で示される少なくとも1種のビニレンカーボネート化合物と、下記一般式(II)で示される少なくとも1種のビニルエチレンサルファイト化合物とを含有するリチウムイオン二次電池用非水系電解液に存する。   That is, the gist of the present invention is that in a non-aqueous electrolyte solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent, at least one vinylene carbonate compound represented by the following general formula (I) and at least represented by the following general formula (II): It exists in the non-aqueous electrolyte solution for lithium ion secondary batteries containing 1 type of vinyl ethylene sulfite compound.

Figure 2005166553
(式中、R1、R2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、又は1個以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていても良い炭素数1〜4のアルキル基である。)
Figure 2005166553
Wherein R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in which one or more hydrogen atoms may be substituted with a halogen atom. )

Figure 2005166553
(式中、R3、R4、R5、R6、R7及びR8は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していても良い炭素数1〜4のアルキル基である。)
Figure 2005166553
Wherein R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent. .)

また、本発明の別の要旨は、このような本発明のリチウムイオン二次電池用非水系電解液を使用したリチウムイオン二次電池に存する。   Another gist of the present invention resides in a lithium ion secondary battery using such a non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery of the present invention.

本発明による作用効果の詳細は明らかではないが、上記ビニレンカーボネート化合物とビニルエチレンサルファイト化合物とを併用することにより、連続充電時においても比較的安定なビニレンカーボネート化合物とビニルエチレンサルファイト化合物との複合被膜が負極表面上に形成され、これにより、連続充電した際のガス発生が抑制されるとともに、連続充電後の放電特性を向上させることが可能であるものと考えられる。   Although the details of the effects of the present invention are not clear, by using the vinylene carbonate compound and the vinyl ethylene sulfite compound in combination, the vinylene carbonate compound and the vinyl ethylene sulfite compound that are relatively stable even during continuous charging. It is considered that a composite coating is formed on the negative electrode surface, thereby suppressing gas generation during continuous charging and improving discharge characteristics after continuous charging.

本発明において、ビニルエチレンサルファイト化合物の含有量は、非水系電解液の総重量に対して0.01〜5重量%であり、ビニレンカーボネート化合物の含有量は、非水系電解液の総重量に対して0.01〜10重量%であることが好ましく、非水系電解液中のビニレンカーボネート化合物とビニルエチレンサルファイト化合物との含有量比は99:1〜1:99であることが好ましい。   In the present invention, the content of the vinyl ethylene sulfite compound is 0.01 to 5% by weight with respect to the total weight of the non-aqueous electrolyte solution, and the content of the vinylene carbonate compound is equal to the total weight of the non-aqueous electrolyte solution. The content ratio of the vinylene carbonate compound and the vinyl ethylene sulfite compound in the nonaqueous electrolytic solution is preferably 99: 1 to 1:99.

ビニレンカーボネート化合物としては特にビニレンカーボネートが好ましく、ビニルエチレンサルファイト化合物としては特に4−ビニルエチレンサルファイトが好ましい。   As the vinylene carbonate compound, vinylene carbonate is particularly preferable, and as the vinyl ethylene sulfite compound, 4-vinyl ethylene sulfite is particularly preferable.

本発明のリチウムイオン二次電池用非水系電解液によれば、連続充電時のガス発生を抑制し、かつ連続充電後の放電特性に優れるリチウムイオン二次電池を製造することができる。   According to the non-aqueous electrolyte solution for a lithium ion secondary battery of the present invention, it is possible to produce a lithium ion secondary battery that suppresses gas generation during continuous charging and has excellent discharge characteristics after continuous charging.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following descriptions, and various modifications can be made within the scope of the gist.

本発明のリチウムイオン二次電池用非水系電解液は、電解質と非水溶媒とを含む非水系電解液であって、下記一般式(I)で示される少なくとも1種のビニレンカーボネート化合物と、下記一般式(II)で示される少なくとも1種のビニルエチレンサルファイト化合物とを含有するものである。   The non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery of the present invention is a non-aqueous electrolyte containing an electrolyte and a non-aqueous solvent, and includes at least one vinylene carbonate compound represented by the following general formula (I), It contains at least one vinylethylene sulfite compound represented by the general formula (II).

Figure 2005166553
(式中、R1、R2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、又は1個以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていても良い炭素数1〜4のアルキル基である。)
Figure 2005166553
Wherein R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in which one or more hydrogen atoms may be substituted with a halogen atom. )

Figure 2005166553
(式中、R3、R4、R5、R6、R7及びR8は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していても良い炭素数1〜4のアルキル基である。)
Figure 2005166553
Wherein R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent. .)

まず、本発明の非水系電解液に含まれるビニレンカーボネート化合物とビニルエチレンサルファイト化合物について説明する。   First, the vinylene carbonate compound and the vinyl ethylene sulfite compound contained in the non-aqueous electrolyte solution of the present invention will be described.

上記一般式(I)において、R1、R2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、又は1個以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていても良い炭素数1〜4のアルキル基であり、R1、R2のハロゲン原子としては、特にフッ素原子、塩素原子等が好ましく、また、R1、R2が炭素数1〜4のアルキル基の場合、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基が挙げられるが、特に、メチル基、エチル基が好ましい。また、これらのアルキル基がハロゲン原子で置換されている場合、その置換数、置換位置に特に制限はないが、このようなハロアルキル基としては、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基等が挙げられる。 In the general formula (I), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl having 1 to 4 carbon atoms in which one or more hydrogen atoms may be substituted with a halogen atom. As the halogen atom for R 1 and R 2, a fluorine atom, a chlorine atom and the like are particularly preferable. When R 1 and R 2 are an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a methyl group, an ethyl group, An n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group are exemplified, and a methyl group and an ethyl group are particularly preferable. In addition, when these alkyl groups are substituted with a halogen atom, there are no particular restrictions on the number of substitutions and the substitution position. Examples of such haloalkyl groups include monofluoromethyl groups, difluoromethyl groups, and trifluoromethyl groups. And a trifluoroethyl group.

そして、このような一般式(I)で示されるビニレンカーボネート化合物としては、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、4,5−ジメチルビニレンカーボネート、4,5−ジエチルビニレンカーボネート、フルオロビニレンカーボネート、トリフルオロメチルビニレンカーボネート等が挙げられるが、ビニレンカーボネート、4,5−ジメチルビニレンカーボネート、フルオロビニレンカーボネート、トリフルオロメチルビニレンカーボネートが好ましく、ビニレンカーボネートが特に好ましい。これらのビニレンカーボネート化合物は、1種を単独で用いても2種以上を混合して用いても良い。   Examples of the vinylene carbonate compound represented by the general formula (I) include vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, ethyl vinylene carbonate, 4,5-dimethyl vinylene carbonate, 4,5-diethyl vinylene carbonate, fluoro vinylene carbonate, Trifluoromethyl vinylene carbonate and the like can be mentioned, but vinylene carbonate, 4,5-dimethyl vinylene carbonate, fluoro vinylene carbonate and trifluoromethyl vinylene carbonate are preferable, and vinylene carbonate is particularly preferable. These vinylene carbonate compounds may be used alone or in combination of two or more.

ビニレンカーボネート化合物の含有量は、非水系電解液の総重量に対して、通常0.01重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、通常10重量%以下、好ましくは5重量%以下である。上記下限を下回ると、負極界面における皮膜が充分に形成されなくなり、電池における種々の特性を低下させやすくなり、上限を上回ると、分解による発生ガス量が多くなってしまい、それによる他の電池特性の低下を招きやすい。   The content of the vinylene carbonate compound is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, usually 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less based on the total weight of the non-aqueous electrolyte solution. . If the lower limit is not reached, a film at the negative electrode interface is not sufficiently formed, and various characteristics of the battery are liable to be reduced. If the upper limit is exceeded, the amount of gas generated due to decomposition increases, resulting in other battery characteristics. It is easy to invite a decline.

また、ビニレンカーボネート化合物は、本発明の効果の範囲を越えない限りにおいて、2種以上を併用して使用することもできるが、2種以上を併用した場合においても、ビニレンカーボネート化合物の合計量が、非水系電解液の総重量に対して、通常0.01重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、通常10重量%以下、好ましくは5重量%以下となるようにする。   In addition, the vinylene carbonate compound can be used in combination of two or more kinds as long as the range of the effect of the present invention is not exceeded, but even when two or more kinds are used in combination, the total amount of the vinylene carbonate compound is The total amount of the non-aqueous electrolyte is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, usually 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less.

前記一般式(II)において、R3、R4、R5、R6、R7及びR8は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していても良い炭素数1〜4のアルキル基である。R3、R4、R5、R6、R7及びR8が、炭素数1〜4のアルキル基である場合、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基が挙げられるが、特に、メチル基、エチル基が好ましい。これらのアルキル基が有し得る置換基としては、エーテル基、カルボニル基、カルボキシル基、カルバモイル基が挙げられ、特に好ましくは、メトキシ基、エトキシ基、アセチル基、メトキシカルボニルオキシ基、メトキシカルボニル基、N,N−ジメチルカルバモイル基が挙げられる。 In the said general formula (II), R < 3 >, R < 4 >, R < 5 >, R < 6 >, R < 7 > and R <8> are each independently C1-C4 which may have a hydrogen atom or a substituent. It is an alkyl group. When R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl Group, sec-butyl group, and tert-butyl group are preferable, and methyl group and ethyl group are particularly preferable. Examples of the substituent that these alkyl groups may have include an ether group, a carbonyl group, a carboxyl group, and a carbamoyl group, and particularly preferably a methoxy group, an ethoxy group, an acetyl group, a methoxycarbonyloxy group, a methoxycarbonyl group, N, N-dimethylcarbamoyl group may be mentioned.

そして、このような一般式(II)で示されるビニルエチレンサルファイト化合物としては、4−ビニルエチレンサルファイト、4−(1−プロペニル)−エチレンサルファイト、4−(2−プロペニル)−エチレンサルファイト、4−(2−メチル−2−プロペニル)−エチレンサルファイト、4−(1−ブテニル)−エチレンサルファイト、4−メチル−4−ビニルエチレンサルファイト、4−エチル−4−ビニルエチレンサルファイト、4−n−プロピル−4−ビニルエチレンサルファイト、5−メチル−4−ビニルエチレンサルファイト等が挙げられるが、4−ビニルエチレンサルファイト、4−メチル−4−ビニルエチレンサルファイトが好ましく、4−ビニルエチレンサルファイトが特に好ましい。これらのビニルエチレンサルファイト化合物は、1種を単独で用いても2種以上を混合して用いても良い。   Examples of the vinyl ethylene sulfite compound represented by the general formula (II) include 4-vinyl ethylene sulfite, 4- (1-propenyl) -ethylene sulfite, and 4- (2-propenyl) -ethylene sulfite. Phyto, 4- (2-methyl-2-propenyl) -ethylene sulfite, 4- (1-butenyl) -ethylene sulfite, 4-methyl-4-vinylethylene sulfite, 4-ethyl-4-vinylethylenesulfite Phyto, 4-n-propyl-4-vinylethylene sulfite, 5-methyl-4-vinylethylene sulfite and the like are mentioned, but 4-vinylethylene sulfite, 4-methyl-4-vinylethylene sulfite are preferable. 4-vinylethylene sulfite is particularly preferred. These vinylethylene sulfite compounds may be used alone or in combination of two or more.

ビニルエチレンサルファイト化合物の含有量は、非水系電解液の総重量に対して、通常0.01重量%以上、好ましくは、0.1重量%以上、通常5重量%以下、好ましくは3重量%以下である。上記下限を下回ると、連続充電後におけるガス発生抑制効果が低くなりやすくなり、上限を上回ると、皮膜形成が進行しすぎるため電池の他の特性に悪影響を及ぼしやすい。   The content of the vinyl ethylene sulfite compound is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, usually 5% by weight or less, preferably 3% by weight, based on the total weight of the non-aqueous electrolyte. It is as follows. If the lower limit is not reached, the effect of suppressing gas generation after continuous charging tends to be low, and if the upper limit is exceeded, film formation proceeds excessively, which tends to adversely affect other characteristics of the battery.

また、ビニルエチレンサルファイト化合物についても、本発明の効果の範囲を越えない限りにおいて、2種以上を併用して使用することもできるが、2種以上を併用した場合においても、ビニルエチレンサルファイト化合物の合計量が、非水系電解液の総重量に対して、通常0.01重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、通常5重量%以下、好ましくは3重量%以下となるようにする。   Also, the vinyl ethylene sulfite compound can be used in combination of two or more kinds as long as the range of the effect of the present invention is not exceeded. The total amount of the compound is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, usually 5% by weight or less, preferably 3% by weight or less based on the total weight of the non-aqueous electrolyte solution. To do.

さらに、ビニレンカーボネート化合物とビニルエチレンサルファイト化合物の合計含有量は、非水系電解液の総重量に対して通常0.02重量%以上、好ましくは0.2重量%以上であり、通常15重量%以下、好ましくは8重量%以下である。ビニレンカーボネート化合物とビニルエチレンサルファイト化合物の合計含有量がこの範囲にあると、初期の充電時から、ビニレンカーボネート化合物とビニルエチレンサルファイト化合物由来の複合被膜が負極表面上に形成されると考えられ、この複合被膜が、連続充電時においても比較的安定であると推定され、その結果、連続充電した際のガス発生が抑制されるとともに、連続充電後の放電特性を向上することができると考えられる。   Furthermore, the total content of the vinylene carbonate compound and the vinyl ethylene sulfite compound is usually 0.02% by weight or more, preferably 0.2% by weight or more, and usually 15% by weight, based on the total weight of the non-aqueous electrolyte. Hereinafter, it is preferably 8% by weight or less. If the total content of the vinylene carbonate compound and the vinyl ethylene sulfite compound is within this range, it is considered that a composite coating derived from the vinylene carbonate compound and the vinyl ethylene sulfite compound is formed on the negative electrode surface from the initial charging. The composite coating is presumed to be relatively stable even during continuous charging. As a result, gas generation during continuous charging is suppressed, and discharge characteristics after continuous charging can be improved. It is done.

また、非水系電解液中のビニレンカーボネート化合物とビニルエチレンサルファイト化合物の含有割合は、通常99.9:0.1〜0.1:99.9、好ましくは99:1〜1:99である。ビニレンカーボネート化合物の相対比率がこの範囲を上回るとビニルエチレンサルファイト化合物による連続充電時におけるガス発生の抑制並びに放電特性の改善が認められなくなる恐れがあり、逆にこれを下回った場合にはガス発生の抑制は認められるものの、連続充電後の放電特性が低下してしまう畏れがある。   Further, the content ratio of the vinylene carbonate compound and the vinylethylene sulfite compound in the non-aqueous electrolyte is usually 99.9: 0.1 to 0.1: 99.9, preferably 99: 1 to 1:99. . If the relative proportion of the vinylene carbonate compound exceeds this range, there is a risk that suppression of gas generation and continuous improvement of discharge characteristics during continuous charging with the vinylethylene sulfite compound may not be observed. Although suppression of this is recognized, there is a possibility that the discharge characteristics after continuous charging may deteriorate.

次に、本発明で用いる非水溶媒について説明する。   Next, the nonaqueous solvent used in the present invention will be described.

本発明で用いる非水溶媒の種類に特に制限はなく、任意の非水溶媒を用いることができる。具体例を挙げると、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の環状カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート、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、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等の鎖状エステル類、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等の環状エーテル類、ジメトキシエタン、ジメトキシメタン等の鎖状エーテル類、及び、スルフォラン、ジエチルスルホン等の含硫黄有機溶媒などが挙げられる。これらの非水溶媒は、1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   There is no restriction | limiting in particular in the kind of nonaqueous solvent used by this invention, Arbitrary nonaqueous solvents can be used. Specific examples include cyclic carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate, chain carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, cyclic esters such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone, methyl acetate, and propionic acid. Examples include chain esters such as methyl, cyclic ethers such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran and tetrahydropyran, chain ethers such as dimethoxyethane and dimethoxymethane, and sulfur-containing organic solvents such as sulfolane and diethylsulfone. It is done. These non-aqueous solvents may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

非水溶媒としては、
(1) 環状カーボネートと鎖状カーボネートの組合せ
(2) 環状カーボネートと環状エステルの組合せ
(3) 環状エステルと鎖状エステルの組合せ
(4) 環状カーボネートと環状カーボネートの組合せ
などが、電解質のリチウム塩の解離、電気伝導度の観点から好ましく、好ましくはこれらの組み合せで、非水溶媒全体の70体積%以上となるように混合した非水溶媒が、充放電特性、電池寿命などの電池性能全般を高める観点から好ましい。
As a non-aqueous solvent,
(1) Combination of cyclic carbonate and chain carbonate
(2) Combination of cyclic carbonate and cyclic ester
(3) Combination of cyclic ester and chain ester
(4) A combination of a cyclic carbonate and a cyclic carbonate is preferable from the viewpoint of dissociation of lithium salt of the electrolyte and electrical conductivity. Preferably, the combination is mixed so that the volume of the nonaqueous solvent is 70% by volume or more. A non-aqueous solvent is preferable from the viewpoint of improving overall battery performance such as charge / discharge characteristics and battery life.

上記(1)〜(4)の組み合せ例で用いられる環状カーボネート、鎖状カーボネート、環状エステル、鎖状エステルの具体例としては、次のようなものが挙げられる。   Specific examples of the cyclic carbonate, the chain carbonate, the cyclic ester, and the chain ester used in the above combinations (1) to (4) include the following.

[環状カーボネート]
アルキレン基の炭素数が2以上、4以下のアルキレンカーボネートが好ましい。その具体例としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等が挙げられる。中でも、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートが好ましい。これらは、1種のみを単独で使用しても良く、複数種を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
[Cyclic carbonate]
An alkylene carbonate having 2 to 4 carbon atoms in the alkylene group is preferred. Specific examples thereof include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and the like. Of these, ethylene carbonate and propylene carbonate are preferable. One of these may be used alone, or a plurality of these may be used in any combination and ratio.

[鎖状カーボネート]
アルキル基の炭素数が1以上、4以下の鎖状カーボネート(ジアルキルカーボネート)が好ましい。その具体例としては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−プロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチル−n−プロピルカーボネート、エチル−n−プロピルカーボネートなどが挙げられる。中でも、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート及びエチルメチルカーボネートが好ましい。これらは、1種のみを単独で使用しても良く、複数種を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
[Chain carbonate]
A chain carbonate (dialkyl carbonate) having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl group is preferred. Specific examples thereof include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, ethyl methyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate, ethyl-n-propyl carbonate and the like. Of these, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate are preferable. One of these may be used alone, or a plurality of these may be used in any combination and ratio.

[環状エステル]
5員環以上、7員環以下の環状エステルが好ましい。その具体例としては、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、α−メチル−γ―ブチロラクトン、α−アセチル−γ―ブチロラクトンなどが挙げられる。中でも、γ−ブチロラクトン及びγ−バレロラクトンが好ましい。これらは、1種のみを単独で使用しても良く、複数種を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
[Cyclic ester]
Cyclic esters having 5 to 7-membered rings are preferred. Specific examples thereof include γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ-caprolactone, ε-caprolactone, α-methyl-γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, and the like. Of these, γ-butyrolactone and γ-valerolactone are preferable. One of these may be used alone, or a plurality of these may be used in any combination and ratio.

[鎖状エステル]
アルキル基の総炭素数が3以上、8以下の鎖状エステルが好ましい。その具体例としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸イソプロピル、酪酸n−ブチルなどが挙げられる。中でも、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチルが好ましい。これらは、1種のみを単独で使用しても良く、複数種を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
[Chain esters]
A chain ester having an alkyl group with a total carbon number of 3 to 8 is preferred. Specific examples thereof include methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, isopropyl propionate, n-butyl propionate, butyric acid. Examples thereof include methyl, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, isopropyl butyrate, and n-butyl butyrate. Of these, ethyl acetate, methyl propionate, and ethyl propionate are preferable. One of these may be used alone, or a plurality of these may be used in any combination and ratio.

上記例示(1)における、環状カーボネートと鎖状カーボネートの組合せにおいてはそれぞれ単体で、非水系電解液の総体積に対して10体積%以上含み、且つ、それらの体積の合計が、非水系電解液の総体積に対して70体積%以上となるように混合した混合非水溶媒が、充放電特性、電池寿命などの電池性能全般を高める観点から好ましい。   In the example (1), the combination of the cyclic carbonate and the chain carbonate is each alone, and contains 10% by volume or more with respect to the total volume of the non-aqueous electrolyte, and the total of these volumes is the non-aqueous electrolyte. A mixed non-aqueous solvent mixed so as to be 70% by volume or more with respect to the total volume is preferable from the viewpoint of improving overall battery performance such as charge / discharge characteristics and battery life.

上記の混合非水溶媒は、製造されるリチウムイオン二次電池の電池性能を低下させない範囲であれば、環状カーボネート及び鎖状カーボネート以外の溶媒を含んでいても良い。非水系電解液中における環状カーボネート及び鎖状カーボネート以外の溶媒の割合は、通常30体積%以下、好ましくは10体積%以下である。   The mixed nonaqueous solvent may contain a solvent other than the cyclic carbonate and the chain carbonate as long as the battery performance of the manufactured lithium ion secondary battery is not deteriorated. The ratio of the solvent other than the cyclic carbonate and the chain carbonate in the nonaqueous electrolytic solution is usually 30% by volume or less, preferably 10% by volume or less.

上記例示(2)における、環状カーボネートと環状エステルの組合せにおいてはそれぞれ単体で、非水系電解液の総体積に対して10体積%以上含み、且つ、環状エステルの含有量は、非水系電解液の総体積に対して50体積%以上であることが好ましい。また、それらの体積の合計が非水系電解液に対して70体積%以上となるように混合した混合非水溶媒が、充放電特性、電池寿命などの電池性能全般を高める観点から好ましい。   In the example (2), the combination of the cyclic carbonate and the cyclic ester is a simple substance, and it contains 10% by volume or more based on the total volume of the non-aqueous electrolyte, and the content of the cyclic ester is that of the non-aqueous electrolyte. It is preferable that it is 50 volume% or more with respect to the total volume. Moreover, the mixed non-aqueous solvent mixed so that the sum total of those volumes may be 70 volume% or more with respect to a non-aqueous electrolyte is preferable from a viewpoint of improving battery performance in general, such as a charge / discharge characteristic and battery life.

上記の混合非水溶媒は、製造されるリチウムイオン二次電池の電池性能を低下させない範囲であれば、環状カーボネート及び環状エステル以外の溶媒を含んでいても良い。その具体例としては上記例示の鎖状カーボネートが挙げられる。非水系電解液中における環状カーボネート及び環状エステル以外の溶媒の割合は、通常30体積%以下、好ましくは10体積%以下である。   The mixed non-aqueous solvent may contain a solvent other than the cyclic carbonate and the cyclic ester as long as the battery performance of the manufactured lithium ion secondary battery is not deteriorated. Specific examples thereof include the chain carbonates exemplified above. The proportion of the solvent other than the cyclic carbonate and cyclic ester in the nonaqueous electrolytic solution is usually 30% by volume or less, preferably 10% by volume or less.

上記例示(3)における、環状カーボネートと鎖状エステルの組合せにおいてはそれぞれ単体で、非水系電解液の総体積に対して10体積%以上含み、且つ、それらの体積の合計が、非水系電解液の総体積に対して70体積%以上となるように混合した混合非水溶媒が、充放電特性、電池寿命などの電池性能全般を高める観点から好ましい。   In the example (3), the combination of the cyclic carbonate and the chain ester is each alone, and it contains 10% by volume or more with respect to the total volume of the non-aqueous electrolyte, and the total of these volumes is the non-aqueous electrolyte. A mixed non-aqueous solvent mixed so as to be 70% by volume or more with respect to the total volume is preferable from the viewpoint of improving overall battery performance such as charge / discharge characteristics and battery life.

上記の混合非水溶媒は、製造されるリチウムイオン二次電池の電池性能を低下させない範囲であれば、環状カーボネート及び鎖状エステル以外の溶媒を含んでいても良い。非水系電解液中における環状カーボネート及び鎖状エステル以外の溶媒の割合は、通常30体積%以下、好ましくは10体積%以下である。   The mixed non-aqueous solvent may contain a solvent other than the cyclic carbonate and the chain ester as long as the battery performance of the manufactured lithium ion secondary battery is not deteriorated. The ratio of the solvent other than the cyclic carbonate and the chain ester in the nonaqueous electrolytic solution is usually 30% by volume or less, preferably 10% by volume or less.

上記例示(4)における、環状カーボネートと環状カーボネートの組合せにおいてはそれぞれ単体で、非水系電解液の総体積に対して10体積%以上含み、且つ、それらの体積の合計が、非水系電解液の総体積の70体積%以上となるように混合した混合非水溶媒が、充放電特性、電池寿命などの電池性能全般を高める観点から好ましい。   In the combination of cyclic carbonate and cyclic carbonate in the above example (4), each is contained alone, containing 10% by volume or more with respect to the total volume of the non-aqueous electrolyte solution, and the total of these volumes is that of the non-aqueous electrolyte solution. A mixed non-aqueous solvent mixed so as to be 70% by volume or more of the total volume is preferable from the viewpoint of improving overall battery performance such as charge / discharge characteristics and battery life.

上記の混合非水溶媒は、製造されるリチウムイオン二次電池の電池性能を低下させない範囲であれば、環状カーボネート以外の溶媒を含んでいても良い。非水系電解液の総体積中における環状カーボネート以外の溶媒の割合は、通常30体積%以下、好ましくは10体積%以下である。   The mixed non-aqueous solvent may contain a solvent other than the cyclic carbonate as long as the battery performance of the manufactured lithium ion secondary battery is not deteriorated. The ratio of the solvent other than the cyclic carbonate in the total volume of the nonaqueous electrolytic solution is usually 30% by volume or less, preferably 10% by volume or less.

次に本発明で用いる電解質について説明する。   Next, the electrolyte used in the present invention will be described.

電解質としては、リチウムの塩であれば特に限定は無く、様々なものを使用することができる。通常使用されるものの具体例としては、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiSbFなどの無機リチウム塩、LiCFSO、LiN(CFSO、LiN(CFCFSO、LiN(CFSO)(CSO)、LiC(CFSO等の含フッ素有機リチウム塩、Li[PF(CFCFCF)]、Li[PF(CFCFCF]、Li[PF(CFCFCF]、Li[PF(CFCF]、Li[PF(CFCFCFCF)]、Li[PF(CFCFCFCF]、Li[PF(CFCFCFCF]等のフルオロアルキルフッ化リン酸リチウム,Li[BF(CF)]、Li[BF(CFCF)]、Li[BF(CFCF)]等のフルオロアルキルホウ酸リチウム、LiB(CFCOO)、LiB(OCOCFCOO)、LiB(OCOCCOO)、LiB(C)などが挙げられる。これらのリチウム塩は、1種のみを単独で使用しても良く、複数種を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。中でもLiPF6、LiBF4を用いるのが好ましい。 The electrolyte is not particularly limited as long as it is a lithium salt, and various electrolytes can be used. Examples of those usually used, LiPF 6, LiBF 4, LiClO 4, LiAsF 6, LiSbF inorganic lithium salt such as 6, LiCF 3 SO 3, LiN (CF 3 SO 2) 2, LiN (CF 3 CF 2 Fluorine-containing organic lithium salts such as SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ), LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , Li [PF 5 (CF 2 CF 2 CF 3 )] Li [PF 4 (CF 2 CF 2 CF 3 ) 2 ], Li [PF 3 (CF 2 CF 2 CF 3 ) 3 ], Li [PF 3 (CF 2 CF 3 ) 3 ], Li [PF 5 (CF 2 CF 2 CF 2 CF 3 )], Li [PF 4 (CF 2 CF 2 CF 2 CF 3 ) 2 ], Li [PF 3 (CF 2 CF 2 CF 2 CF 3 ) 3 ], etc. Lithium fluorofluorophosphate, lithium fluoroalkylborate such as Li [BF 3 (CF 3 CF)], Li [BF 3 (CF 2 CF 3 )], Li [BF 3 (CF 2 CF 3 )], LiB (CF 3 COO) 4 , LiB (OCOCF 2 COO) 2 , LiB (OCOC 2 H 4 COO) 2 , LiB (C 2 O 4 ) and the like. These lithium salts may be used alone or in combination of any number and ratio. Of these, LiPF 6 and LiBF 4 are preferably used.

非水系電解液中の電解質リチウム塩の濃度について特に制限はないが、本発明の非水系電解液として好適な電解質リチウム塩濃度としては、非水系電解液1リットル当たり通常0.5モル以上、好ましくは0.7モル以上、また、通常2モル以下、好ましくは1.5モル以下の範囲が好適である。電解質リチウム塩の濃度がこの範囲外となると、本発明の非水系電解液の電気伝導率が悪化したり、粘度に影響が出たりすることで、リチウムイオン二次電池の性能が低下することがある。   The concentration of the electrolyte lithium salt in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited, but the electrolyte lithium salt concentration suitable as the non-aqueous electrolyte solution of the present invention is usually 0.5 mol or more per liter of the non-aqueous electrolyte solution, preferably Is in the range of 0.7 mol or more and usually 2 mol or less, preferably 1.5 mol or less. If the concentration of the electrolyte lithium salt is outside this range, the electrical conductivity of the non-aqueous electrolyte of the present invention may be deteriorated or the viscosity may be affected, thereby reducing the performance of the lithium ion secondary battery. is there.

本発明の非水系電解液は、上記非水溶媒及び電解質の他、後述するセパレータとの塗れ性を良くするために、トリオクチルフォスフェート、パーフルオロアルキル基を有するポリオキシエチレンエーテル類、パーフルオロオクタンスルホン酸エステル類等の界面活性剤を、非水溶媒総重量に対して0.01〜1重量%の範囲で添加していても良い。   The non-aqueous electrolyte of the present invention includes trioctyl phosphate, polyoxyethylene ethers having a perfluoroalkyl group, perfluoro, in order to improve the coatability with the separator described later in addition to the above non-aqueous solvent and electrolyte. Surfactants such as octane sulfonates may be added in the range of 0.01 to 1% by weight based on the total weight of the non-aqueous solvent.

さらに本発明の非水系電解液には、種々の添加剤、例えば電極の表面に皮膜を生成して、電極における溶媒の分解を阻止すると考えられている他の皮膜生成剤、過充電防止剤、脱水剤、脱酸剤等を混合して用いても良い。   Furthermore, in the non-aqueous electrolyte of the present invention, various additives, for example, other film forming agents that are considered to generate a film on the surface of the electrode and prevent decomposition of the solvent in the electrode, an overcharge preventing agent, You may mix and use a dehydrating agent, a deoxidizing agent, etc.

他の皮膜生成剤としては、プロパンスルトン等の環状スルトン、フェニルエチレンカーボネート、環状カルボン酸無水物などを用いるのが好ましい。環状カルボン酸無水物としては、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、無水トリメリット酸、無水フタル酸などが用いられる。皮膜生成剤は、非水溶媒中に0.1〜10重量%、好ましくは0.1〜8重量%含有させることにより、電池の容量維持特性、サイクル特性が良好となる。   As other film forming agents, it is preferable to use cyclic sultone such as propane sultone, phenylethylene carbonate, cyclic carboxylic acid anhydride and the like. As the cyclic carboxylic acid anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, glutaric anhydride, trimellitic anhydride, phthalic anhydride and the like are used. When the film forming agent is contained in a non-aqueous solvent in an amount of 0.1 to 10% by weight, preferably 0.1 to 8% by weight, the battery capacity retention characteristics and cycle characteristics are improved.

過充電防止剤としては、特開平8−203560号、同7−302614号、同9−50822号、同8−273700号、同9−17447号各公報等に記載されるベンゼン誘導体、特開平9−106835号、同9−171840号、同10−321258号、同7−302614号、同11−162512号、特許2939469号、特許2963898号各公報等に記載されているビフェニル及びその誘導体、特開2003−100344号、特開2003−100345号、特開2003−100346号、特開2003−115325号各公報等に記載されている部分水素化テルフェニル化合物及びその誘導体、特開2003−77536号公報等に記載されている2−オキサゾリドン誘導体、特開平9−45369号、同10−321258号各公報等に記載されているピロール誘導体、特開平7−320778号、同7−302614号各公報等に記載されているアニリン誘導体等の芳香族化合物や特許2983205号公報等に記載されているエーテル系化合物、その他特開平2001−15158号公報に記載されているような化合物を含有させることができる。過充電防止剤は、非水溶媒中に0.1〜5重量%となるように含有させるのが好ましい。   Examples of the overcharge inhibitor include benzene derivatives described in JP-A-8-203560, JP-A-7-302614, JP-A-9-50822, JP-A-8-273700, JP-A-9-17447, and the like. Biphenyl and its derivatives described in JP-A-106835, JP-A-9-171840, JP-A-10-32258, JP-A-7-302614, JP-A-11-162512, JP-A-2939469, JP-A-2963898, etc. Partially hydrogenated terphenyl compounds and derivatives thereof described in 2003-100344, JP2003-100345, JP2003-100346, JP2003-115325, etc., and JP2003-77536A 2-oxazolidone derivatives described in JP-A-9-45369, 10 No. 321258, etc., pyrrole derivatives described in JP-A-7-320778, JP-A-7-302614, etc., aromatic compounds such as aniline derivatives, patent 2983205, etc. And other compounds such as those described in JP-A-2001-15158 can be contained. The overcharge inhibitor is preferably contained in the nonaqueous solvent so as to be 0.1 to 5% by weight.

次に、このような本発明の非水系電解液を用いた本発明のリチウムイオン二次電池について説明する。   Next, the lithium ion secondary battery of the present invention using such a nonaqueous electrolytic solution of the present invention will be described.

本発明のリチウムイオン二次電池は、非水系電解液と、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極及び正極とを備えたものであって、非水系電解液として上述した本発明のリチウムイオン二次電池用非水系電解液を用いたことを特徴とする。   The lithium ion secondary battery of the present invention includes a non-aqueous electrolyte solution, a negative electrode and a positive electrode capable of occluding and releasing lithium ions, and the lithium ion secondary battery of the present invention described above as the non-aqueous electrolyte solution. A non-aqueous electrolyte for a battery is used.

[正極及び負極]
本発明のリチウムイオン二次電池を構成する負極の活物質は任意であり、リチウムを吸蔵及び放出し得る材料を含むものであれば特に限定されないが、その具体例としては、例えば様々な熱分解条件での有機物の熱分解物や、人造黒鉛、天然黒鉛等が挙げられる。好適には種々の原料から得た易黒鉛性ピッチの高温熱処理によって製造された人造黒鉛及び精製天然黒鉛或いはこれらの黒鉛にピッチを含む種々の表面処理を施した黒鉛材料が主として使用される。
[Positive electrode and negative electrode]
The active material of the negative electrode constituting the lithium ion secondary battery of the present invention is arbitrary and is not particularly limited as long as it contains a material capable of occluding and releasing lithium. Specific examples thereof include various pyrolysiss, for example. Examples thereof include pyrolysates of organic matter, artificial graphite, and natural graphite. Preferably, artificial graphite and purified natural graphite produced by high-temperature heat treatment of graphitizable pitch obtained from various raw materials, or graphite materials obtained by subjecting these graphite to various surface treatments containing pitch are mainly used.

これらの黒鉛材料は、学振法によるX線回折で求めた格子面(002面)のd値(層間距離)が通常0.335nm以上、0.34nm以下、好ましくは0.337nm以下であるものが望ましい。   These graphite materials have a d-value (interlayer distance) of a lattice plane (002 plane) obtained by X-ray diffraction by the Gakushin method of usually 0.335 nm or more and 0.34 nm or less, preferably 0.337 nm or less. Is desirable.

また、上記の黒鉛材料は、灰分が1重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下、最も好ましくは0.1重量%以下であるものが好ましい。   The graphite material preferably has an ash content of 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less, and most preferably 0.1% by weight or less.

また、上記の黒鉛材料の学振法によるX線回折で求めた結晶子サイズ(Lc)は、通常30nm以上、好ましくは50nm以上、より好ましくは100nm以上である。   The crystallite size (Lc) obtained by X-ray diffraction of the above graphite material by the Gakushin method is usually 30 nm or more, preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more.

また、上記の黒鉛材料のメジアン径は、レーザー回折・散乱法によるメジアン径で、通常1μm以上、好ましくは3μm以上、より好ましくは5μm以上、更に好ましくは7μm以上、また、通常100μm以下、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下、更に好ましくは30μm以下である。   The median diameter of the above graphite material is a median diameter measured by a laser diffraction / scattering method, and is usually 1 μm or more, preferably 3 μm or more, more preferably 5 μm or more, further preferably 7 μm or more, and usually 100 μm or less, preferably It is 50 μm or less, more preferably 40 μm or less, and still more preferably 30 μm or less.

また、上記の黒鉛材料のBET法比表面積は、通常0.5m/g以上、好ましくは0.m/g以上、より好ましくは1.0m/g以上、更に好ましくは1.5m/g以上であり、また、通常25.0m/g以下、好ましくは20.0m/g以下、より好ましくは15.0m/g以下、更に好ましくは10.0m/g以下である。 Further, the BET specific surface area of the above graphite material is usually 0.5 m 2 / g or more, preferably 0.8. m 2 / g or more, more preferably 1.0 m 2 / g or more, still more preferably 1.5 m 2 / g or more, and usually 25.0 m 2 / g or less, preferably 20.0 m 2 / g More preferably, it is 15.0 m < 2 > / g or less, More preferably, it is 10.0 m < 2 > / g or less.

また、上記の黒鉛材料は、アルゴンイオンレーザー光を用いたラマンスペクトル分析において、1580〜1620cm-1の範囲のピークPA(ピーク強度IA)及び1350〜1370cm-1の範囲のピークPB(ピーク強度IB)の強度比R=IB/IAが0以上0.5以下、1580〜1620cm-1の範囲のピークの半値幅が26cm-1以下、1580〜1620cm-1の範囲のピークの半値幅が25cm-1以下であることが好ましい。 Further, the above graphite material has a peak PA (peak intensity IA) in the range of 1580 to 1620 cm −1 and a peak PB (peak intensity IB) in the range of 1350 to 1370 cm −1 in Raman spectrum analysis using an argon ion laser beam. ) of the intensity ratio R = IB / IA is 0 or more and 0.5 or less, the half width of the peak in the range of 1580~1620Cm -1 is 26cm -1 or less, a half value width of the peak in the range of 1580~1620Cm -1 is 25 cm - It is preferably 1 or less.

また、これらの炭素質材料に、リチウムを吸蔵及び放出可能な他の負極材料を混合して用いることもできる。他の負極材料としては、酸化錫、酸化珪素等の金属酸化物材料、更にはリチウム金属並びに種々のリチウム合金を例示することができる。   Further, these carbonaceous materials can be used by mixing other negative electrode materials capable of inserting and extracting lithium. Examples of other negative electrode materials include metal oxide materials such as tin oxide and silicon oxide, lithium metal, and various lithium alloys.

これらの負極材料は1種を単独で用いても良く、2種類以上を任意の組み合わせ及び割合で併用しても良い。   These negative electrode materials may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

本発明のリチウムイオン二次電池を構成する正極の活物質は任意であり、特に限定されるものではないが、好ましくはリチウム遷移金属複合酸化物を使用する。このような物質の例としては、LiCoO等のリチウムコバルト複合酸化物、LiNiO等のリチウムニッケル複合酸化物、LiMnO等のリチウムマンガン複合酸化物等を挙げることができる。これらリチウム遷移金属複合酸化物は、主体となる遷移金属元素の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si等の他の金属種で置き換えることにより安定化させることもでき、また好ましい。 The active material of the positive electrode constituting the lithium ion secondary battery of the present invention is arbitrary and is not particularly limited, but a lithium transition metal composite oxide is preferably used. Examples of such materials include lithium cobalt composite oxides such as LiCoO 2 , lithium nickel composite oxides such as LiNiO 2 , lithium manganese composite oxides such as LiMnO 2, and the like. In these lithium transition metal composite oxides, some of the main transition metal elements are Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, etc. It can also be stabilized by replacing with other metal species, and is preferred.

これらの正極の活物質は、1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用することもできる。   These positive electrode active materials may be used alone or in combinations of two or more in any combination.

正極及び負極を製造する方法については、特に限定されない。例えば、上述の活物質に、必要に応じて結着剤、増粘剤、導電材、溶媒等を加えてスラリー状とし、集電体の基板に塗布し、乾燥することにより製造することができる。また、該活物質をそのままロール成形してシート電極としたり、圧縮成形によりペレット電極とすることもできる。   The method for producing the positive electrode and the negative electrode is not particularly limited. For example, it can be produced by adding a binder, a thickener, a conductive material, a solvent or the like to the above active material as necessary to form a slurry, applying the slurry to a substrate of a current collector, and drying. . Further, the active material can be roll-formed as it is to obtain a sheet electrode, or a pellet electrode by compression molding.

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

増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼイン等が挙げられる。   Examples of the thickener include carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, ethylcellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, and casein.

導電材としては、銅やニッケル等の金属材料、グラファイト、カーボンブラック等のような炭素材料が挙げられる。特に正極については導電材を含有させるのが好ましい。   Examples of the conductive material include metal materials such as copper and nickel, and carbon materials such as graphite and carbon black. In particular, the positive electrode preferably contains a conductive material.

正極又は負極の製造に用いる溶媒としては、水系でも有機系でも良い。水系溶媒としては、水、アルコール等が挙がられ、有機系溶媒としては、N−メチルピロリドン(NMP)、トルエン等が挙げられる。   The solvent used for manufacturing the positive electrode or the negative electrode may be aqueous or organic. Examples of the aqueous solvent include water and alcohol, and examples of the organic solvent include N-methylpyrrolidone (NMP) and toluene.

負極用集電体の材質としては、銅、ニッケル、ステンレス等の金属が使用され、これらの中で薄膜に加工しやすいという点とコストの点から銅箔が好ましい。また、正極用集電体の材質としては、アルミニウム、チタン、タンタル等の金属が使用され、これらの中で薄膜に加工しやすいという点とコストの点からアルミニウム箔が好ましい。   As the material for the current collector for the negative electrode, metals such as copper, nickel, and stainless steel are used, and among these, copper foil is preferable from the viewpoint of easy processing into a thin film and cost. The positive electrode current collector is made of a metal such as aluminum, titanium, or tantalum. Among these, aluminum foil is preferable from the viewpoint of easy processing into a thin film and cost.

[その他]
リチウムイオン二次電池においては、通常、電極同士の短絡を防止するために、正極と負極との間にセパレータが介装される。本発明のリチウムイオン二次電池に使用するセパレータの材質や形状は特に限定されないが、上述した本発明の非水系電解液に対して安定で、保液性の優れた材料の中から選ぶのが好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを原料とする多孔性シート又は不織布等を用いるのが好ましい。
[Others]
In a lithium ion secondary battery, a separator is usually interposed between a positive electrode and a negative electrode in order to prevent a short circuit between the electrodes. The material and shape of the separator used in the lithium ion secondary battery of the present invention are not particularly limited, but it is preferable to select from materials that are stable with respect to the non-aqueous electrolyte solution of the present invention and have excellent liquid retention properties. It is preferable to use a porous sheet or nonwoven fabric made of polyolefin such as polyethylene and polypropylene.

本発明のリチウムイオン二次電池は、上述した本発明の非水系電解液と、正極と、負極と、必要に応じて用いられるセパレータとを、適切な形状に組み立てることにより製造される。更に、必要に応じて外装ケース等の他の構成要素を用いることも可能である。電池を組み立てる方法は特に限定されず、通常採用されている方法の中から適宜選択すればよい。   The lithium ion secondary battery of the present invention is manufactured by assembling the above-described nonaqueous electrolytic solution of the present invention, a positive electrode, a negative electrode, and a separator used as necessary into an appropriate shape. Furthermore, other components such as an outer case can be used as necessary. The method for assembling the battery is not particularly limited, and may be appropriately selected from methods usually employed.

また、電池の形状についても特に限定されず、シート電極及びセパレータをスパイラル状にしたシリンダータイプ、ペレット電極及びセパレータを組み合わせたインサイドアウト構造のシリンダータイプ、ペレット電極及びセパレータを積層したコインタイプ等が適用可能である。   Also, the shape of the battery is not particularly limited, and a cylinder type in which a sheet electrode and a separator are spiraled, a cylinder type having an inside-out structure in which a pellet electrode and a separator are combined, a coin type in which a pellet electrode and a separator are stacked, and the like are applied. Is possible.

本発明のリチウムイオン二次電池の用途は特に限定されず、公知の各種の用途に用いることが可能である。具体例としては、ノートパソコン、ペン入力パソコン、モバイルパソコン、電子ブックプレーヤー、携帯電話、携帯ファックス、携帯コピー、携帯プリンター、ヘッドフォンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、ポータブルCD、ミニディスク、トランシーバー、電子手帳、電卓、メモリーカード、携帯テープレコーダー、ラジオ、バックアップ電源、モーター、照明器具、玩具、ゲーム機器、時計、ストロボ、カメラ等を挙げることができる。特に、本発明のリチウムイオン二次電池は、サイクル特性に優れていることから、これらの何れの用途においても優れた効果が得られる。   The use of the lithium ion secondary battery of the present invention is not particularly limited, and can be used for various known uses. Specific examples include notebook computers, pen input computers, mobile computers, electronic book players, mobile phones, mobile faxes, mobile copy, mobile printers, headphone stereos, video movies, LCD TVs, handy cleaners, portable CDs, minidiscs, and transceivers. Electronic notebooks, calculators, memory cards, portable tape recorders, radios, backup power supplies, motors, lighting equipment, toys, game machines, watches, strobes, cameras, etc. In particular, since the lithium ion secondary battery of the present invention is excellent in cycle characteristics, excellent effects can be obtained in any of these applications.

以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限りこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples unless it exceeds the gist.

(実施例1)
[負極の作製]
X線回折における格子面(002面)のd値が0.336nm、結晶子サイズ(Lc)が652nm、灰分が0.07重量%、レーザー回折・散乱法によるメジアン径が12μm、BET法比表面積が7.5m2/g、アルゴンイオンレーザー光を用いたラマンスペクトル分析において1570〜1620cm-1の範囲のピークPA(ピーク強度IA)および1300〜1400cm-1の範囲のピークPB(ピーク強度IB)の強度比R=IB/IAが0.12、1570〜1620cm-1の範囲のピークの半値幅が19.9cm-1である天然黒鉛粉末を負極活物質として用いた。この黒鉛粉末94重量部にポリフッ化ビニリデン6重量部を混合し、N−メチル−2−ピロリドンで分散させてスラリー状とした。これを負極集電体である厚さ18μmの銅箔の片面に均一に塗布し、乾燥後、プレス機により負極層の密度が1.5g/cm3になるようにプレスして負極とした。
(Example 1)
[Production of negative electrode]
X-ray diffraction lattice plane (002 plane) d value is 0.336 nm, crystallite size (Lc) is 652 nm, ash content is 0.07 wt%, median diameter by laser diffraction / scattering method is 12 μm, BET specific surface area There 7.5 m 2 / g, a peak PA (peak intensity IA) in the range of 1570~1620Cm -1 in the Raman spectrum analysis using an argon ion laser beam and scope of 1300~1400Cm -1 peak PB (peak intensity IB) intensity ratio R = IB / IA of the half width of the peak in the range of 0.12,1570~1620Cm -1 was used natural graphite powder is 19.9Cm -1 as the negative electrode active material. 94 parts by weight of this graphite powder was mixed with 6 parts by weight of polyvinylidene fluoride and dispersed with N-methyl-2-pyrrolidone to form a slurry. This was uniformly applied to one side of a 18 μm-thick copper foil as a negative electrode current collector, dried, and then pressed by a press machine so that the density of the negative electrode layer was 1.5 g / cm 3 to obtain a negative electrode.

[正極の作製]
正極活物質としてはLiCoO2を用いた。この活物質85重量部にカーボンブラック6重量部およびポリフッ化ビニリデンKF−1000(呉羽化学社製、商品名)9重量部を加えて混合し、N−メチル−2−ピロリドンで分散させてスラリー状としたものを、正極集電体である厚さ20μmのアルミニウム箔の両面に均一に塗布し、乾燥後、プレス機により正極層の密度が3.0g/cm3になるようにプレスして正極とした。
[Production of positive electrode]
LiCoO 2 was used as the positive electrode active material. To 85 parts by weight of this active material, 6 parts by weight of carbon black and 9 parts by weight of polyvinylidene fluoride KF-1000 (trade name, manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.) are added and mixed, and dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone to form a slurry. Was applied uniformly on both sides of a 20 μm-thick aluminum foil as a positive electrode current collector, dried, and then pressed by a press machine so that the density of the positive electrode layer was 3.0 g / cm 3. It was.

[電解液の調製]
乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(容量比3:7)に充分に乾燥したLiPF6を1.0モル/リットルになるように溶解し、ブランク電解液とした。次いで、このブランク電解液97重量部にビニレンカーボネート2重量部と4−ビニルエチレンサルファイト1重量部とを添加し、所望の電解液を調製した。
[Preparation of electrolyte]
Under a dry argon atmosphere, LiPF 6 sufficiently dried in a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (volume ratio 3: 7) was dissolved to 1.0 mol / liter to obtain a blank electrolyte. Subsequently, 2 parts by weight of vinylene carbonate and 1 part by weight of 4-vinylethylene sulfite were added to 97 parts by weight of this blank electrolyte to prepare a desired electrolyte.

[電池の作製]
上記の正極、負極、およびポリエチレン製のセパレータを、負極、セパレータ、正極、セパレータ、負極の順に積層して電池要素を作製し、この電池要素を袋状のアルミニウムの両面を樹脂層で被覆したラミネートフィルム内に、正極負極の端子を取り出しながら設置後、電解液を注液して真空封止を行って、シート状電池を作製した。
[Production of battery]
A battery element is produced by laminating the above-described positive electrode, negative electrode, and polyethylene separator in the order of the negative electrode, separator, positive electrode, separator, and negative electrode. After taking out the terminal of the positive electrode and the negative electrode in the film, the electrolytic solution was injected and vacuum-sealed to produce a sheet battery.

[電池の評価]
上記シート状の電池を、電極間の密着性を高めるためにガラス板で挟んだ状態で、25℃において0.2Cに相当する定電流で充電終止電圧4.2V、放電終止電圧3Vで充放電を3サイクル行って安定させ、4サイクル目を0.5Cに相当する電流で充電終止電圧4.2Vまで充電し、充電電流値が0.05Cに相当する電流値になるまで充電を行う4.2V−定電流定電圧充電(CCCV充電)(0.05Cカット)後、0.2Cに相当する定電流値で3V放電を行った。さらに、60℃、4.2V−CCCVの連続充電を2週間実施した。
[Battery evaluation]
The sheet-like battery is sandwiched between glass plates in order to enhance the adhesion between the electrodes, and charged and discharged at a constant current corresponding to 0.2 C at 25 ° C. and a final charge voltage of 4.2 V and a final discharge voltage of 3 V. 3 is performed to stabilize the battery, and the fourth cycle is charged to a charge end voltage of 4.2 V with a current corresponding to 0.5 C, and charging is performed until the charge current value reaches a current value corresponding to 0.05 C. After 2V-constant current constant voltage charge (CCCV charge) (0.05C cut), 3V discharge was performed at a constant current value corresponding to 0.2C. Further, continuous charging at 60 ° C. and 4.2 V-CCCV was performed for 2 weeks.

60℃、4.2V−CCCVの連続充電試験の前後で、シート状電池をエタノール浴中に浸して、体積の変化から発生したガス量を求めた。体積の測定後、25℃において0.2Cの定電流で放電終止電圧3Vまで一旦放電させた後、改めて4.2V−CCCV(0.05Cカット)充電を行い、再度、0.2Cの定電流で放電終止電圧3Vまで放電させて連続充電後の回復容量を測定した。次いで、同様のCCCV条件で充電し、1Cに相当する電流値で3Vまで放電させて放電特性を測定した。ここで、1Cとは1時間で満充電できる電流値を表す。   Before and after the continuous charge test at 60 ° C. and 4.2 V-CCCV, the sheet battery was immersed in an ethanol bath, and the amount of gas generated from the change in volume was determined. After measuring the volume, the battery was once discharged to a final discharge voltage of 3 V at a constant current of 0.2 C at 25 ° C., then charged again with 4.2 V-CCCV (0.05 C cut), and again with a constant current of 0.2 C. Then, the discharge capacity was discharged to 3 V to measure the recovery capacity after continuous charging. Next, the battery was charged under the same CCCV conditions, and discharged to 3 V at a current value corresponding to 1 C, and the discharge characteristics were measured. Here, 1C represents a current value that can be fully charged in one hour.

発生ガス量、連続充電前の放電容量を100とした場合の連続充電後の回復容量(%)、及び1C容量(%)を表1に示した。   Table 1 shows the amount of generated gas, the recovery capacity (%) after continuous charging, and the 1C capacity (%) when the discharge capacity before continuous charging is 100.

(実施例2)
ブランク電解液97.9重量部に、ビニレンカーボネート2重量部と4−ビニルエチレンサルファイト0.1重量部とを添加したこと以外は実施例1と同様にして電解液を調製した。この電解液を用いた以外は、実施例1と同様にしてシート状電池を作製し、同様に評価を行って、結果を表1に示した。
(Example 2)
An electrolyte solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that 27.9 parts by weight of vinylene carbonate and 0.1 part by weight of 4-vinylethylene sulfite were added to 97.9 parts by weight of the blank electrolyte. A sheet-like battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this electrolytic solution was used, evaluated in the same manner, and the results are shown in Table 1.

(実施例3)
ブランク電解液95重量部に、ビニレンカーボネート2重量部と4−ビニルエチレンサルファイト3重量部とを添加したこと以外は実施例1と同様にして電解液を調製した。この電解液を用いた以外は、実施例1と同様にしてシート状電池を作製し、同様に評価を行って、結果を表1に示した。
(Example 3)
An electrolytic solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2 parts by weight of vinylene carbonate and 3 parts by weight of 4-vinylethylene sulfite were added to 95 parts by weight of the blank electrolytic solution. A sheet-like battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this electrolytic solution was used, evaluated in the same manner, and the results are shown in Table 1.

(実施例4)
ブランク電解液97.995重量部に、ビニレンカーボネート2重量部と4−ビニルエチレンサルファイト0.005重量部とを添加したこと以外は実施例1と同様にして電解液を調製した。この電解液を用いた以外は、実施例1と同様にしてシート状電池を作製し、同様に評価を行って、結果を表1に示した。
Example 4
An electrolytic solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2 parts by weight of vinylene carbonate and 0.005 parts by weight of 4-vinylethylene sulfite were added to 97.995 parts by weight of the blank electrolytic solution. A sheet-like battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this electrolytic solution was used, evaluated in the same manner, and the results are shown in Table 1.

(実施例5)
ブランク電解液94重量部に、ビニレンカーボネート5重量部と4−ビニルエチレンサルファイト1重量部とを添加したこと以外は実施例1と同様にして電解液を調製した。この電解液を用いた以外は、実施例1と同様にしてシート状電池を作製し、同様に評価を行って、結果を表1に示した。
(Example 5)
An electrolytic solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by weight of vinylene carbonate and 1 part by weight of 4-vinylethylene sulfite were added to 94 parts by weight of the blank electrolytic solution. A sheet-like battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this electrolytic solution was used, evaluated in the same manner, and the results are shown in Table 1.

(実施例6)
ブランク電解液98.995重量部に、ビニレンカーボネート0.005重量部と4−ビニルエチレンサルファイト1重量部とを添加したこと以外は実施例1と同様にして電解液を調製した。この電解液を用いた以外は、実施例1と同様にしてシート状電池を作製し、同様に評価を行って、結果を表1に示した。
(Example 6)
An electrolytic solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.005 parts by weight of vinylene carbonate and 1 part by weight of 4-vinylethylene sulfite were added to 98.995 parts by weight of the blank electrolytic solution. A sheet-like battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this electrolytic solution was used, evaluated in the same manner, and the results are shown in Table 1.

(実施例7)
ブランク電解液87重量部に、ビニレンカーボネート12重量部と4−ビニルエチレンサルファイト1重量部とを添加したこと以外は実施例1と同様にして電解液を調製した。この電解液を用いた以外は、実施例1と同様にしてシート状電池を作製し、同様に評価を行って、結果を表1に示した。
(Example 7)
An electrolytic solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that 12 parts by weight of vinylene carbonate and 1 part by weight of 4-vinylethylene sulfite were added to 87 parts by weight of the blank electrolytic solution. A sheet-like battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this electrolytic solution was used, evaluated in the same manner, and the results are shown in Table 1.

(比較例1)
ビニレンカーボネートと4−ビニルエチレンサルファイトを添加せず、ブランク電解液を電解液としたこと以外は実施例1と同様にして電解液を調製した。この電解液を用いた以外は、実施例1と同様にしてシート状電池を作製し、同様に評価を行って、結果を表1に示した。
(Comparative Example 1)
An electrolytic solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that vinylene carbonate and 4-vinylethylene sulfite were not added and the blank electrolytic solution was used as the electrolytic solution. A sheet-like battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this electrolytic solution was used, evaluated in the same manner, and the results are shown in Table 1.

(比較例2)
ブランク電解液98重量部に、ビニレンカーボネート2重量部を添加し、4−ビニルエチレンサルファイトを添加しなかったこと以外は実施例1と同様にして電解液を調製した。この電解液を用いた以外は、実施例1と同様にしてシート状電池を作製し、同様に評価を行って、結果を表1に示した。
(Comparative Example 2)
An electrolytic solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2 parts by weight of vinylene carbonate was added to 98 parts by weight of the blank electrolytic solution and 4-vinylethylene sulfite was not added. A sheet-like battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this electrolytic solution was used, evaluated in the same manner, and the results are shown in Table 1.

(比較例3)
ブランク電解液99重量部に、4−ビニルエチレンサルファイト1重量部を添加し、ビニレンカーボネートを添加しなかったこと以外は実施例1と同様にして電解液を調製した。この電解液を用いた以外は、実施例1と同様にしてシート状電池を作製し、同様に評価を行って、結果を表1に示した。
(Comparative Example 3)
An electrolytic solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1 part by weight of 4-vinylethylene sulfite was added to 99 parts by weight of the blank electrolytic solution, and vinylene carbonate was not added. A sheet-like battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this electrolytic solution was used, evaluated in the same manner, and the results are shown in Table 1.

Figure 2005166553
Figure 2005166553

表1から明らかなように、ビニルエチレンサルファイト化合物を含有しない比較例1及び2では連続充電した場合でもガスの発生量が多い。また、ビニルエチレンサルファイト化合物を含むが、ビニレンカーボネート化合物を含まない比較例3は、ガスの発生は抑制されるものの、連続充電後の残存容量、放電特性に劣ることが分かる。   As is apparent from Table 1, in Comparative Examples 1 and 2 that do not contain a vinylethylene sulfite compound, a large amount of gas is generated even when continuously charged. Further, it can be seen that Comparative Example 3 containing a vinylethylene sulfite compound but not containing a vinylene carbonate compound is inferior in residual capacity and discharge characteristics after continuous charging, although generation of gas is suppressed.

これに対して、ビニレンカーボネート化合物とビニルエチレンサルファイト化合物を含む実施例1〜7は、ガス発生が少なく、連続充電後の残存容量、放電特性に優れていることがわかる。   On the other hand, Examples 1-7 containing a vinylene carbonate compound and a vinyl ethylene sulfite compound have little gas generation | occurrence | production, and it turns out that it is excellent in the residual capacity and discharge characteristics after continuous charge.

本発明によれば、連続充電時におけるガス発生量を抑制し、かつ連続充電後の放電特性に優れるリチウムイオン二次電池を実現することができるため、リチウム二次電池が用いられる電子機器等の各種の分野において好適に利用できる。   According to the present invention, it is possible to achieve a lithium ion secondary battery that suppresses the amount of gas generated during continuous charging and has excellent discharge characteristics after continuous charging, such as an electronic device in which the lithium secondary battery is used. It can be suitably used in various fields.

Claims (7)

電解質と非水溶媒とを含む非水系電解液において、下記一般式(I)で示される少なくとも1種のビニレンカーボネート化合物と、下記一般式(II)で示される少なくとも1種のビニルエチレンサルファイト化合物とを含有することを特徴とするリチウムイオン二次電池用非水系電解液。
Figure 2005166553
(式中、R1、R2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、又は1個以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていても良い炭素数1〜4のアルキル基である。)
Figure 2005166553
(式中、R3、R4、R5、R6、R7及びR8は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していても良い炭素数1〜4のアルキル基である。)
In a non-aqueous electrolyte solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent, at least one vinylene carbonate compound represented by the following general formula (I) and at least one vinyl ethylene sulfite compound represented by the following general formula (II) And a non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery.
Figure 2005166553
Wherein R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in which one or more hydrogen atoms may be substituted with a halogen atom. )
Figure 2005166553
Wherein R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent. .)
請求項1において、前記ビニルエチレンサルファイト化合物の含有量が、前記非水系電解液の総重量に対して0.01〜5重量%であることを特徴とするリチウムイオン二次電池用非水系電解液。   2. The non-aqueous electrolysis for a lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the content of the vinyl ethylene sulfite compound is 0.01 to 5% by weight with respect to the total weight of the non-aqueous electrolyte solution. liquid. 請求項1又は2において、前記ビニレンカーボネート化合物の含有量が、前記非水系電解液の総重量に対して0.01〜10重量%であることを特徴とするリチウムイオン二次電池用非水系電解液。   3. The non-aqueous electrolysis for a lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the content of the vinylene carbonate compound is 0.01 to 10% by weight with respect to the total weight of the non-aqueous electrolyte. liquid. 請求項1ないし3のいずれか1項において、前記非水系電解液中の前記ビニレンカーボネート化合物と前記ビニルエチレンサルファイト化合物との含有量比が99:1〜1:99であることを特徴とするリチウムイオン二次電池用非水系電解液。   The content ratio of the vinylene carbonate compound and the vinyl ethylene sulfite compound in the non-aqueous electrolyte solution according to any one of claims 1 to 3 is 99: 1 to 1:99. Non-aqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries. 請求項1ないし4のいずれか1項において、前記ビニレンカーボネート化合物がビニレンカーボネートであることを特徴とするリチウムイオン二次電池用非水系電解液。   The non-aqueous electrolyte solution for a lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the vinylene carbonate compound is vinylene carbonate. 請求項1ないし5のいずれか1項において、前記ビニルエチレンサルファイト化合物が4−ビニルエチレンサルファイトであることを特徴とするリチウムイオン二次電池用非水系電解液。   6. The non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the vinyl ethylene sulfite compound is 4-vinyl ethylene sulfite. 請求項1ないし6のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用非水系電解液を使用したことを特徴とするリチウムイオン二次電池。   A lithium ion secondary battery using the non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 6.
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