JP2005285722A - Non-aqueous electrolytic solution and lithium secondary battery - Google Patents

Non-aqueous electrolytic solution and lithium secondary battery Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-aqueous electrolytic solution superior in storage characteristic at high temperatures. <P>SOLUTION: In a non-aqueous electrolytic solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent, further lactones of ≥0.01% in weight and ≤10% in weight having two electron-donating groups in position α are made to be contained thereinto. The lactones are shown in formula 1. In formula 1, R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are electron-donating groups independently to each other, which include aryl group, alkenyl group, aralkyl group, alkoxy group, halogen group. R<SP>3</SP>is a bivalent alkylene group in carbon number ≥1 and ≤6 and includes methylene group, ethylene group, propylene group, and the like. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、非水系電解液及びそれを用いたリチウム二次電池に関する。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte and a lithium secondary battery using the same.

リチウム二次電池はエネルギー密度が高く、しかも自己放電を起こしにくいという利点がある。そこで近年、携帯電話やノートパソコン、PDA等の民生用モバイル機器用の電源として広く利用されている。   Lithium secondary batteries have the advantages of high energy density and less self-discharge. Therefore, in recent years, it has been widely used as a power source for consumer mobile devices such as mobile phones, notebook computers, and PDAs.

従来のリチウム二次電池用の電解液は、支持電解質であるリチウム塩と非水溶媒とから構成される。ここで用いられる非水溶媒は、リチウム塩を解離させるために高い誘電率を有すること、広い温度領域で高いイオン伝導度を発現させること、及び、電池中で安定であることが要求される。これらの要求を一つの溶媒で達成するのは困難であるので、通常は、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート等に代表される高沸点溶媒と、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の低沸点溶媒とを組み合わせて使用している。   A conventional electrolyte for a lithium secondary battery is composed of a lithium salt that is a supporting electrolyte and a nonaqueous solvent. The nonaqueous solvent used here is required to have a high dielectric constant in order to dissociate the lithium salt, to exhibit high ionic conductivity in a wide temperature range, and to be stable in the battery. Since it is difficult to achieve these requirements with a single solvent, usually a combination of a high-boiling solvent typified by propylene carbonate and ethylene carbonate and a low-boiling solvent such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate is used. doing.

また、初期容量、レート特性、サイクル特性、高温保存特性、低温特性、トリクル充電(連続充電)特性、自己放電特性、過充電防止特性等を改良するために種々の助剤を電解液に少量含有させる方法が数多く報告されてきた。ただし、あらゆる特性に対して万能な電解液は未だ見いだされていない。   In addition, various auxiliary agents are included in the electrolyte to improve initial capacity, rate characteristics, cycle characteristics, high temperature storage characteristics, low temperature characteristics, trickle charge (continuous charge) characteristics, self-discharge characteristics, overcharge prevention characteristics, etc. Many methods have been reported. However, a universal electrolyte for all properties has not yet been found.

一方で、これまでに、α位に置換基を導入したラクトン類を主溶媒とした電解液がいくつか報告されてきた。例えば、特許文献1では、α位、β位、γ位のうち少なくとも1つが電子吸引基で置換されたγ−ブチロラクトンを主として含有した電解液が開示されており、酸化側で起きるラクトン類の反応を抑制することにより、アルミ電解コンデンサの長寿命化が図れる、と記載されている。   On the other hand, some electrolytic solutions using lactones introduced with a substituent at the α-position as the main solvent have been reported so far. For example, Patent Document 1 discloses an electrolytic solution mainly containing γ-butyrolactone in which at least one of α-position, β-position and γ-position is substituted with an electron-withdrawing group, and reaction of lactones occurring on the oxidation side It is described that the life of the aluminum electrolytic capacitor can be extended by suppressing the above.

また、特許文献2では、α位の水素が共にアルキル基で置換された液体状のラクトン類を主溶媒とした電解液を用いることで、負極でのラクトン類の反応が抑制され、二次電池を高温で貯蔵した際の劣化が改善されることが報告されている。   Further, in Patent Document 2, by using an electrolytic solution containing a liquid lactone in which both α-position hydrogens are substituted with an alkyl group as a main solvent, the reaction of the lactone at the negative electrode is suppressed, and the secondary battery It has been reported that the deterioration when stored at high temperatures is improved.

また特許文献3ではα位がメチル基又はクロル基で置換されたγ−ブチロラクトンを主溶媒とした電解液が開示されており、電子供与性の置換基導入により負極で還元反応を受けにくくなった結果、電池の保存特性が向上するとしている。   Patent Document 3 discloses an electrolytic solution using γ-butyrolactone as a main solvent in which the α-position is substituted with a methyl group or a chloro group, and is less susceptible to a reduction reaction at the negative electrode by introducing an electron-donating substituent. As a result, the storage characteristics of the battery are improved.

特開平7−283083号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-283083 特開2002−83630号公報JP 2002-83630 A 特公平7−11966号公報Japanese Patent Publication No.7-1966

近年、リチウム二次電池に対する高性能化への要求はますます高くなっており、高容量・サイクル特性・高温保存特性・連続充電特性等の諸特性を、高い次元で共に達成することが求められている。なかでも、高温保存特性の改善は、屋外でモバイル製品を利用する機会が増えていること、及び、オフィス向けノートパソコンの需要が拡大していることに伴い、最近特に要望が大きい。   In recent years, the demand for higher performance of lithium secondary batteries has been increasing, and it has been required to achieve various characteristics such as high capacity, cycle characteristics, high temperature storage characteristics, and continuous charge characteristics at a high level. ing. Among them, improvement in high-temperature storage characteristics has been particularly demanded recently due to increasing opportunities to use mobile products outdoors and the growing demand for office notebook computers.

しかしながら、特許文献1〜3記載の技術を始め、これまで高温保存特性改善に有効であるとして提案されてきた電解液は、高温保存特性が不十分であった。具体的には、高温保存時のガス発生量と回復容量維持率との両方に優れた非水系電解液は、未だに実現されていなかった。
本発明は上記の課題に鑑みて創案されたもので、高温保存特性に優れた非水系電解液及びリチウム二次電池を提供することを目的とする。
However, the electrolyte solutions that have been proposed as effective for improving the high-temperature storage characteristics, including the techniques described in Patent Documents 1 to 3, have insufficient high-temperature storage characteristics. Specifically, a non-aqueous electrolyte solution excellent in both the amount of gas generated during high-temperature storage and the recovery capacity retention rate has not yet been realized.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a non-aqueous electrolyte and a lithium secondary battery excellent in high-temperature storage characteristics.

本発明の発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、非水系電解液に、α位に電子供与基を2つ有するラクトン類を少量含有させることにより、高温保存特性に優れた非水系電解液及びリチウム二次電池を得ることができることを見出し、本発明を完成させた。   The inventor of the present invention has made extensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, the non-aqueous electrolyte contains a small amount of a lactone having two electron donating groups at the α-position, thereby achieving high temperature storage characteristics. The inventors have found that an excellent non-aqueous electrolyte solution and a lithium secondary battery can be obtained, and have completed the present invention.

即ち、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であって、更に、α位に電子供与基を2つ有するラクトン類を0.01重量%以上10重量%以下含有することを特徴とする非水系電解液に存する(請求項1)。   That is, the gist of the present invention is a non-aqueous electrolyte solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent, further containing 0.01% by weight or more and 10% by weight or less of a lactone having two electron donating groups at the α-position. It exists in the non-aqueous electrolyte solution characterized by the above-mentioned.

また、該ラクトン類は、下記一般式(1)で表されることが好ましい(請求項2)。

Figure 2005285722
{上記一般式(1)中、R1及びR2はそれぞれ独立して電子供与基を表す。また、R3は置換基を有していてもよい炭素数1以上6以下のアルキレン基を表す} The lactone is preferably represented by the following general formula (1) (claim 2).
Figure 2005285722
{In the above general formula (1), R 1 and R 2 each independently represents an electron donating group. R 3 represents an optionally substituted alkylene group having 1 to 6 carbon atoms}

また、該ラクトン類がα位に有する2つの電子供与基のうち、少なくとも一方は、置換基を有していてもよいアリール基、アルケニル基、アラルキル基及びクロル基からなる群より選ばれたものであることが好ましい(請求項3)。   In addition, at least one of the two electron donating groups that the lactone has at the α-position is selected from the group consisting of an optionally substituted aryl group, alkenyl group, aralkyl group, and chloro group (Claim 3).

さらに、該ラクトン類がα位に有する2つの電子供与基のうち、少なくとも一方は、置換基を有していてもよいフェニル基であることが好ましい(請求項4)。   Furthermore, it is preferable that at least one of the two electron donating groups which the lactone has at the α-position is a phenyl group which may have a substituent (claim 4).

また、該ラクトン類は、α,α−ジフェニル−β−プロピオラクトン、α,α−ジフェニル−β−ブチロラクトン、α,α−ジフェニル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジフェニル−γ−バレロラクトン、α,α−ジフェニル−δ−バレロラクトン、α,α−ジフェニル−γ−カプロラクトン、α,α−ジフェニル−δ−カプロラクトン、及び、α,α−ジフェニル−ε−カプロラクトンからなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい(請求項5)。   The lactones include α, α-diphenyl-β-propiolactone, α, α-diphenyl-β-butyrolactone, α, α-diphenyl-γ-butyrolactone, α, α-diphenyl-γ-valerolactone, At least one selected from the group consisting of α, α-diphenyl-δ-valerolactone, α, α-diphenyl-γ-caprolactone, α, α-diphenyl-δ-caprolactone, and α, α-diphenyl-ε-caprolactone. Preferably it is a seed (claim 5).

また、該非水溶媒は、環状カーボネート類と、鎖状カーボネート類又は環状エステル類とを、合計で90重量%以上含有することが好ましい(請求項6)。   The non-aqueous solvent preferably contains 90% by weight or more of cyclic carbonates and chain carbonates or cyclic esters in total (claim 6).

さらに、該非水溶媒は、不飽和カーボネート類を含有することが好ましい(請求項7)。   Furthermore, the non-aqueous solvent preferably contains unsaturated carbonates (claim 7).

本発明の別の要旨は、上述した非水系電解液と、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ることを特徴とするリチウム二次電池に存する(請求項8)。   Another gist of the present invention resides in a lithium secondary battery comprising the non-aqueous electrolyte solution described above, and a negative electrode and a positive electrode capable of inserting and extracting lithium ions (Claim 8).

本発明によれば、高温保存特性に優れた非水系電解液及びリチウム二次電池を得ることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to obtain a non-aqueous electrolyte solution and a lithium secondary battery excellent in high-temperature storage characteristics.

以下、本発明について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、任意に変形して実施することが出来る。
[I.非水系電解液]
本発明の非水系電解液は、電解質と非水溶媒とを含む非水系電解液であって、更に、α位に電子供与基を2つ有するラクトン類を0.01重量%以上10重量%以下含有することを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily modified and implemented.
[I. Non-aqueous electrolyte]
The non-aqueous electrolyte solution of the present invention is a non-aqueous electrolyte solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent, and further 0.01% by weight or more and 10% by weight or less of a lactone having two electron donating groups at the α-position. It is characterized by containing.

[1.ラクトン類]
[1−1.種類]
本発明の非水系電解液に含まれるラクトン類(以下適宜「本発明のラクトン類」という)は、α位に電子供与基を2つ有するものであれば他に制限は無く、任意のものを用いることが出来る。ただし、通常、下記一般式(1)で表されるものが、本発明の非水系電解液中で安定であり、また、比較的合成が容易で安価に入手できるため、好ましい。

Figure 2005285722
[1. Lactones]
[1-1. type]
The lactones contained in the non-aqueous electrolyte of the present invention (hereinafter referred to as “the lactones of the present invention” as appropriate) are not limited as long as they have two electron donating groups at the α-position, and any lactones can be used. Can be used. However, what is represented by the following general formula (1) is usually preferable because it is stable in the non-aqueous electrolyte solution of the present invention and is relatively easy to synthesize and can be obtained at low cost.
Figure 2005285722

上記一般式(1)において、R1及びR2はそれぞれ独立に電子供与基を表す。なお、以下の説明において「電子供与基R1,R2」という場合、特に断らない限り、上記一般式(1)中のR1,R2のみでなく、上記一般式(1)で表されない本発明のラクトン類がα位に有する電子供与基をも含めて指すものとする。電子供与基R1,R2に制限は無く、本発明のラクトン類は公知の電子供与基を任意に有していればよい。 In the general formula (1), R 1 and R 2 each independently represents an electron donating group. In the following description, “electron-donating groups R 1 and R 2 ” are not represented by the above general formula (1) as well as R 1 and R 2 in the general formula (1) unless otherwise specified. The lactones of the present invention include the electron donating group at the α-position. The limit is not an electron-donating group R 1, R 2, lactones of the present invention need only optionally have a known electron-donating group.

電子供与基R1,R2としては、公知の文献に記載されているものなどが挙げられるが、具体例としては、アリール基、アルケニル基、アラルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基などが挙げられる。また、電子供与基R1,R2は置換基を有していても良い。この置換基は任意であるが、具体例としてはハロゲン基、アルキル基、アルケニル基などが挙げられる。
電子供与基R1,R2がアリール基である場合、そのアリール基の炭素数は通常6以上、また、通常15以下、好ましくは12以下である。この上限を上回るとラクトン類の非水系電解液に対する溶解性が悪くなり、また、ラクトン類を含有する非水系電解液の粘度が上昇して溶液抵抗が増加するため、その非水系電解液を用いたリチウム二次電池の電池容量が不十分となる虞がある。
電子供与基R1,R2として好ましいアリール基の具体例は、フェニル基、トリル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基などが挙げられる。この中でも、フェニル基、トリル基、ナフチル基がより好ましく、フェニル基が特に好ましい。また、アリール基がフッ素、塩素、臭素、沃素等のハロゲン基で置換されている場合、ハロゲン基で置換されたアリール基の具体例としては、フルオロフェニル基、クロロフェニル基、ジクロロフェニル基などが挙げられる。
Examples of the electron donating groups R 1 and R 2 include those described in known literatures, and specific examples thereof include an aryl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an alkoxy group, and a halogen group. Further, the electron donating groups R 1 and R 2 may have a substituent. Although this substituent is optional, specific examples include a halogen group, an alkyl group, and an alkenyl group.
When the electron donating groups R 1 and R 2 are aryl groups, the aryl group usually has 6 or more carbon atoms, usually 15 or less, preferably 12 or less. If this upper limit is exceeded, the solubility of lactones in non-aqueous electrolytes will deteriorate, and the viscosity of non-aqueous electrolytes containing lactones will increase, increasing solution resistance. The battery capacity of the rechargeable lithium secondary battery may be insufficient.
Specific examples of preferable aryl groups as the electron donating groups R 1 and R 2 include phenyl group, tolyl group, ethylphenyl group, dimethylphenyl group, α-naphthyl group, β-naphthyl group and the like. Among these, a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group are more preferable, and a phenyl group is particularly preferable. When the aryl group is substituted with a halogen group such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, specific examples of the aryl group substituted with the halogen group include a fluorophenyl group, a chlorophenyl group, and a dichlorophenyl group. .

電子供与基R1,R2がアルケニル基である場合、そのアルケニル基の炭素数は通常2以上、また、通常8以下、好ましくは4以下である。この上限を上回ると、アリール基の場合と同様、ラクトン類の非水系電解液に対する溶解性が悪くなり、また、ラクトン類を含有する非水系電解液の粘度が上昇して溶液抵抗が増加するため、その非水系電解液を用いたリチウム二次電池の電池容量が不十分となる虞がある。
電子供与基R1,R2として好ましいアルケニル基の具体例は、ビニル基、イソプロベニル基、アリル基などが挙げられる。この中でも、ビニル基、アリル基がより好ましい。
When the electron donating groups R 1 and R 2 are alkenyl groups, the alkenyl group usually has 2 or more carbon atoms, usually 8 or less, preferably 4 or less. If this upper limit is exceeded, the solubility of the lactones in the non-aqueous electrolyte solution is deteriorated as in the case of the aryl group, and the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution containing the lactones is increased and the solution resistance is increased. The battery capacity of the lithium secondary battery using the non-aqueous electrolyte may be insufficient.
Specific examples of preferable alkenyl groups as the electron donating groups R 1 and R 2 include a vinyl group, an isoprobenyl group, and an allyl group. Among these, a vinyl group and an allyl group are more preferable.

電子供与基R1,R2がアラルキル基である場合、そのアラルキル基の炭素数は通常7以上、また、通常12以下、好ましくは8以下である。この上限を上回ると、アリール基及びアルケニル基の場合と同様、ラクトン類の非水系電解液に対する溶解性が悪くなり、また、ラクトン類を含有する非水系電解液の粘度が上昇して溶液抵抗が増加するため、その非水系電解液を用いたリチウム二次電池の電池容量が不十分となる虞がある。
電子供与基R1,R2として好ましいアラルキル基の具体例は、ベンジル基、α−フェネチル基、β−フェネチル基などが挙げられる。この中でも、ベンジル基がより好ましい。
When the electron donating groups R 1 and R 2 are aralkyl groups, the aralkyl group usually has 7 or more carbon atoms, usually 12 or less, preferably 8 or less. If this upper limit is exceeded, the solubility of the lactones in the non-aqueous electrolyte solution is deteriorated as in the case of the aryl group and alkenyl group, and the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution containing the lactones is increased so that the solution resistance is reduced. Therefore, the battery capacity of the lithium secondary battery using the non-aqueous electrolyte solution may be insufficient.
Specific examples of aralkyl groups preferable as the electron donating groups R 1 and R 2 include benzyl group, α-phenethyl group, β-phenethyl group and the like. Among these, a benzyl group is more preferable.

電子供与基R1,R2がアルコキシ基である場合、そのアルコキシ基の炭素数は通常1以上、また、通常10以下、好ましくは7以下である。この上限を上回ると、アリール基、アルケニル基及びアラルキル基の場合と同様、ラクトン類の非水系電解液に対する溶解性が悪くなり、また、ラクトン類を含有する非水系電解液の粘度が上昇して溶液抵抗が増加するため、その非水系電解液を用いたリチウム二次電池の電池容量が不十分となる虞がある。
電子供与基R1,R2として好ましいアルコキシ基の具体例は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、フェノキシ基などが挙げられる。この中でも、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基がより好ましい。
When the electron donating groups R 1 and R 2 are alkoxy groups, the alkoxy group usually has 1 or more carbon atoms and usually 10 or less, preferably 7 or less. If this upper limit is exceeded, the solubility of lactones in non-aqueous electrolytes deteriorates as in the case of aryl groups, alkenyl groups and aralkyl groups, and the viscosity of non-aqueous electrolytes containing lactones increases. Since the solution resistance increases, the battery capacity of the lithium secondary battery using the non-aqueous electrolyte solution may be insufficient.
Specific examples of preferred alkoxy groups as the electron donating groups R 1 and R 2 include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, and a phenoxy group. Among these, a methoxy group, an ethoxy group, and a phenoxy group are more preferable.

電子供与基R1,R2がハロゲン基である場合、具体例としては、クロル基、ブロモ基、ヨード基などが挙げられる。この中でも、クロル基を有するラクトン類は電解液中で安定であるので、クロル基がより好ましい。 When the electron donating groups R 1 and R 2 are halogen groups, specific examples include a chloro group, a bromo group, and an iodo group. Among these, since lactones having a chloro group are stable in an electrolytic solution, a chloro group is more preferable.

特に、電子供与基R1,R2は、その2つの電子供与基R1,R2のうちの少なくとも一方がアリール基、アルケニル基、アラルキル基、及びクロル基からなる群より選ばれたものであることが好ましい。 In particular, the electron donating groups R 1 and R 2 are those in which at least one of the two electron donating groups R 1 and R 2 is selected from the group consisting of an aryl group, an alkenyl group, an aralkyl group, and a chloro group. Preferably there is.

中でも、電子供与基R1,R2は、その2つの電子供与基R1,R2のうちの少なくとも一方がフェニル基であることが適度な電子供与効果を有し、電解液中で安定して存在できる点で、より好ましい。 Among them, the electron donating groups R 1 and R 2 have a moderate electron donating effect that at least one of the two electron donating groups R 1 and R 2 is a phenyl group, and are stable in the electrolytic solution. It is more preferable in that it can exist.

さらに、上記の例示した電子供与基R1,R2の組み合わせのなかで最も好ましい組み合わせは、フェニル基とフェニル基、トリル基とトリル基、ナフチル基とナフチル基、フェニル基とメトキシ基、フェニル基とエトキシ基、フェニル基とフェノキシ基である。これらの組み合わせは、合成の容易さ、及び本発明の非水系電解液中での安定さの点で優れている。
なお、α位以外の位置に電子供与基が結合していてもよい。
Further, among the combinations of the electron donating groups R 1 and R 2 exemplified above, the most preferable combinations are phenyl group and phenyl group, tolyl group and tolyl group, naphthyl group and naphthyl group, phenyl group and methoxy group, phenyl group. And ethoxy group, phenyl group and phenoxy group. These combinations are excellent in terms of ease of synthesis and stability in the non-aqueous electrolyte solution of the present invention.
An electron donating group may be bonded to a position other than the α position.

また、上記一般式(1)において、R3は炭素数1以上6以下の2価のアルキレン基を表す。R3の具体的種類は任意であるが、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基などが挙げられる。
さらに、R3は置換基を有していてもよい。この置換基の種類は任意であるが、その例としては、メチル基、エチル基等のアルキル基;ビニル基;アリル基等のアルケニル基などの炭化水素基が挙げられる。また、R3が有する置換基が炭化水素基である場合、その炭素数は通常1以上4以下である。
In the general formula (1), R 3 represents a divalent alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. Specific types of R 3 are arbitrary, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and a butylene group.
Further, R 3 may have a substituent. The type of this substituent is arbitrary, and examples thereof include alkyl groups such as a methyl group and an ethyl group; vinyl groups; and hydrocarbon groups such as an alkenyl group such as an allyl group. Further, when the substituent R 3 has is a hydrocarbon group, the carbon number is usually 1 to 4.

さらに、本発明のラクトン類は、その分子量が通常100以上、好ましくは200以上、また、通常400以下、好ましくは300以下である。この範囲の上限を上回ると非水系電解液に対する溶解性が低下する可能性があり、高温保持特性の改善が出来なくなる虞がある。   Furthermore, the lactones of the present invention have a molecular weight of usually 100 or more, preferably 200 or more, and usually 400 or less, preferably 300 or less. If the upper limit of this range is exceeded, there is a possibility that the solubility in the non-aqueous electrolyte solution is lowered, and there is a possibility that the high temperature holding property cannot be improved.

本発明のラクトン類の具体例を挙げると、α,α−ジフェニル−β−プロピオラクトン、α,α−ジ−o−トリル−β−プロピオラクトン、α,α−ジ−m−トリル−β−プロピオラクトン、α,α−ジ−p−トリル−β−プロピオラクトン、α,α−ジエチルフェニル−β−プロピオラクトン、α,α−ビス(ジメチルフェニル)−β−プロピオラクトン、α,α−ジ−α−ナフチル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジ−β−ナフチル−β−プロピオラクトン、α,α−ジビニル−β−プロピオラクトン、α,α−ジイソプロペニル−β−プロピオラクトン、α,α−ジアリル−β−プロピオラクトン、α,α−ジベンジル−β−プロピオラクトン、α,α−ジ−α−フェネチル−β−プロピオラクトン、α,α−ジ−β−フェネチル−β−プロピオラクトン、α,α−ジクロロ−β−プロピオラクトン、α,α−ジブロモ−β−プロピオラクトン、α,α−ジヨード−β−プロピオラクトン、α−メトキシ−α−フェニル−β−プロピオラクトン、α−エトキシ−α−フェニル−β−プロピオラクトン、α−フェノキシ−α−フェニル−β−プロピオラクトン等のβ−プロピオラクトン誘導体;   Specific examples of the lactones of the present invention include α, α-diphenyl-β-propiolactone, α, α-di-o-tolyl-β-propiolactone, α, α-di-m-tolyl- β-propiolactone, α, α-di-p-tolyl-β-propiolactone, α, α-diethylphenyl-β-propiolactone, α, α-bis (dimethylphenyl) -β-propiolactone , Α, α-di-α-naphthyl-γ-butyrolactone, α, α-di-β-naphthyl-β-propiolactone, α, α-divinyl-β-propiolactone, α, α-diisopropenyl -Β-propiolactone, α, α-diallyl-β-propiolactone, α, α-dibenzyl-β-propiolactone, α, α-di-α-phenethyl-β-propiolactone, α, α -Di-β-phenethyl-β-propiolactone, α, α-dic Ro-β-propiolactone, α, α-dibromo-β-propiolactone, α, α-diiodo-β-propiolactone, α-methoxy-α-phenyl-β-propiolactone, α-ethoxy- β-propiolactone derivatives such as α-phenyl-β-propiolactone, α-phenoxy-α-phenyl-β-propiolactone;

α,α−ジフェニル−β−ブチロラクトン、α,α−ジ−o−トリル−β−ブチロラクトン、α,α−ジ−m−トリル−β−ブチロラクトン、α,α−ジ−p−トリル−β−ブチロラクトン、α,α−ジエチルフェニル−β−ブチロラクトン、α,α−ビス(ジメチルフェニル)−β−ブチロラクトン、α,α−ジ−α−ナフチル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジ−β−ナフチル−β−ブチロラクトン、α,α−ジビニル−β−ブチロラクトン、α,α−ジイソプロペニル−β−ブチロラクトン、α,α−ジアリル−β−ブチロラクトン、α,α−ジベンジル−β−ブチロラクトン、α,α−ジ−α−フェネチル−β−ブチロラクトン、α,α−ジ−β−フェネチル−β−ブチロラクトン、α,α−ジクロロ−β−ブチロラクトン、α,α−ジブロモ−β−ブチロラクトン、α,α−ジヨード−β−ブチロラクトン、α−メトキシ−α−フェニル−β−ブチロラクトン、α−エトキシ−α−フェニル−β−ブチロラクトン、α−フェノキシ−α−フェニル−β−ブチロラクトン等のβ−ブチロラクトン誘導体; α, α-diphenyl-β-butyrolactone, α, α-di-o-tolyl-β-butyrolactone, α, α-di-m-tolyl-β-butyrolactone, α, α-di-p-tolyl-β- Butyrolactone, α, α-diethylphenyl-β-butyrolactone, α, α-bis (dimethylphenyl) -β-butyrolactone, α, α-di-α-naphthyl-γ-butyrolactone, α, α-di-β-naphthyl -Β-butyrolactone, α, α-divinyl-β-butyrolactone, α, α-diisopropenyl-β-butyrolactone, α, α-diallyl-β-butyrolactone, α, α-dibenzyl-β-butyrolactone, α, α -Di-α-phenethyl-β-butyrolactone, α, α-di-β-phenethyl-β-butyrolactone, α, α-dichloro-β-butyrolactone, α, α-dibromo-β-butyrolactone, α, β-butyrolactone derivatives such as α-diiodo-β-butyrolactone, α-methoxy-α-phenyl-β-butyrolactone, α-ethoxy-α-phenyl-β-butyrolactone, α-phenoxy-α-phenyl-β-butyrolactone;

α,α−ジフェニル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジ−o−トリル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジ−m−トリル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジ−p−トリル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジエチルフェニル−γ−ブチロラクトン、α,α−ビス(ジメチルフェニル)−γ−ブチロラクトン、α,α−ジ−α−ナフチル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジ−β−ナフチル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジビニル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジイソプロペニル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジアリル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジベンジル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジ−α−フェネチル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジ−β−フェネチル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジクロロ−γ−ブチロラクトン、α,α−ジブロモ−γ−ブチロラクトン、α,α−ジヨード−γ−ブチロラクトン、α−メトキシ−α−フェニル−γ−ブチロラクトン、α−エトキシ−α−フェニル−γ−ブチロラクトン、α−フェノキシ−α−フェニル−γ−ブチロラクトン等のγ−ブチロラクトン誘導体; α, α-diphenyl-γ-butyrolactone, α, α-di-o-tolyl-γ-butyrolactone, α, α-di-m-tolyl-γ-butyrolactone, α, α-di-p-tolyl-γ- Butyrolactone, α, α-diethylphenyl-γ-butyrolactone, α, α-bis (dimethylphenyl) -γ-butyrolactone, α, α-di-α-naphthyl-γ-butyrolactone, α, α-di-β-naphthyl -Γ-butyrolactone, α, α-divinyl-γ-butyrolactone, α, α-diisopropenyl-γ-butyrolactone, α, α-diallyl-γ-butyrolactone, α, α-dibenzyl-γ-butyrolactone, α, α -Di-α-phenethyl-γ-butyrolactone, α, α-di-β-phenethyl-γ-butyrolactone, α, α-dichloro-γ-butyrolactone, α, α-dibromo-γ-butyrolactone, α, γ-butyrolactone derivatives such as α-diiodo-γ-butyrolactone, α-methoxy-α-phenyl-γ-butyrolactone, α-ethoxy-α-phenyl-γ-butyrolactone, α-phenoxy-α-phenyl-γ-butyrolactone;

α,α−ジフェニル−γ−バレロラクトン、α,α−ジ−o−トリル−γ−バレロラクトン、α,α−ジ−m−トリル−γ−バレロラクトン、α,α−ジ−p−トリル−γ−バレロラクトン、α,α−ジエチルフェニル−γ−バレロラクトン、α,α−ビス(ジメチルフェニル)−γ−バレロラクトン、α,α−ジ−α−ナフチル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジ−β−ナフチル−γ−バレロラクトン、α,α−ジビニル−γ−バレロラクトン、α,α−ジイソプロペニル−γ−バレロラクトン、α,α−ジアリル−γ−バレロラクトン、α,α−ジベンジル−γ−バレロラクトン、α,α−ジ−α−フェネチル−γ−バレロラクトン、α,α−ジ−β−フェネチル−γ−バレロラクトン、α,α−ジクロロ−γ−バレロラクトン、α,α−ジブロモ−γ−バレロラクトン、α,α−ジヨード−γ−バレロラクトン、α−メトキシ−α−フェニル−γ−バレロラクトン、α−エトキシ−α−フェニル−γ−バレロラクトン、α−フェノキシ−α−フェニル−γ−バレロラクトン等のγ−バレロラクトン誘導体; α, α-diphenyl-γ-valerolactone, α, α-di-o-tolyl-γ-valerolactone, α, α-di-m-tolyl-γ-valerolactone, α, α-di-p-tolyl -Γ-valerolactone, α, α-diethylphenyl-γ-valerolactone, α, α-bis (dimethylphenyl) -γ-valerolactone, α, α-di-α-naphthyl-γ-butyrolactone, α, α -Di-β-naphthyl-γ-valerolactone, α, α-divinyl-γ-valerolactone, α, α-diisopropenyl-γ-valerolactone, α, α-diallyl-γ-valerolactone, α, α -Dibenzyl-γ-valerolactone, α, α-di-α-phenethyl-γ-valerolactone, α, α-di-β-phenethyl-γ-valerolactone, α, α-dichloro-γ-valerolactone, α , Α-dibromo-γ-valerolactone, α, γ such as α-diiodo-γ-valerolactone, α-methoxy-α-phenyl-γ-valerolactone, α-ethoxy-α-phenyl-γ-valerolactone, α-phenoxy-α-phenyl-γ-valerolactone, etc. -Valerolactone derivatives;

α,α−ジフェニル−δ−バレロラクトン、α,α−ジ−o−トリル−δ−バレロラクトン、α,α−ジ−m−トリル−δ−バレロラクトン、α,α−ジ−p−トリル−δ−バレロラクトン、α,α−ジエチルフェニル−δ−バレロラクトン、α,α−ビス(ジメチルフェニル)−δ−バレロラクトン、α,α−ジ−α−ナフチル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジ−β−ナフチル−δ−バレロラクトン、α,α−ジビニル−δ−バレロラクトン、α,α−ジイソプロペニル−δ−バレロラクトン、α,α−ジアリル−δ−バレロラクトン、α,α−ジベンジル−δ−バレロラクトン、α,α−ジ−α−フェネチル−δ−バレロラクトン、α,α−ジ−β−フェネチル−δ−バレロラクトン、α,α−ジクロロ−δ−バレロラクトン、α,α−ジブロモ−δ−バレロラクトン、α,α−ジヨード−δ−バレロラクトン、α−メトキシ−α−フェニル−δ−バレロラクトン、α−エトキシ−α−フェニル−δ−バレロラクトン、α−フェノキシ−α−フェニル−δ−バレロラクトン等のδ−バレロラクトン誘導体; α, α-diphenyl-δ-valerolactone, α, α-di-o-tolyl-δ-valerolactone, α, α-di-m-tolyl-δ-valerolactone, α, α-di-p-tolyl -Δ-valerolactone, α, α-diethylphenyl-δ-valerolactone, α, α-bis (dimethylphenyl) -δ-valerolactone, α, α-di-α-naphthyl-γ-butyrolactone, α, α -Di-β-naphthyl-δ-valerolactone, α, α-divinyl-δ-valerolactone, α, α-diisopropenyl-δ-valerolactone, α, α-diallyl-δ-valerolactone, α, α -Dibenzyl-δ-valerolactone, α, α-di-α-phenethyl-δ-valerolactone, α, α-di-β-phenethyl-δ-valerolactone, α, α-dichloro-δ-valerolactone, α , Α-dibromo-δ-valerolactone, α, δ such as α-diiodo-δ-valerolactone, α-methoxy-α-phenyl-δ-valerolactone, α-ethoxy-α-phenyl-δ-valerolactone, α-phenoxy-α-phenyl-δ-valerolactone, etc. -Valerolactone derivatives;

α,α−ジフェニル−γ−カプロラクトン、α,α−ジ−o−トリル−γ−カプロラクトン、α,α−ジ−m−トリル−γ−カプロラクトン、α,α−ジ−p−トリル−γ−カプロラクトン、α,α−ジエチルフェニル−γ−カプロラクトン、α,α−ビス(ジメチルフェニル)−γ−カプロラクトン、α,α−ジ−α−ナフチル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジ−β−ナフチル−γ−カプロラクトン、α,α−ジビニル−γ−カプロラクトン、α,α−ジイソプロペニル−γ−カプロラクトン、α,α−ジアリル−γ−カプロラクトン、α,α−ジベンジル−γ−カプロラクトン、α,α−ジ−α−フェネチル−γ−カプロラクトン、α,α−ジ−β−フェネチル−γ−カプロラクトン、α,α−ジクロロ−γ−カプロラクトン、α,α−ジブロモ−γ−カプロラクトン、α,α−ジヨード−γ−カプロラクトン、α−メトキシ−α−フェニル−γ−カプロラクトン、α−エトキシ−α−フェニル−γ−カプロラクトン、α−フェノキシ−α−フェニル−γ−カプロラクトン等のγ−カプロラクトン誘導体; α, α-diphenyl-γ-caprolactone, α, α-di-o-tolyl-γ-caprolactone, α, α-di-m-tolyl-γ-caprolactone, α, α-di-p-tolyl-γ- Caprolactone, α, α-diethylphenyl-γ-caprolactone, α, α-bis (dimethylphenyl) -γ-caprolactone, α, α-di-α-naphthyl-γ-butyrolactone, α, α-di-β-naphthyl -Γ-caprolactone, α, α-divinyl-γ-caprolactone, α, α-diisopropenyl-γ-caprolactone, α, α-diallyl-γ-caprolactone, α, α-dibenzyl-γ-caprolactone, α, α -Di-α-phenethyl-γ-caprolactone, α, α-di-β-phenethyl-γ-caprolactone, α, α-dichloro-γ-caprolactone, α, α-dibromo-γ-caprolactone, α, γ-caprolactone derivatives such as α-diiodo-γ-caprolactone, α-methoxy-α-phenyl-γ-caprolactone, α-ethoxy-α-phenyl-γ-caprolactone, α-phenoxy-α-phenyl-γ-caprolactone;

α,α−ジフェニル−δ−カプロラクトン、α,α−ジ−o−トリル−δ−カプロラクトン、α,α−ジ−m−トリル−δ−カプロラクトン、α,α−ジ−p−トリル−δ−カプロラクトン、α,α−ジエチルフェニル−δ−カプロラクトン、α,α−ビス(ジメチルフェニル)−δ−カプロラクトン、α,α−ジ−α−ナフチル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジ−β−ナフチル−δ−カプロラクトン、α,α−ジビニル−δ−カプロラクトン、α,α−ジイソプロペニル−δ−カプロラクトン、α,α−ジアリル−δ−カプロラクトン、α,α−ジベンジル−δ−カプロラクトン、α,α−ジ−α−フェネチル−δ−カプロラクトン、α,α−ジ−β−フェネチル−δ−カプロラクトン、α,α−ジクロロ−δ−カプロラクトン、α,α−ジブロモ−δ−カプロラクトン、α,α−ジヨード−δ−カプロラクトン、α−メトキシ−α−フェニル−δ−カプロラクトン、α−エトキシ−α−フェニル−δ−カプロラクトン、α−フェノキシ−α−フェニル−δ−カプロラクトン等のδ−カプロラクトン誘導体; α, α-diphenyl-δ-caprolactone, α, α-di-o-tolyl-δ-caprolactone, α, α-di-m-tolyl-δ-caprolactone, α, α-di-p-tolyl-δ- Caprolactone, α, α-diethylphenyl-δ-caprolactone, α, α-bis (dimethylphenyl) -δ-caprolactone, α, α-di-α-naphthyl-γ-butyrolactone, α, α-di-β-naphthyl -Δ-caprolactone, α, α-divinyl-δ-caprolactone, α, α-diisopropenyl-δ-caprolactone, α, α-diallyl-δ-caprolactone, α, α-dibenzyl-δ-caprolactone, α, α -Di-α-phenethyl-δ-caprolactone, α, α-di-β-phenethyl-δ-caprolactone, α, α-dichloro-δ-caprolactone, α, α-dibromo-δ-caprolactone, α, δ-caprolactone derivatives such as α-diiodo-δ-caprolactone, α-methoxy-α-phenyl-δ-caprolactone, α-ethoxy-α-phenyl-δ-caprolactone, α-phenoxy-α-phenyl-δ-caprolactone;

α,α−ジフェニル−ε−カプロラクトン、α,α−ジ−o−トリル−ε−カプロラクトン、α,α−ジ−m−トリル−ε−カプロラクトン、α,α−ジ−p−トリル−ε−カプロラクトン、α,α−ジエチルフェニル−ε−カプロラクトン、α,α−ビス(ジメチルフェニル)−ε−カプロラクトン、α,α−ジ−α−ナフチル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジ−β−ナフチル−ε−カプロラクトン、α,α−ジビニル−ε−カプロラクトン、α,α−ジイソプロペニル−ε−カプロラクトン、α,α−ジアリル−ε−カプロラクトン、α,α−ジベンジル−ε−カプロラクトン、α,α−ジ−α−フェネチル−ε−カプロラクトン、α,α−ジ−β−フェネチル−ε−カプロラクトン、α,α−ジクロロ−ε−カプロラクトン、α,α−ジブロモ−ε−カプロラクトン、α,α−ジヨード−ε−カプロラクトン、α−メトキシ−α−フェニル−ε−カプロラクトン、α−エトキシ−α−フェニル−ε−カプロラクトン、α−フェノキシ−α−フェニル−ε−カプロラクトン等のε−カプロラクトン誘導体などが挙げられる。 α, α-diphenyl-ε-caprolactone, α, α-di-o-tolyl-ε-caprolactone, α, α-di-m-tolyl-ε-caprolactone, α, α-di-p-tolyl-ε- Caprolactone, α, α-diethylphenyl-ε-caprolactone, α, α-bis (dimethylphenyl) -ε-caprolactone, α, α-di-α-naphthyl-γ-butyrolactone, α, α-di-β-naphthyl -Ε-caprolactone, α, α-divinyl-ε-caprolactone, α, α-diisopropenyl-ε-caprolactone, α, α-diallyl-ε-caprolactone, α, α-dibenzyl-ε-caprolactone, α, α -Di-α-phenethyl-ε-caprolactone, α, α-di-β-phenethyl-ε-caprolactone, α, α-dichloro-ε-caprolactone, α, α-dibromo-ε-caprolactone, α, ε-caprolactone derivatives such as α-diiodo-ε-caprolactone, α-methoxy-α-phenyl-ε-caprolactone, α-ethoxy-α-phenyl-ε-caprolactone, α-phenoxy-α-phenyl-ε-caprolactone, etc. Is mentioned.

なかでも、α,α−ジフェニル−β−プロピオラクトン、α,α−ジフェニル−β−ブチロラクトン、α,α−ジフェニル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジフェニル−γ−バレロラクトン、α,α−ジフェニル−δ−バレロラクトン、α,α−ジフェニル−γ−カプロラクトン、α,α−ジフェニル−δ−カプロラクトン、及び、α,α−ジフェニル−ε−カプロラクトン等のα,α−ジフェニル置換ラクトン類が好ましい。これらのラクトン類は適度な耐酸化性を有し、非水系電解液中に含有させた際に安定した被膜を正極に形成するため、その非水系電解液を用いたリチウム二次電池の保存特性が良くなるためである。
また、上述した本発明のラクトン類は、1種を単独で用いてもよく、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。
Among them, α, α-diphenyl-β-propiolactone, α, α-diphenyl-β-butyrolactone, α, α-diphenyl-γ-butyrolactone, α, α-diphenyl-γ-valerolactone, α, α- Α, α-Diphenyl-substituted lactones such as diphenyl-δ-valerolactone, α, α-diphenyl-γ-caprolactone, α, α-diphenyl-δ-caprolactone, and α, α-diphenyl-ε-caprolactone are preferred. . These lactones have moderate oxidation resistance, and form a stable film on the positive electrode when they are contained in the non-aqueous electrolyte. Therefore, the storage characteristics of lithium secondary batteries using the non-aqueous electrolyte are included. Is to improve.
Moreover, the lactones of the present invention described above may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

[1−2.組成]
本発明の非水系電解液は、本発明のラクトン類を、通常0.01重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、また、通常10重量%以下、好ましくは5重量%以下含有する。この範囲の下限を下回ると、本発明の非水系電解液が高温保持特性を向上させることが出来なくなる。また、上限を上回ると、正極上に厚い被膜が形成され、この被膜が高い抵抗を有するため非水系電解液と正極との間でLiイオンが移動しにくくなり、レート特性などの電池特性が低下する。なお、本発明のラクトン類を2種以上併用する場合には、使用するラクトン類の濃度の合計が上記範囲内となるようにする。
[1-2. composition]
The nonaqueous electrolytic solution of the present invention contains the lactone of the present invention in an amount of usually 0.01% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, and usually 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less. Below the lower limit of this range, the non-aqueous electrolyte solution of the present invention cannot improve the high temperature retention characteristics. If the upper limit is exceeded, a thick film is formed on the positive electrode, and since this film has a high resistance, Li ions do not easily move between the non-aqueous electrolyte and the positive electrode, and the battery characteristics such as rate characteristics decrease. To do. In addition, when using 2 or more types of lactones of this invention together, it is made for the sum total of the density | concentration of the lactones to be used to be in the said range.

[1−3.メカニズム]
以下、本発明の発明者が推察する、本発明のラクトン類を含有する非水系電解液が、リチウム二次電池において優れた保持特性を実現するメカニズムを説明する。
[1-3. mechanism]
Hereinafter, the mechanism that the non-aqueous electrolyte solution containing the lactone of the present invention, which is inferred by the inventor of the present invention, realizes excellent holding characteristics in a lithium secondary battery will be described.

電子供与基がα位にあると、カルボニル基の電子密度が増加するため、ラクトン類の耐酸化性が低下する。その結果、ラクトン類が正極上で分解して保護被膜を形成し、後続の主溶媒の分解が抑制されるため、リチウム二次電池において発生ガスが減少し、高温保存後の回復容量が増加する。このため、リチウム二次電池の保存特性が向上する。   When the electron donating group is in the α-position, the electron density of the carbonyl group increases, so that the oxidation resistance of lactones decreases. As a result, lactones decompose on the positive electrode to form a protective film, and subsequent decomposition of the main solvent is suppressed, so that the generated gas is reduced in the lithium secondary battery and the recovery capacity after high-temperature storage is increased. . For this reason, the preservation | save characteristic of a lithium secondary battery improves.

また、ラクトン類のα位に電子供与基が2つあると、ラクトン類の耐酸化性はさらに低下し、正極上により有効な被膜を形成できる。しかも、α水素が存在しないために、負極上で還元反応に起因する水素ガス発生が起こりにくい。これにより、本発明のラクトン類は発生ガスの削減及び高温保存後の回復容量向上の点で優れた効果を発揮し、リチウム二次電池の保存特性がさらに向上する。   In addition, when there are two electron donating groups at the α-position of the lactone, the oxidation resistance of the lactone is further reduced, and a more effective film can be formed on the positive electrode. In addition, since no α hydrogen is present, hydrogen gas generation due to the reduction reaction hardly occurs on the negative electrode. As a result, the lactones of the present invention exhibit excellent effects in terms of reducing the generated gas and improving the recovery capacity after high-temperature storage, and further improve the storage characteristics of the lithium secondary battery.

ところで、α位に置換基を導入したラクトン類の使用については特許文献1〜3で開示されている。しかし、これらは何れもラクトン類を電解液の主溶媒として用いることを想定しており、その効果は、置換基を導入することでラクトン類自身の反応性を低下させたことに起因している。即ち、特許文献1ではラクトン類の耐酸化性を向上させ、正極で反応しにくいラクトンを使用したものであり、一方、特許文献2,3ではラクトン類の耐還元性を向上させ、負極での反応を抑制させたものである。これに対し、本発明は、α位に電子供与基を2個導入して耐酸化性を低下させたラクトン類を、非水系電解液の主溶媒ではなく添加剤として特定の濃度で電解液中に導入し、正極で積極的に分解させるようにしている。これにより、正極上に有効な保護被膜を形成させ、後続の主溶媒の分解を抑制させるものである。   By the way, the use of lactones having a substituent introduced at the α-position is disclosed in Patent Documents 1 to 3. However, these all assume that lactones are used as the main solvent of the electrolytic solution, and the effect is attributed to the fact that the reactivity of the lactones itself is reduced by introducing substituents. . That is, Patent Document 1 uses a lactone that improves the oxidation resistance of lactones and does not easily react at the positive electrode, while Patent Documents 2 and 3 improve the reduction resistance of lactones at the negative electrode. The reaction is suppressed. On the other hand, in the present invention, lactones reduced in oxidation resistance by introducing two electron donating groups at the α-position are used as additives in the electrolyte solution at a specific concentration, not as the main solvent of the non-aqueous electrolyte solution. And positively decomposed at the positive electrode. Thereby, an effective protective film is formed on the positive electrode and the subsequent decomposition of the main solvent is suppressed.

[2.非水溶媒]
非水溶媒について特に制限は無く、公知の非水溶媒を任意に用いることができるが、通常は、有機溶媒を用いる。非水溶媒の例を挙げると、鎖状カーボネート類、環状カーボネート類、鎖状エステル類、環状エステル(ラクトン化合物)類、鎖状エーテル類、環状エーテル類、含硫黄有機溶媒などが挙げられる。なかでも高いイオン導電性を発現させる溶媒として、通常、鎖状カーボネート類、環状カーボネート類、鎖状エステル類、環状エステル類、鎖状エーテル類、環状エーテル類が好ましい。
[2. Nonaqueous solvent]
There is no restriction | limiting in particular about a non-aqueous solvent, Although a well-known non-aqueous solvent can be used arbitrarily, Usually, an organic solvent is used. Examples of non-aqueous solvents include chain carbonates, cyclic carbonates, chain esters, cyclic esters (lactone compounds), chain ethers, cyclic ethers, sulfur-containing organic solvents, and the like. Among them, as a solvent that exhibits high ionic conductivity, chain carbonates, cyclic carbonates, chain esters, cyclic esters, chain ethers, and cyclic ethers are usually preferable.

鎖状カーボネート類の具体例を挙げると、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、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート等が挙げられる。
また、環状カーボネート類の具体例を挙げると、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート類等が挙げられる。
また、鎖状エーテル類の具体例を挙げると、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、ジエチルエーテル等が挙げられる。
また、環状エーテル類の具体例を挙げると、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソラン等が挙げられる。
また、鎖状エステル類の具体例を挙げると、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等が挙げられる。
また、環状エステル類の具体例を挙げると、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等が挙げられる。
Specific examples of the chain carbonates include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, methyl propyl carbonate, and ethyl propyl carbonate.
Specific examples of cyclic carbonates include cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate.
Specific examples of chain ethers include 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, diethyl ether and the like.
Specific examples of cyclic ethers include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane and the like.
Specific examples of the chain esters include methyl formate, methyl acetate, and methyl propionate.
Specific examples of cyclic esters include γ-butyrolactone and γ-valerolactone.

ただし、非水溶媒が環状エステル類(ラクトン類)を含有している場合には、そのラクトン類のうちα位に電子供与基を2個有する環状エステル類(ラクトン類)は上述した本発明のラクトン類であるとみなす。また、非水溶媒が不飽和カーボネート類を含有している場合には、その不飽和カーボネート類は後述する被膜形成剤であるとみなす。   However, when the non-aqueous solvent contains cyclic esters (lactones), the cyclic esters (lactones) having two electron donating groups at the α-position among the lactones are those of the present invention described above. Considered lactones. Moreover, when the non-aqueous solvent contains unsaturated carbonates, the unsaturated carbonates are regarded as a film forming agent described later.

さらに、非水溶媒は、1種を単独で用いてもよく、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。ただし、所望の特性、即ち、高温保存特性を発現するように、2種以上の非水溶媒が混合して使用されることが好ましい。特に、環状カーボネート類と、鎖状カーボネート類又は環状エステル類とから主としてなることが好ましい。ここで、主としてなるとは、具体的には、非水溶媒が、環状カーボネート類と、鎖状カーボネート類又は環状エステル類とを合計で90重量%以上含有していることを指す。   Furthermore, the non-aqueous solvent may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio. However, it is preferable to use a mixture of two or more kinds of non-aqueous solvents so as to exhibit desired characteristics, that is, high-temperature storage characteristics. In particular, it is preferable to mainly consist of cyclic carbonates and chain carbonates or cyclic esters. Here, “being mainly” specifically means that the non-aqueous solvent contains a total of 90% by weight or more of cyclic carbonates and chain carbonates or cyclic esters.

2種以上の非水溶媒を併用する場合、好ましい組み合わせの例としては、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、エチレンカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとγ−ブチロラクトン等の2元系溶媒;エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとメチルエチルメチルカーボネートとジエチルカーボネート等の3元系溶媒などが挙げられる。これらを主として含有する非水溶媒は、各種特性をバランス良く満たすことから好適に用いられる。   When two or more kinds of non-aqueous solvents are used in combination, examples of preferable combinations include binary solvents such as ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate, ethylene carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate and γ-butyrolactone; ethylene carbonate and dimethyl carbonate And ternary solvents such as ethylene methyl carbonate, ethylene carbonate, methyl ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate. Nonaqueous solvents mainly containing these are preferably used because they satisfy various properties in a well-balanced manner.

また、非水溶媒として有機溶媒を用いる場合には、その有機溶媒の炭素数は通常3以上、また、通常13以下、好ましくは7以下である。炭素数が大きすぎると電解液に対する溶解性が悪くなり、高温保存特性の改善という本発明の効果を十分に発現できない虞がある。一方、炭素数が小さすぎると揮発性が高くなり、電池内圧力の上昇の要因となるので好ましくない。   When an organic solvent is used as the non-aqueous solvent, the carbon number of the organic solvent is usually 3 or more, and usually 13 or less, preferably 7 or less. If the carbon number is too large, the solubility in the electrolytic solution is deteriorated, and there is a possibility that the effect of the present invention of improving the high-temperature storage characteristics cannot be sufficiently exhibited. On the other hand, if the number of carbon atoms is too small, the volatility increases, causing an increase in the battery internal pressure, which is not preferable.

また、非水溶媒として用いる有機溶媒の分子量は、通常50以上、好ましくは80以上、また、通常250以下、好ましくは150以下である。分子量が大きすぎると電解液に対する溶解性が悪くなり、高温保存特性の改善という本発明の効果を十分に発現できない虞がある。一方、分子量が小さすぎると揮発性が高くなり、電池内圧力の上昇の要因となるので好ましくない。   The molecular weight of the organic solvent used as the non-aqueous solvent is usually 50 or more, preferably 80 or more, and usually 250 or less, preferably 150 or less. If the molecular weight is too large, the solubility in the electrolytic solution is deteriorated, and there is a possibility that the effect of the present invention of improving high-temperature storage characteristics cannot be sufficiently exhibited. On the other hand, if the molecular weight is too small, the volatility is increased, which causes an increase in the internal pressure of the battery, which is not preferable.

さらに、2種以上の非水溶媒を併用した2元系以上の非水溶媒を用いる場合、その2元系以上の非水溶媒中の環状カーボネートの比率は、通常10体積%以上、好ましくは15体積%以上、さらに好ましくは20体積%以上であり、また、通常60体積%以下、好ましくは50体積%以下、さらに好ましくは40体積%以下である。上記範囲の下限を下回るとLi塩の解離が起こりにくくなるため電導度が低下するので高負荷容量が減少しやすく、上限を上回ると粘度が高くなりすぎてLiイオンが移動しにくくなるため高負荷容量が減少しやすい。   Further, when a binary or higher nonaqueous solvent using two or more kinds of nonaqueous solvents is used, the ratio of the cyclic carbonate in the binary or higher nonaqueous solvent is usually 10% by volume or higher, preferably 15%. The volume is not less than volume%, more preferably not less than 20 volume%, and is usually not more than 60 volume%, preferably not more than 50 volume%, more preferably not more than 40 volume%. If the lower limit of the above range is not reached, dissociation of the Li salt is less likely to occur, and the conductivity is reduced, so the high load capacity is likely to decrease.If the upper limit is exceeded, the viscosity becomes too high and Li ions are less likely to move. Capacity tends to decrease.

[3.電解質]
電解質について特に制限は無く、リチウム二次電池の電解質として用いられるものであれば公知のものを任意に用いることができるが、通常は、リチウム塩を用いる。
電解質に用いるリチウム塩としては、無機リチウム塩及び有機リチウム塩のいずれを用いても良い。無機リチウム塩の例を挙げると、LiPF6、LiAsF6、LiBF4、LiSbF6等の無機フッ化物塩;LiAlCl4等の無機塩化物塩;LiClO4、LiBrO4、LiIO4等の過ハロゲン酸塩などが挙げられる。また、有機リチウム塩の例を挙げると、CF3SO3Li、C49SO3Li等のパーフルオロアルカンスルホン酸塩;CF3COOLi等のパーフルオロアルカンカルボン酸塩;(CF3CO)2NLi等のパーフルオロアルカンカルボンイミド塩;(CF3SO22NLi、(C25SO22NLi等のパーフルオロアルカンスルホンイミド塩等の含フッ素有機リチウム塩などが挙げられる。
これらの中でも、溶媒に溶けやすく、且つ高い解離度を示すことから、LiPF6、LiBF4、CF3SO3Li、(CF3SO22NLiなどが好ましい。なお、電解質は1種を単独で用いてもよく、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。
[3. Electrolytes]
There is no restriction | limiting in particular about electrolyte, Although a well-known thing can be used arbitrarily if it is used as an electrolyte of a lithium secondary battery, Usually, lithium salt is used.
As the lithium salt used for the electrolyte, either an inorganic lithium salt or an organic lithium salt may be used. Examples of inorganic lithium salts include inorganic fluoride salts such as LiPF 6 , LiAsF 6 , LiBF 4 and LiSbF 6 ; inorganic chloride salts such as LiAlCl 4 ; perhalogenates such as LiClO 4 , LiBrO 4 and LiIO 4. Etc. Examples of organic lithium salts include perfluoroalkane sulfonates such as CF 3 SO 3 Li and C 4 F 9 SO 3 Li; perfluoroalkane carboxylates such as CF 3 COOLi; (CF 3 CO) Perfluoroalkanecarbonimide salts such as 2 NLi; fluorine-containing organic lithium salts such as perfluoroalkanesulfonimide salts such as (CF 3 SO 2 ) 2 NLi and (C 2 F 5 SO 2 ) 2 NLi.
Among these, LiPF 6 , LiBF 4 , CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, and the like are preferable because they are easily soluble in a solvent and exhibit a high degree of dissociation. In addition, electrolyte may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

非水系電解液中の電解質の濃度は、非水系電解液に対して、通常0.5mol/L以上、好ましくは0.75mol/L以上であり、また、通常2mol/L以下、好ましくは1.75mol/L以下である。濃度が低すぎると非水系電解液の電気伝導率が不十分になる虞がある。一方、濃度が高すぎると粘度上昇のため電気伝導率が低下し、また、低温での析出が起こりやすくなり、リチウム二次電池の性能が低下する傾向がある。   The concentration of the electrolyte in the non-aqueous electrolyte is usually 0.5 mol / L or more, preferably 0.75 mol / L or more, and usually 2 mol / L or less, preferably 1. 75 mol / L or less. If the concentration is too low, the electrical conductivity of the non-aqueous electrolyte may be insufficient. On the other hand, if the concentration is too high, the electrical conductivity is lowered due to an increase in viscosity, and precipitation at a low temperature is likely to occur, and the performance of the lithium secondary battery tends to be lowered.

[4.被膜形成剤]
本発明の非水系電解液は、負極上に被膜を形成させ、電池特性を改善させる目的で、被膜形成剤として不飽和カーボネート類を含有していることが好ましい。不飽和カーボネート類としては、炭素−炭素不飽和結合を有するカーボネートであれば他に制限は無く、任意の不飽和カーボネート類を用いることができる。例えば、芳香環を有するカーボネート、炭素−炭素二重結合や炭素−炭素三重結合などの炭素−炭素不飽和結合を有するカーボネートなどが挙げられる。
[4. Film-forming agent]
The nonaqueous electrolytic solution of the present invention preferably contains an unsaturated carbonate as a film forming agent for the purpose of forming a film on the negative electrode and improving battery characteristics. The unsaturated carbonate is not particularly limited as long as it is a carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, and any unsaturated carbonate can be used. Examples thereof include carbonates having an aromatic ring and carbonates having carbon-carbon unsaturated bonds such as carbon-carbon double bonds and carbon-carbon triple bonds.

不飽和カーボネート類の具体例としては、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、1,2−ジメチルビニレンカーボネート、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のビニレンカーボネート誘導体類;ビニルエチレンカーボネート、1,2−ジビニルエチレンカーボネート、フェニルエチレンカーボネート、1,2−ジフェニルエチレンカーボネート等の炭素−炭素不飽和結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート誘導体類;ジフェニルカーボネート、メチルフェニルカーボネート、t−ブチルフェニルカーボネート等のフェニルカーボネート類;ジビニルカーボネート、メチルビニルカーボネート等のビニルカーボネート類;ジアリルカーボネート、アリルメチルカーボネート等のアリルカーボネート類などが挙げられる。これらの中でも、ビニレンカーボネート誘導体類、炭素−炭素不飽和結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート誘導体類が好ましい。特に、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、1,2−ジメチルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートがより好ましい。これらの不飽和カーボネート類を用いることにより、負極上に安定な界面保護被膜を形成するため、高温保存後の回復容量が向上し、また、リチウム二次電池のサイクル特性も改善される。
なお、不飽和カーボネート類は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Specific examples of the unsaturated carbonate include vinylene carbonate derivatives such as vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, 1,2-dimethyl vinylene carbonate, phenyl vinylene carbonate, 1,2-diphenyl vinylene carbonate; -Ethylene carbonate derivatives substituted with a substituent having a carbon-carbon unsaturated bond such as divinylethylene carbonate, phenylethylene carbonate, 1,2-diphenylethylene carbonate; diphenyl carbonate, methylphenyl carbonate, t-butylphenyl carbonate, etc. Phenyl carbonates; vinyl carbonates such as divinyl carbonate and methyl vinyl carbonate; diallyl carbonate, allyl methyl carbonate Allyl carbonate such as theft and the like. Among these, vinylene carbonate derivatives and ethylene carbonate derivatives substituted with a substituent having a carbon-carbon unsaturated bond are preferable. In particular, vinylene carbonate, 1,2-diphenyl vinylene carbonate, 1,2-dimethyl vinylene carbonate, and vinyl ethylene carbonate are more preferable. By using these unsaturated carbonates, a stable interface protective film is formed on the negative electrode, so that the recovery capacity after high-temperature storage is improved, and the cycle characteristics of the lithium secondary battery are also improved.
In addition, unsaturated carbonates may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、不飽和カーボネート類の炭素数は通常3以上、また、通常20以下、好ましくは15以下である。上記範囲の上限を上回ると電解液に対する溶解性が悪くなりやすい。   The carbon number of the unsaturated carbonate is usually 3 or more, and usually 20 or less, preferably 15 or less. If the upper limit of the above range is exceeded, the solubility in the electrolytic solution tends to deteriorate.

さらに、不飽和カーボネート類の分子量に下限は特に無いが、通常80以上であり、また、通常250以下、好ましくは150以下である。分子量が大きすぎると電解液に対する溶解性が悪くなり、高温保存特性の改善という本発明の効果を十分に発現できない虞がある。   Furthermore, there is no particular lower limit to the molecular weight of the unsaturated carbonate, but it is usually 80 or more, and usually 250 or less, preferably 150 or less. If the molecular weight is too large, the solubility in the electrolytic solution is deteriorated, and there is a possibility that the effect of the present invention of improving high-temperature storage characteristics cannot be sufficiently exhibited.

また、非水系電解液中における不飽和カーボネート類の濃度は、通常0.01重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは0.3重量%以上、また、通常10重量%以下、好ましくは7重量%以下、より好ましくは5重量%以下である。不飽和カーボネート類の濃度が大きすぎると、高温保存特性が悪化する傾向があり、さらに、電池使用時にガス発生量が多くなり、容量維持率が低下する虞がある。また、濃度が小さすぎると、本発明の効果を十分に発揮できない可能性がある。なお、不飽和カーボネート類を2種以上併用する場合には、用いた不飽和カーボネート類の濃度の合計が上記範囲内となるようにする。   The concentration of unsaturated carbonates in the non-aqueous electrolyte is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.3% by weight or more, and usually 10% by weight or less. , Preferably 7% by weight or less, more preferably 5% by weight or less. If the concentration of the unsaturated carbonates is too large, the high-temperature storage characteristics tend to deteriorate, and further, the amount of gas generated increases when the battery is used, and the capacity retention rate may be reduced. On the other hand, if the concentration is too small, the effects of the present invention may not be sufficiently exhibited. In addition, when using 2 or more types of unsaturated carbonate together, it is made for the sum total of the density | concentration of the used unsaturated carbonate to be in the said range.

ここで、本発明の非水系電解液が不飽和カーボネート類を含有していることが好ましい理由を説明する。不飽和カーボネート類は、初期充電の際にその一部又はすべてが負極上で分解して被膜を形成する。これにより、後続の非水溶媒の還元分解反応を抑制することができるため、リチウム二次電池の高温保存後の回復容量の増加及びサイクル特性の向上がもたらされる。しかしながら、不飽和カーボネート類が初期充電後も非水系電解液中に残存している場合、不飽和カーボネート類は正極での酸化反応を受けやすいために高温保存中にガスを発生させる傾向がある。これに対して、本発明のラクトン類は正極上に被膜を形成させ、不飽和カーボネート類及び後続の非水溶媒の酸化分解反応を抑制させるものである。即ち、不飽和カーボネート類によるガス発生という課題を本発明のラクトン類を導入することにより解決できることも、本発明の利点の一つである。   Here, the reason why the nonaqueous electrolytic solution of the present invention preferably contains unsaturated carbonates will be described. Unsaturated carbonates partly or entirely decompose on the negative electrode during initial charging to form a film. As a result, the subsequent reductive decomposition reaction of the non-aqueous solvent can be suppressed, so that the recovery capacity of the lithium secondary battery after high-temperature storage is increased and the cycle characteristics are improved. However, when the unsaturated carbonates remain in the non-aqueous electrolyte even after the initial charge, the unsaturated carbonates are liable to undergo an oxidation reaction at the positive electrode and tend to generate gas during high-temperature storage. On the other hand, the lactones of the present invention form a film on the positive electrode and suppress the oxidative decomposition reaction of unsaturated carbonates and the subsequent nonaqueous solvent. That is, it is one of the advantages of the present invention that the problem of gas generation by unsaturated carbonates can be solved by introducing the lactones of the present invention.

[5.その他の助剤]
本発明の非水系電解液は、本発明の効果を損ねない範囲で、非水系電解液の濡れ性、過充電特性等を改善する目的で他の助剤を含有させても良い。
助剤の例としては、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水グルタル酸等の酸無水物;酢酸ビニル、アジピン酸ジビニル、酢酸アリル等のカルボン酸エステル;ジフェニルジスルフィド、1,3−プロパンサルトン、1,4−ブタンサルトン、ジメチルスルホン、ジビニルスルホン、ジメチルサルファイト、エチレンサルファイト、1,4−ブタンジオールジメタンスルホネート、メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸−2−プロピニル等のイオウ含有化合物;t−ブチルベンゼン、ビフェニル、o−ターフェニル、4−フルオロビフェニル、フルオロベンゼン、2,4−ジフルオロベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、ジフェニルエーテル、2,4−ジフルオロアニソール、トリフルオロメチルベンゼン等の芳香族化合物及びこの芳香族化合物をフッ素原子で置換したものなどが挙げられる。
また、助剤は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。
[5. Other auxiliaries]
The non-aqueous electrolyte solution of the present invention may contain other auxiliary agents for the purpose of improving the wettability, overcharge characteristics, etc. of the non-aqueous electrolyte solution as long as the effects of the present invention are not impaired.
Examples of auxiliaries include acid anhydrides such as maleic anhydride, succinic anhydride, and glutaric anhydride; carboxylic acid esters such as vinyl acetate, divinyl adipate, and allyl acetate; diphenyl disulfide, 1,3-propane sultone, Sulfur-containing compounds such as 1,4-butane sultone, dimethyl sulfone, divinyl sulfone, dimethyl sulfite, ethylene sulfite, 1,4-butanediol dimethanesulfonate, methyl methanesulfonate, 2-propynyl methanesulfonate; t- Aromatic compounds such as butylbenzene, biphenyl, o-terphenyl, 4-fluorobiphenyl, fluorobenzene, 2,4-difluorobenzene, cyclohexylbenzene, diphenyl ether, 2,4-difluoroanisole, trifluoromethylbenzene and the fragrance Such as those compounds substituted with fluorine atom.
Moreover, 1 type may be used independently for an adjuvant, and 2 or more types may be used together by arbitrary combinations and a ratio.

また、非水系電解液中における濃度は、通常0.01重量%以上、好ましくは0.05重量%以上、また、通常10重量%以下、好ましくは5重量%以下である。なお、助剤を2種以上併用する場合は、これらの濃度の合計が上記範囲内に収まるようにする。   The concentration in the non-aqueous electrolyte is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.05% by weight or more, and usually 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less. In addition, when using 2 or more types of adjuvants together, it is made for the sum total of these density | concentrations to be settled in the said range.

[6.非水系電解液の状態]
非水系電解液は通常液体状態で存在するが、これを高分子によってゲル化して、半固体状電解質にしてもよい。ゲル化に用いる高分子は任意であるが、例えばポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリレート、ポリメタクリレートなどが挙げられる。なお、ゲル化に用いる高分子は1種を単独で用いてもよく、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。また、非水系電解液を半固体状電解質として用いる場合、半固体状電解質に占める非水系電解液の比率は、半固体状電解質の総量に対して、通常30重量%以上、好ましくは50重量%以上、さらに好ましくは75重量%以上であり、また通常99.95重量%以下、好ましくは99重量%以下、さらに好ましくは98重量%以下である。非水系電解液の比率が大きすぎると、電解液の保持が困難となり液漏れが生じやすくなり、逆に少なすぎると充放電効率や容量の点で不十分となることがある。
[6. Non-aqueous electrolyte state]
The non-aqueous electrolytic solution usually exists in a liquid state, but it may be gelled with a polymer to form a semi-solid electrolyte. The polymer used for the gelation is arbitrary, and examples thereof include polyvinylidene fluoride, a copolymer of polyvinylidene fluoride and hexafluoropropylene, polyethylene oxide, polyacrylate, and polymethacrylate. In addition, the polymer | macromolecule used for gelatinization may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio. When a non-aqueous electrolyte is used as a semi-solid electrolyte, the ratio of the non-aqueous electrolyte in the semi-solid electrolyte is usually 30% by weight or more, preferably 50% by weight with respect to the total amount of the semi-solid electrolyte. Above, more preferably 75% by weight or more, and usually 99.95% by weight or less, preferably 99% by weight or less, more preferably 98% by weight or less. If the ratio of the non-aqueous electrolyte is too large, it is difficult to hold the electrolyte and liquid leakage tends to occur. Conversely, if it is too small, the charge / discharge efficiency and capacity may be insufficient.

[7.非水系電解液の製造方法]
本発明の非水系電解液は、非水溶媒に、電解質と、本発明のラクトン類と、必要に応じて不飽和カーボネート類と他の助剤とを溶解することにより調製することができる。
非水系電解液を調製するに際しては、非水系電解液の各原料、即ち、電解質、本発明のラクトン類、不飽和カーボネート類及び他の助剤は、予め脱水しておくことが好ましい。脱水の程度としては、通常50ppm以下、好ましくは30ppm以下となるまで脱水することが望ましい。なお、本明細書においてppmとは、重量を基準にした比率を意味する。
[7. Method for producing non-aqueous electrolyte]
The nonaqueous electrolytic solution of the present invention can be prepared by dissolving an electrolyte, the lactones of the present invention, and if necessary, unsaturated carbonates and other auxiliary agents in a nonaqueous solvent.
In preparing the non-aqueous electrolyte solution, it is preferable that each raw material of the non-aqueous electrolyte solution, that is, the electrolyte, the lactones of the present invention, the unsaturated carbonates, and other auxiliary agents be dehydrated in advance. The degree of dehydration is usually 50 ppm or less, preferably 30 ppm or less. In the present specification, ppm means a ratio based on weight.

非水系電解液中に水が存在すると、水の電気分解、水とリチウム金属との反応、リチウム塩の加水分解などが起こる可能性があり、好ましくない。
脱水の手段としては特に制限はないが、例えば、脱水する対象が非水溶媒などの液体の場合は、モレキュラーシーブ等を用いればよい。また脱水する対象が電解質などの固体の場合は、分解が起きる温度以下で乾燥させればよい。
If water is present in the non-aqueous electrolyte, electrolysis of water, reaction between water and lithium metal, hydrolysis of lithium salt, and the like may occur, which is not preferable.
The dehydration means is not particularly limited. For example, when the object to be dehydrated is a liquid such as a non-aqueous solvent, a molecular sieve or the like may be used. When the object to be dehydrated is a solid such as an electrolyte, it may be dried at a temperature lower than the temperature at which decomposition occurs.

[II.リチウム二次電池]
本発明の非水系電解液は、通常の電解液の用途に広く用いることができるが、特に、リチウム二次電池の電解液として用いて好適である。
本発明のリチウム二次電池は、上述した本発明の非水系電解液と、リチウムの吸蔵及び放出が可能な正極及び負極とを備えて構成される。また、本発明のリチウム二次電池はその他の構成を備えていても良い。例えば、リチウム二次電池は、通常、スペーサを備えている。
[II. Lithium secondary battery]
The non-aqueous electrolytic solution of the present invention can be widely used for ordinary electrolytic solutions, and is particularly suitable as an electrolytic solution for a lithium secondary battery.
The lithium secondary battery of the present invention includes the above-described non-aqueous electrolyte of the present invention, and a positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium. In addition, the lithium secondary battery of the present invention may have other configurations. For example, a lithium secondary battery usually includes a spacer.

[1.正極]
正極は、通常、集電体上に正極活物質層を設けて構成される。なお、正極は適宜その他の層を備えていてもよい。
[1−1.正極活物質層]
正極活物質層は、正極活物質を含んで構成される。正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なものであれば、その種類に制限はない。例としては、Fe,Co,Ni,Mnなどの遷移金属の酸化物、遷移金属とリチウムとの複合酸化物、遷移金属の硫化物などが挙げられる。
[1. Positive electrode]
The positive electrode is usually configured by providing a positive electrode active material layer on a current collector. Note that the positive electrode may include other layers as appropriate.
[1-1. Positive electrode active material layer]
The positive electrode active material layer includes a positive electrode active material. The positive electrode active material is not limited as long as it can occlude and release lithium ions. Examples include oxides of transition metals such as Fe, Co, Ni, and Mn, composite oxides of transition metals and lithium, and sulfides of transition metals.

遷移金属の酸化物の具体例としては、MnO,V25,V613,TiO2などが挙げられる。また、遷移金属とリチウムとの複合酸化物の具体例としては、基本組成がLiNiO2等のリチウムニッケル複合酸化物;基本組成がLiCoO2等のリチウムコバルト複合酸化物;基本組成がLiMnO2、LiMnO4等のリチウムマンガン複合酸化物などが挙げられる。さらに、遷移金属の硫化物の具体例としては、TiS2,FeSなどが挙げられる。なかでも、リチウムと遷移金属との複合酸化物は、リチウム二次電池の高容量と高サイクル特性とを両立させることができるため、好ましい。 Specific examples of transition metal oxides include MnO, V 2 O 5 , V 6 O 13 , and TiO 2 . Specific examples of the composite oxide of transition metal and lithium include a lithium nickel composite oxide whose basic composition is LiNiO 2 ; a lithium cobalt composite oxide whose basic composition is LiCoO 2 ; a basic composition of LiMnO 2 and LiMnO. And lithium manganese composite oxide such as 4 . Further, specific examples of the transition metal sulfide include TiS 2 and FeS. Among these, a composite oxide of lithium and a transition metal is preferable because it can achieve both high capacity and high cycle characteristics of a lithium secondary battery.

また、上述した遷移金属とリチウムとの複合酸化物は、主体となる遷移金属原子の一部をAl、B、Ti、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga等の他の金属で置き換えると、安定化させることができるので好ましい。
なお、これらの正極活物質は、何れか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。
Further, in the above-described composite oxide of transition metal and lithium, some of the main transition metal atoms are Al, B, Ti, Zr, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mg. Substitution with other metals such as Ga is preferable because it can be stabilized.
In addition, any one of these positive electrode active materials may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.

正極活物質の比表面積は、通常0.1m2/g以上、好ましくは0.2m2/g以上であり、また、通常10m2/g以下、好ましくは5.0m2/g以下である。比表面積が小さすぎるとレート特性の低下、容量の低下を招く虞があり、また、大きすぎると非水系電解液等と好ましくない反応を引き起こし、サイクル特性を低下させることがある。 The specific surface area of the positive electrode active material is usually 0.1 m 2 / g or more, preferably 0.2 m 2 / g or more, and usually 10 m 2 / g or less, preferably 5.0 m 2 / g or less. If the specific surface area is too small, the rate characteristics and capacity may be reduced. If the specific surface area is too large, an undesirable reaction with a non-aqueous electrolyte or the like may be caused and cycle characteristics may be deteriorated.

正極活物質の平均2次粒径は、通常0.2μm以上、好ましくは0.5μm以上、また、通常30μm以下、好ましくは20μm以下である。平均2次粒径が小さすぎるとリチウム二次電池のサイクル劣化が大きくなったり、取り扱いが難しくなったりする場合があり、大きすぎると電池の内部抵抗が大きくなり、出力が出にくくなる場合がある。   The average secondary particle size of the positive electrode active material is usually 0.2 μm or more, preferably 0.5 μm or more, and usually 30 μm or less, preferably 20 μm or less. If the average secondary particle size is too small, the cycle deterioration of the lithium secondary battery may become large and handling may become difficult. If it is too large, the internal resistance of the battery may increase and output may be difficult. .

また、正極活物質層の厚さは任意であるが、通常1μm以上、好ましくは10μm以上、さらに好ましくは20μm以上、最も好ましくは40μm以上であり、また、通常200μm以下、好ましくは150μm以下、さらに好ましくは100μm以下である。薄すぎると塗布が困難になり均一性が確保しにくくなるだけでなく、電池の容量が小さくことがある。一方、厚すぎるとレート特性が低下する虞がある。   The thickness of the positive electrode active material layer is arbitrary, but is usually 1 μm or more, preferably 10 μm or more, more preferably 20 μm or more, most preferably 40 μm or more, and usually 200 μm or less, preferably 150 μm or less, Preferably it is 100 micrometers or less. If it is too thin, the coating becomes difficult and it becomes difficult to ensure uniformity, and the capacity of the battery may be small. On the other hand, if it is too thick, there is a risk that the rate characteristics will deteriorate.

正極活物質層は、上述の正極活物質と、結着剤(バインダー)と、必要に応じて各種の助剤等とを、溶媒でスラリー化して塗布液とし、その塗布液を集電体に塗布し、乾燥することにより製造することができる。また、上述の正極活物質を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しても良い。以下、スラリーを正極集電体に塗布・乾燥する場合について説明する。   The positive electrode active material layer is formed by slurrying the above-described positive electrode active material, a binder (binder), and various auxiliary agents as necessary with a solvent to form a coating solution, and using the coating solution as a current collector. It can be manufactured by applying and drying. Further, the positive electrode active material described above may be roll-formed to form a sheet electrode, or may be formed into a pellet electrode by compression molding. Hereinafter, a case where the slurry is applied to the positive electrode current collector and dried will be described.

結着剤としては、非水系電解液に用いる非水溶媒や電極製造時に用いる溶媒に対して安定な材料であれば、その種類は特に制限されないが、耐候性、耐薬品性、耐熱性、難燃性等を考慮して選択するのが好ましい。具体例としては、シリケート、水ガラスのような無機化合物や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−1,1−ジメチルエチレン等のアルカン系ポリマー;ポリブタジエン、ポリイソプレン等の不飽和系ポリマー;ポリスチレン、ポリメチルスチレン、ポリビニルピリジン、ポリ−N−ビニルピロリドン等の環を有するポリマー;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド等のアクリル誘導体系ポリマー;ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂;ポリアクリロニトリル、ポリビニリデンシアニド等のCN基含有ポリマー;ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール系ポリマー;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のハロゲン含有ポリマー;ポリアニリン等の導電性ポリマーなどが使用できる。また上記のポリマーなどの混合物、変成体、誘導体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体、ブロック共重合体なども使用できる。これらの中で好ましい結着剤は、フッ素系樹脂、CN基含有ポリマーである。
なお、結着剤は、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。
The binder is not particularly limited as long as it is a material that is stable with respect to the non-aqueous solvent used in the non-aqueous electrolyte solution or the solvent used during electrode production, but weather resistance, chemical resistance, heat resistance, difficulty It is preferable to select in consideration of flammability and the like. Specific examples include inorganic compounds such as silicate and water glass, alkane polymers such as polyethylene, polypropylene and poly-1,1-dimethylethylene; unsaturated polymers such as polybutadiene and polyisoprene; polystyrene and polymethylstyrene. , Polymers having rings such as polyvinyl pyridine, poly-N-vinyl pyrrolidone; polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, Acrylic derivative polymers such as polyacrylamide; Fluorine resins such as polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, and polytetrafluoroethylene; CN group-containing polymers such as polyacrylonitrile and polyvinylidene cyanide; Polyvinyl chloride, halogen-containing polymers of polyvinylidene chloride; polyvinyl alcohol polymers such as polyvinyl alcohol such as a conductive polymer such as polyaniline can be used. In addition, mixtures such as the above polymers, modified products, derivatives, random copolymers, alternating copolymers, graft copolymers, block copolymers, and the like can also be used. Among these, preferred binders are a fluororesin and a CN group-containing polymer.
In addition, a binder may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、結着剤として樹脂を用いる場合、その樹脂の重量平均分子量は、通常1万以上、好ましくは10万以上であり、また、通常300万以下、好ましくは100万以下である。分子量が低すぎると電極の強度が低下する傾向にある。一方、分子量が高すぎると粘度が高くなり、電極の形成が困難になることがある。   When a resin is used as the binder, the weight average molecular weight of the resin is usually 10,000 or more, preferably 100,000 or more, and usually 3 million or less, preferably 1 million or less. If the molecular weight is too low, the strength of the electrode tends to decrease. On the other hand, if the molecular weight is too high, the viscosity becomes high and it may be difficult to form an electrode.

さらに、結着剤の使用量は、正極活物質(負極に用いる場合は、負極活物質。以下、正極活物質と負極活物質とを区別せずにいう場合、単に「活物質」という)100重量部に対して、通常0.1重量部以上、好ましくは1重量部以上であり、また、通常30重量部以下、好ましくは20重量部以下である。結着剤の量が少なすぎると電極の強度が低下する傾向にあり、結着剤の量が多すぎるとイオン伝導度が低下する傾向にある。   Furthermore, the amount of the binder used is the positive electrode active material (a negative electrode active material when used for the negative electrode. Hereinafter, the positive electrode active material and the negative electrode active material are simply referred to as “active material”) 100. The amount is usually 0.1 parts by weight or more, preferably 1 part by weight or more, and usually 30 parts by weight or less, preferably 20 parts by weight or less with respect to parts by weight. If the amount of the binder is too small, the strength of the electrode tends to decrease, and if the amount of the binder is too large, the ionic conductivity tends to decrease.

また、電極には、上記のように各種の助剤等を含有させても良い。助剤等の例としては、電極の導電性を高める導電性材料、電極の機械的強度を向上させる補強剤などが挙げられる。導電性材料の具体例としては、活物質に適量混合して導電性を付与できるものであれば特に制限はないが、通常、アセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛などの炭素粉末や、各種の金属のファイバー、箔などが挙げられる。また、補強材の具体例としては、各種の無機、有機の球状、繊維状フィラーなどが使用できる。なお、これらの助剤等は、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。   The electrode may contain various auxiliaries as described above. Examples of the auxiliary agent include a conductive material that increases the conductivity of the electrode, and a reinforcing agent that improves the mechanical strength of the electrode. Specific examples of the conductive material are not particularly limited as long as an appropriate amount can be mixed with the active material to impart conductivity. However, carbon powders such as acetylene black, carbon black, and graphite, and various metals are usually used. Examples include fibers and foils. As specific examples of the reinforcing material, various inorganic, organic spherical, fibrous fillers and the like can be used. In addition, these adjuvants etc. may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

スラリーを形成するための溶媒としては、活物質、結着剤、並びに必要に応じて使用される助剤等を溶解又は分散することが可能な溶媒であれば、その種類に特に制限はなく、水系溶媒と有機系溶媒のどちらを用いても良い。水系溶媒の例としては水、アルコールなどが挙げられ、有機系溶媒の例としてはN−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、アクリル酸メチル、ジエチルトリアミン、N−N−ジメチルアミノプロピルアミン、エチレンオキシド、テトラヒドロフラン(THF)、トルエン、アセトン、ジメチルエーテル、ジメチルアセタミド、ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチルスルフォキシド、ベンゼン、キシレン、キノリン、ピリジン、メチルナフタレン、ヘキサン等が挙げられる。なお、これらの溶媒は、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。   The solvent for forming the slurry is not particularly limited in type as long as it is a solvent capable of dissolving or dispersing the active material, the binder, and auxiliary agents used as necessary. Either an aqueous solvent or an organic solvent may be used. Examples of the aqueous solvent include water and alcohol. Examples of the organic solvent include N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylformamide, dimethylacetamide, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, methyl acrylate, diethyltriamine, N -N-dimethylaminopropylamine, ethylene oxide, tetrahydrofuran (THF), toluene, acetone, dimethyl ether, dimethylacetamide, hexamethylphosphalamide, dimethyl sulfoxide, benzene, xylene, quinoline, pyridine, methylnaphthalene, hexane, etc. Is mentioned. In addition, these solvents may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、塗布・乾燥によって得られた活物質層は、正極活物質の充填密度を上げるため、ローラープレス等により圧密するのが好ましい。   The active material layer obtained by coating and drying is preferably consolidated by a roller press or the like in order to increase the packing density of the positive electrode active material.

[1−2.集電体]
集電体の素材としては、公知のものを任意に使用することができるが、通常は金属や合金が用いられる。具体的には、正極の集電体としては、アルミニウムやニッケル、SUS(ステンレス)等が挙げられる。中でも、正極の集電体としてはアルミニウムが好ましい。なお、これらは1種を単独で用いてもよく、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。
[1-2. Current collector]
As a material for the current collector, a known material can be arbitrarily used, but usually a metal or an alloy is used. Specifically, examples of the current collector for the positive electrode include aluminum, nickel, and SUS (stainless steel). Among these, aluminum is preferable as the positive electrode current collector. In addition, these may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

さらに、集電体と表面に形成された活物質層との結着効果を向上させるため、これら集電体の表面を予め粗面化処理しておくのが好ましい。表面の粗面化方法としては、ブラスト処理や粗面ロールにより圧延するなどの方法、研磨剤粒子を固着した研磨布紙、砥石、エメリバフ、鋼線などを備えたワイヤーブラシなどで集電体表面を研磨する機械的研磨法、電解研磨法、化学研磨法などが挙げられる。   Furthermore, in order to improve the binding effect between the current collector and the active material layer formed on the surface, it is preferable that the surface of these current collectors is roughened in advance. The surface roughening method includes blasting or rolling with a rough roll, and the surface of the current collector with a wire brush equipped with abrasive cloth paper, grindstone, emery buff, steel wire, etc. to which abrasive particles are fixed. Examples thereof include a mechanical polishing method, an electrolytic polishing method, and a chemical polishing method.

また、集電体の形状は任意である。例えば、電池の重量を低減させる、即ち重量当たりのエネルギー密度を向上させるために、エキスパンドメタルやパンチングメタルのような穴あきタイプの集電体を使用することもできる。この場合、その開口率を変更することで重量も自在に変更可能となる。また、このような穴あけタイプの集電体の両面に塗布層を形成させた場合、この穴を通しての塗布層のリベット効果により塗布層の剥離がさらに起こりにくくなる傾向にあるが、開口率があまりに高くなった場合には、塗布層と集電体との接触面積が小さくなるため、かえって接着強度は低くなる。   Further, the shape of the current collector is arbitrary. For example, in order to reduce the weight of the battery, that is, to improve the energy density per weight, a perforated type current collector such as an expanded metal or a punching metal can be used. In this case, the weight can be freely changed by changing the aperture ratio. In addition, when a coating layer is formed on both surfaces of such a perforated current collector, the coating layer tends to be more difficult to peel due to the rivet effect of the coating layer through the hole, but the aperture ratio is too high. When it becomes high, the contact area between the coating layer and the current collector becomes small, so the adhesive strength is rather low.

正極集電体として薄膜を使用する場合、その厚さは任意であるが、通常1μm以上、好ましくは5μm以上であり、通常100μm以下、好ましくは50μm以下である。厚すぎると、電池全体の容量が低下することになり、逆に薄すぎると取り扱いが困難になる。   When a thin film is used as the positive electrode current collector, the thickness thereof is arbitrary, but it is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more, and is usually 100 μm or less, preferably 50 μm or less. If it is too thick, the capacity of the entire battery will be reduced. Conversely, if it is too thin, handling will be difficult.

[2.負極]
負極は通常、正極の場合と同様に、集電体上に負極活物質層を設けて構成される。なお、正極と同様に、負極も適宜その他の層を備えていてもよい。
[2−1.負極活物質]
負極活物質としては、リチウムイオンの吸蔵放出が可能な材料であれば他に制限は無く、公知の負極活物質を任意に用いることができる。例えば、コークス、アセチレンブラック、メゾフェーズマイクロビーズ、グラファイト等の炭素質材料;リチウム金属;リチウム−シリコン、リチウム−スズ等のリチウム合金などを使用することが好ましい。単位重量あたりの容量が高く、かつ安全性が良好な点からは、リチウム合金が特に好ましく、また、サイクル特性及び安全性が良好な点では、炭素質材料を使用するのが特に好ましい。なお負極活物質は1種を単独で用いてもよく、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。
[2. Negative electrode]
The negative electrode is usually configured by providing a negative electrode active material layer on a current collector, as in the case of the positive electrode. Note that, similarly to the positive electrode, the negative electrode may include other layers as appropriate.
[2-1. Negative electrode active material]
The negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a material capable of occluding and releasing lithium ions, and a known negative electrode active material can be arbitrarily used. For example, it is preferable to use carbonaceous materials such as coke, acetylene black, mesophase micro beads, and graphite; lithium metal; lithium alloys such as lithium-silicon and lithium-tin. From the viewpoint of high capacity per unit weight and good safety, lithium alloys are particularly preferred, and from the viewpoint of good cycle characteristics and safety, it is particularly preferred to use a carbonaceous material. In addition, a negative electrode active material may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

負極活物質の粒径は、初期効率、レ−ト特性、サイクル特性等の電池特性が優れる点で、通常1μm以上、好ましくは15μm以上であり、通常50μm以下、好ましくは30μm以下程度である。   The particle diameter of the negative electrode active material is usually 1 μm or more, preferably 15 μm or more, and is usually about 50 μm or less, preferably about 30 μm or less, from the viewpoint of excellent battery characteristics such as initial efficiency, rate characteristics, and cycle characteristics.

また、上記の炭素質材料をピッチ等の有機物で被覆した後で焼成したもの、CVD法等を用いて表面に上記炭素質材料よりも非晶質の炭素を形成したものなども、炭素質材料として好適に使用することができる。ここで、被覆に用いる有機物としては、軟ピッチから硬ピッチまでのコールタールピッチ;乾留液化油等の石炭系重質油;常圧残油、減圧残油等の直留系重質油;原油、ナフサ等の熱分解時に副生する分解系重質油(例えばエチレンヘビーエンド)等の石油系重質油が挙げられる。また、これらの重質油を200〜400℃で蒸留して得られた固体状残渣物を、1〜100μmに粉砕したものも使用することができる。さらに塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂なども使用することができる。   In addition, those obtained by coating the above carbonaceous material with an organic substance such as pitch and baked, those obtained by forming a carbon more amorphous than the above carbonaceous material on the surface using a CVD method, etc. Can be suitably used. Here, organic substances used for coating include coal tar pitch from soft pitch to hard pitch; coal heavy oil such as dry distillation liquefied oil; straight heavy oil such as atmospheric residual oil and vacuum residual oil; crude oil And petroleum heavy oils such as cracked heavy oil (for example, ethylene heavy end) produced as a by-product during thermal decomposition of naphtha and the like. Moreover, what pulverized the solid residue obtained by distilling these heavy oils at 200-400 degreeC to 1-100 micrometers can also be used. Furthermore, a vinyl chloride resin, a phenol resin, an imide resin, etc. can also be used.

負極活物質層は、通常は正極活物質層の場合と同様に、上述の負極活物質と、結着剤と、必要に応じて各種の助剤等とを、溶媒でスラリー化してなる塗布液を、集電体に塗布し、乾燥することにより製造することができる。スラリーを形成する溶媒や結着剤、助剤等としては、正極活物質について上述したものと同様のものを使用することができる。   As in the case of the positive electrode active material layer, the negative electrode active material layer is usually a coating liquid obtained by slurrying the above-described negative electrode active material, a binder, and various auxiliary agents as necessary with a solvent. Can be manufactured by applying to a current collector and drying. As the solvent, binder, auxiliary agent and the like for forming the slurry, the same materials as those described above for the positive electrode active material can be used.

[2−2.集電体]
負極の集電体の材質としては、公知のものを任意に用いることができるが、例えば、銅、ニッケル、SUS等の金属材料が用いられる。中でも加工し易さとコストの点から特に銅が好ましい。
[2-2. Current collector]
As a material for the current collector of the negative electrode, a known material can be arbitrarily used. For example, a metal material such as copper, nickel, or SUS is used. Among these, copper is particularly preferable from the viewpoint of ease of processing and cost.

また、負極の集電体も、正極の集電体と同様に、予め粗面化処理しておくのが好ましい。
さらに、正極同様、集電体の形状も任意であり、エキスパンドメタルやパンチングメタルのような穴あきタイプの集電体を使用することもできる。また、集電体として薄膜を使用する場合の好ましい厚さも、正極の場合と同様である。
The negative electrode current collector is also preferably subjected to a roughening treatment in advance, as with the positive electrode current collector.
Further, like the positive electrode, the shape of the current collector is also arbitrary, and a perforated current collector such as expanded metal or punching metal can also be used. Moreover, the preferable thickness when using a thin film as a current collector is the same as that of the positive electrode.

[3.スペーサ]
正極と負極との間には、短絡を防止するために、通常はスペーサを介在させる。スペーサの材質や形状は特に制限されないが、上述の非水系電解液に対して安定で、保液性に優れ、且つ、電極同士の短絡を確実に防止できるものが好ましい。
スペーサの材料としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンや、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルスルホン等を用いることができるが、好ましくはポリオレフィンである。
また、スペーサの形状としては多孔性のものか好ましい。この場合、非水系電解液は、多孔性のスペーサに含浸させて用いる。
[3. Spacer]
In order to prevent a short circuit, a spacer is usually interposed between the positive electrode and the negative electrode. The material and shape of the spacer are not particularly limited, but those that are stable with respect to the non-aqueous electrolyte described above, have excellent liquid retention properties, and can reliably prevent short-circuiting between electrodes are preferable.
As a material for the spacer, for example, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyethersulfone and the like can be used, and polyolefin is preferable.
The spacer is preferably porous. In this case, the non-aqueous electrolyte is used by impregnating a porous spacer.

スペーサの厚さは、通常1μm以上、好ましくは5μm以上、さらに好ましくは10μm以上であり、また、通常50μm以下、好ましくは40μm以下、さらに好ましくは30μm以下である。スペーサが薄すぎると、絶縁性や機械的強度が悪化することがあり、厚すぎるとレート特性等の電池性能が悪化するばかりでなく、電池全体としてのエネルギー密度が低下する。   The thickness of the spacer is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and usually 50 μm or less, preferably 40 μm or less, more preferably 30 μm or less. If the spacer is too thin, the insulation and mechanical strength may be deteriorated. If the spacer is too thick, not only the battery performance such as the rate characteristic is deteriorated, but also the energy density of the whole battery is lowered.

また、スペーサとして多孔性の膜を用いる場合、スペーサの空孔率としては、通常20%以上、好ましくは35%以上、さらに好ましくは45%以上であり、通常90%以下、好ましくは85%以下、さらに好ましくは75%以下である。空孔率が小さすぎると膜抵抗が大きくなりレート特性が悪化する傾向にある。また大きすぎると膜の機械的強度が低下し絶縁性が低下する傾向にある。
さらに、スペーサの平均孔径は、通常0.5μm以下、好ましくは0.2μm以下であり、通常0.05μm以上である。あまりに大きいと短絡が生じやすくなり、小さすぎると膜抵抗が大きくなりレート特性が悪化することがある。
When a porous film is used as the spacer, the porosity of the spacer is usually 20% or more, preferably 35% or more, more preferably 45% or more, and usually 90% or less, preferably 85% or less. More preferably, it is 75% or less. If the porosity is too small, the membrane resistance increases and the rate characteristics tend to deteriorate. On the other hand, if it is too large, the mechanical strength of the film tends to decrease and the insulating property tends to decrease.
Furthermore, the average pore diameter of the spacer is usually 0.5 μm or less, preferably 0.2 μm or less, and usually 0.05 μm or more. If it is too large, a short circuit tends to occur, and if it is too small, the film resistance increases and the rate characteristics may deteriorate.

[4.二次電池の組立]
本発明のリチウム二次電池は、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スペーサとを、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。さらに、本発明のリチウム二次電池の形状は特に制限されず、一般的に採用されている各種形状の中から、その用途に応じて適宜選択することができる。例えば、コイン型電池、円筒型電池、角型電池などが上げられる。また、電池を組み立てる方法も特に制限されず、目的とする電池の形状に合わせて、通常用いられている各種方法の中から適宜選択することができる。
[4. Assembly of secondary battery]
The lithium secondary battery of the present invention is manufactured by assembling the above-described non-aqueous electrolyte solution of the present invention, a positive electrode, a negative electrode, and a spacer used as necessary into an appropriate shape. Furthermore, other components such as an outer case can be used as necessary. Furthermore, the shape of the lithium secondary battery of the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected from various shapes generally employed according to the application. For example, a coin-type battery, a cylindrical battery, a square battery, etc. are raised. The method for assembling the battery is not particularly limited, and can be appropriately selected from various commonly used methods according to the shape of the target battery.

以下に、実施例及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及び比較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 and comparative examples unless it exceeds the gist.

[正極の製造]
コバルト酸リチウム(LiCoO2)92重量部とポリフッ化ビニリデン(以下適宜、「PVdF」という)4重量部とアセチレンブラック4重量部とを混合し、N−メチルピロリドンを加えてスラリー状にしたものを、アルミニウムからなる集電体の両面に塗布・乾燥して正極を得た。
[Production of positive electrode]
A mixture obtained by mixing 92 parts by weight of lithium cobaltate (LiCoO 2 ), 4 parts by weight of polyvinylidene fluoride (hereinafter referred to as “PVdF”) and 4 parts by weight of acetylene black, and adding N-methylpyrrolidone to form a slurry. The positive electrode was obtained by applying and drying both sides of a current collector made of aluminum.

[負極の製造]
グラファイト粉末90重量部とPVdF10重量部とを混合し、N−メチルピロリドンを加えスラリー状にしたものを、銅からなる集電体の片面に塗布・乾燥して負極を得た。
[Manufacture of negative electrode]
90 parts by weight of graphite powder and 10 parts by weight of PVdF were mixed, and a slurry obtained by adding N-methylpyrrolidone was applied to one side of a current collector made of copper and dried to obtain a negative electrode.

[リチウム二次電池の製造]
図1にリチウム二次電池の概略断面図を示す。
上記の正極、負極、及び膜厚16μm、空孔率45%、平均孔径0.05μmのポリエチレン製2軸延伸多孔膜フィルム(セパレータ,スペーサ)に、それぞれ後述する電解液を塗布・含浸させた後、負極(2)、セパレータ(3)、正極(1)、セパレータ(3)、負極(2)の順に積層した。こうして得られた電池要素を、まずポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(4)で挟んだ。次いで、アルミニウム箔の両面に樹脂層を形成したラミネートフィルム(7)に、正極及び負極の端子を突設させつつ真空封止して、シート状のリチウム二次電池を作製した。また、正極及び負極の端子には封止材付きリード(8)を取り付けた。さらに、電極間の密着性を高めるために、シリコンゴム(5)及びガラス板(6)でシート状電池を挟み、3.4×10-4Paの圧力で加圧した。
[Manufacture of lithium secondary batteries]
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a lithium secondary battery.
After applying and impregnating the electrolyte solution described later to the above positive electrode, negative electrode, and polyethylene biaxially stretched porous film (separator, spacer) having a film thickness of 16 μm, a porosity of 45%, and an average pore diameter of 0.05 μm, respectively. , Negative electrode (2), separator (3), positive electrode (1), separator (3), and negative electrode (2) were laminated in this order. The battery element thus obtained was first sandwiched between polyethylene terephthalate (PET) films (4). Next, the laminate film (7) in which the resin layers were formed on both surfaces of the aluminum foil was vacuum-sealed while projecting positive and negative terminals, and a sheet-like lithium secondary battery was produced. Moreover, the lead | read | reed (8) with a sealing material was attached to the terminal of a positive electrode and a negative electrode. Furthermore, in order to improve the adhesion between the electrodes, the sheet-like battery was sandwiched between the silicon rubber (5) and the glass plate (6) and pressurized at a pressure of 3.4 × 10 −4 Pa.

[容量評価]
コバルト酸リチウムの1時間当たりの放電量を140mAh/gとし、これと評価用リチウム二次電池の正極の活物質量とから放電速度1Cを求めてレート設定をした上で、25℃の恒温槽中、0.2Cで4.2Vまで定電流−定電圧充電(以下適宜、「CCCV充電」という)した後、0.2Cで3Vまで放電し、初期のフォーメーションを行なった。次いで、0.7Cで4.2VまでCCCV充電した後、0.2Cで3Vまで再度放電し、初期0.2C放電容量を求めた。そして、さらに0.7Cで4.2Vまで充電した後、2Cで3Vまで放電し、初期2C放電容量を求めた。なお充電時のカット電流はいずれも0.05Cとした。
[Capacity evaluation]
The discharge rate per hour of lithium cobaltate was 140 mAh / g, and the rate was determined by determining the discharge rate 1C from this and the amount of active material of the positive electrode of the lithium secondary battery for evaluation. In the middle, after constant current-constant voltage charge to 0.2 V at 0.2 C (hereinafter referred to as “CCCV charge” as appropriate), the battery was discharged to 0.2 V at 0.2 C to perform initial formation. Subsequently, after CCCV charge to 4.2V at 0.7C, it discharged again to 3V at 0.2C, and the initial 0.2C discharge capacity was calculated | required. And after charging to 4.2V at 0.7C further, it discharged to 3V at 2C, and calculated | required initial 2C discharge capacity. Note that the cut current at the time of charging was 0.05C.

[高温保存特性評価]
容量評価試験の終了した電池を25℃の恒温槽中で0.7Cで4.2VまでCCCV充電(カット電流0.05C)した状態で85℃の恒温槽に1日間保存した後、電池を25℃まで冷却させた後、エタノール浴に漬けて浮力を測定(アルキメデスの原理)し、浮力よりガスの発生量(mL)を求めた。また保存後の容量劣化具合を評価するため、0.7Cで4.2VまでCCCV充電(カット電流0.05C)した後、2Cで3Vまで放電し、高温保存後の2C回復容量(mAh/g)を測定した。この数値が大きいほど、高温保存に伴う高負荷容量劣化が少ないことを示している。
[High temperature storage characteristics evaluation]
After the capacity evaluation test was completed, the battery was stored in a thermostatic bath at 85 ° C. for 1 day in a CCCV charge (cut current 0.05 C) to 0.7 V at 0.7 C in a thermostatic bath at 25 ° C. After cooling to ° C., the sample was immersed in an ethanol bath to measure the buoyancy (Archimedes principle), and the amount of gas generated (mL) was determined from the buoyancy. In order to evaluate the capacity degradation after storage, CCCV charge (cut current 0.05C) to 4.2V at 0.7C, then discharge to 3V at 2C, and 2C recovery capacity (mAh / g after high temperature storage). ) Was measured. The larger this value is, the less the high load capacity deterioration associated with high temperature storage.

<実施例1>
環状カーボネートであるエチレンカーボネート(EC)と鎖状カーボネートであるエチルメチルカーボネート(EMC)との混合溶媒(混合体積比1:3)に、電解質であるLiPF6を1mol/Lの割合で溶解したものをベース電解液(I)とし、このベース電解液(I)に、ラクトン類としてα,α−ジフェニル−γ−ブチロラクトンを、非水系電解液に対する濃度が1重量%となるように加えて非水系電解液とした。
得られた非水系電解液を用いて、上述した方法にしたがってリチウム二次電池を作製し、高温保存特性評価を行なった。結果を表1に示す。なお、表1において、ラクトン類、不飽和カーボネート類、及び電解質の欄においてカッコ内に記載された数値は、それぞれ非水系電解液中における組成を表す。また、非水溶媒の欄においてカッコ内に記載された数値は、非水溶媒の混合比率を表す。
<Example 1>
A mixed solvent of ethylene carbonate (EC) is a cyclic carbonate and ethyl methyl carbonate is a chain carbonate (EMC) (volume mixing ratio of 1: 3) to, those of LiPF 6 as the electrolyte was dissolved in a proportion of 1 mol / L Is used as a base electrolyte (I), and α, α-diphenyl-γ-butyrolactone as a lactone is added to the base electrolyte (I) so that the concentration with respect to the non-aqueous electrolyte is 1% by weight. An electrolyte was used.
Using the obtained non-aqueous electrolyte solution, a lithium secondary battery was produced according to the method described above, and the high-temperature storage characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1. In Table 1, the numerical values described in parentheses in the columns of lactones, unsaturated carbonates, and electrolytes represent compositions in the non-aqueous electrolyte solution, respectively. Moreover, the numerical value described in parentheses in the column of the non-aqueous solvent represents the mixing ratio of the non-aqueous solvent.

<比較例1>
ベース電解液(I)そのものを用いて、上述した方法にしたがってリチウム二次電池を作製し、高温保存特性評価を行なった。結果を表1に示す。
<Comparative Example 1>
Using the base electrolyte (I) itself, a lithium secondary battery was produced according to the method described above, and the high-temperature storage characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1.

<実施例2>
ベース電解液(I)に、ラクトン類としてα,α−ジフェニル−γ−ブチロラクトン、及び、不飽和カーボネート類としてビニレンカーボネートを、非水系電解液に対する濃度がそれぞれ1重量%及び2重量%となるように添加した非水系電解液を用いて、上述した方法にしたがってリチウム二次電池を作製し、高温保存特性評価を行なった。結果を表1に示す。
<Example 2>
In the base electrolyte (I), α, α-diphenyl-γ-butyrolactone as the lactone and vinylene carbonate as the unsaturated carbonate are 1% by weight and 2% by weight with respect to the non-aqueous electrolyte, respectively. Using the non-aqueous electrolyte added to the battery, a lithium secondary battery was produced according to the method described above, and the high-temperature storage characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1.

<実施例3>
ベース電解液(I)に、ラクトン類としてα,α−ジフェニル−γ−ブチロラクトン、及び、不飽和カーボネート類としてビニレンカーボネートを、非水系電解液に対する濃度がそれぞれ0.5重量%及び2重量%となるように添加した非水系電解液を用いて、上述した方法にしたがってリチウム二次電池を作製し、高温保存特性評価を行なった。結果を表1に示す。
<Example 3>
In the base electrolyte (I), α, α-diphenyl-γ-butyrolactone as lactones and vinylene carbonate as unsaturated carbonates are 0.5% by weight and 2% by weight, respectively, with respect to the non-aqueous electrolyte. Using the non-aqueous electrolyte solution added as described above, a lithium secondary battery was prepared according to the method described above, and the high-temperature storage characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1.

<実施例4>
ベース電解液(I)に、ラクトン類としてα,α−ジフェニル−γ−ブチロラクトン、及び、不飽和カーボネート類としてビニレンカーボネートを、非水系電解液に対する濃度がそれぞれ2重量%及び2重量%となるように添加した非水系電解液を用いて、上述した方法にしたがってリチウム二次電池を作製し、高温保存特性評価を行なった。結果を表1に示す。
<Example 4>
In the base electrolyte (I), α, α-diphenyl-γ-butyrolactone as the lactone and vinylene carbonate as the unsaturated carbonate are 2% by weight and 2% by weight, respectively, with respect to the non-aqueous electrolyte. Using the non-aqueous electrolyte added to the battery, a lithium secondary battery was produced according to the method described above, and the high-temperature storage characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1.

<実施例5>
環状カーボネートであるエチレンカーボネート(EC)と、鎖状カーボネートであるエチルメチルカーボネート(EMC)とジエチルカーボネート(DEC)との混合溶媒(混合体積比1:1:1)に、電解質としてLiPF6を1mol/Lの割合で溶解したものをベース電解液(II)とし、このベース電解液(II)にラクトン類としてα,α−ジフェニル−γ−ブチロラクトン、及び、不飽和カーボネート類としてビニレンカーボネートを、非水系電解液に対する濃度がそれぞれ1重量%及び2重量%となるように加えて非水系電解液とした。得られた非水系電解液を用いて、上述した方法にしたがってリチウム二次電池を作製し、高温保存特性評価を行なった。結果を表1に示す。
<Example 5>
1 mol of LiPF 6 is used as an electrolyte in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC), which is a cyclic carbonate, and ethyl methyl carbonate (EMC), which is a chain carbonate, and diethyl carbonate (DEC) (mixing volume ratio 1: 1: 1). The base electrolyte solution (II) is dissolved at a ratio of / L, and α, α-diphenyl-γ-butyrolactone as lactones and vinylene carbonate as unsaturated carbonates are added to the base electrolyte solution (II). A non-aqueous electrolyte solution was prepared by adding 1% by weight and 2% by weight to the aqueous electrolyte solution, respectively. Using the obtained non-aqueous electrolyte solution, a lithium secondary battery was produced according to the method described above, and the high-temperature storage characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1.

<比較例2>
ベース電解液(I)に、不飽和カーボネート類としてビニレンカーボネートを、非水系電解液に対する濃度が2重量%となるように添加した非水系電解液を用いて、上述した方法にしたがってリチウム二次電池を作製し、高温保存特性評価を行なった。結果を表1に示す。
<Comparative example 2>
A lithium secondary battery according to the above-described method using a non-aqueous electrolyte solution in which vinylene carbonate as an unsaturated carbonate is added to the base electrolyte solution (I) so that the concentration with respect to the non-aqueous electrolyte solution is 2% by weight. And the high temperature storage characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1.

<比較例3>
ベース電解液(I)に、ラクトン類としてα,α−ジフェニル−γ−ブチロラクトン、及び、不飽和カーボネート類としてビニレンカーボネートを、非水系電解液に対する濃度がそれぞれ16重量%及び2重量%となるように添加した非水系電解液を用いて、上述した方法にしたがってリチウム二次電池を作製し、高温保存特性評価を行なった。結果を表1に示す。
<Comparative Example 3>
In the base electrolyte (I), α, α-diphenyl-γ-butyrolactone as the lactone and vinylene carbonate as the unsaturated carbonate are 16% by weight and 2% by weight with respect to the non-aqueous electrolyte, respectively. Using the non-aqueous electrolyte added to the battery, a lithium secondary battery was produced according to the method described above, and the high-temperature storage characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1.

Figure 2005285722
Figure 2005285722

表1より、電解液にα,α−ジフェニル−γ−ブチロラクトンを所定濃度だけ含有させることで、高温保存試験時におけるガス発生量が減少し、高負荷における回復容量が向上することが分かる。特に、不飽和カーボネート類を添加した非水系電解液を用いた場合、高温保存試験において発生ガスの抑制と回復容量の向上とを高い次元で両立できる。   From Table 1, it can be seen that when α, α-diphenyl-γ-butyrolactone is contained in the electrolytic solution in a predetermined concentration, the amount of gas generated during the high-temperature storage test is reduced and the recovery capacity at high load is improved. In particular, when a non-aqueous electrolyte solution to which unsaturated carbonates are added is used, it is possible to achieve both high-dimensional suppression of generated gas and improvement of recovery capacity in a high-temperature storage test.

本発明のリチウム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。   The use of the lithium 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.

本発明を実施したリチウム二次電池の構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the lithium secondary battery which implemented this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 正極
2 負極
3 セパレータ(スペーサ)
4 PETフィルム
5 シリコンゴム
6 ガラス板
7 ラミネートフィルム
8 封止材付きリード
1 Positive electrode 2 Negative electrode 3 Separator (spacer)
4 PET film 5 Silicon rubber 6 Glass plate 7 Laminated film 8 Lead with sealing material

Claims (8)

電解質と非水溶媒とを含む非水系電解液であって、更に、α位に電子供与基を2つ有するラクトン類を0.01重量%以上10重量%以下含有することを特徴とする非水系電解液。   A non-aqueous electrolyte containing an electrolyte and a non-aqueous solvent, further comprising 0.01% by weight to 10% by weight of a lactone having two electron donating groups at the α-position Electrolytic solution. 該ラクトン類が、下記一般式(1)で表されることを特徴とする、請求項1記載の非水系電解液。
Figure 2005285722
{上記一般式(1)中、R1及びR2はそれぞれ独立して電子供与基を表す。また、R3は置換基を有していてもよい炭素数1以上6以下のアルキレン基を表す}
The non-aqueous electrolyte solution according to claim 1, wherein the lactone is represented by the following general formula (1).
Figure 2005285722
{In the above general formula (1), R 1 and R 2 each independently represents an electron donating group. R 3 represents an optionally substituted alkylene group having 1 to 6 carbon atoms}
該ラクトン類がα位に有する2つの電子供与基のうち、少なくとも一方が、置換基を有していてもよいアリール基、アルケニル基、アラルキル基及びクロル基からなる群より選ばれたものであることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の非水系電解液。   At least one of the two electron donating groups at the α-position of the lactone is selected from the group consisting of an optionally substituted aryl group, alkenyl group, aralkyl group and chloro group. The non-aqueous electrolyte solution according to claim 1 or 2, wherein 該ラクトン類がα位に有する2つの電子供与基のうち、少なくとも一方が、置換基を有していてもよいフェニル基であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の非水系電解液。   The lactone according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of the two electron donating groups at the α-position is a phenyl group which may have a substituent. The non-aqueous electrolyte described. 該ラクトン類が、α,α−ジフェニル−β−プロピオラクトン、α,α−ジフェニル−β−ブチロラクトン、α,α−ジフェニル−γ−ブチロラクトン、α,α−ジフェニル−γ−バレロラクトン、α,α−ジフェニル−δ−バレロラクトン、α,α−ジフェニル−γ−カプロラクトン、α,α−ジフェニル−δ−カプロラクトン、及び、α,α−ジフェニル−ε−カプロラクトンからなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の非水系電解液。   The lactone is α, α-diphenyl-β-propiolactone, α, α-diphenyl-β-butyrolactone, α, α-diphenyl-γ-butyrolactone, α, α-diphenyl-γ-valerolactone, α, At least one selected from the group consisting of α-diphenyl-δ-valerolactone, α, α-diphenyl-γ-caprolactone, α, α-diphenyl-δ-caprolactone, and α, α-diphenyl-ε-caprolactone The nonaqueous electrolytic solution according to any one of claims 1 to 4, wherein the nonaqueous electrolytic solution is provided. 該非水溶媒が、環状カーボネート類と、鎖状カーボネート類又は環状エステル類とを、合計で90重量%以上含有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の非水系電解液。   The nonaqueous solvent according to any one of claims 1 to 5, wherein the nonaqueous solvent contains a total of 90% by weight or more of cyclic carbonates and chain carbonates or cyclic esters. Electrolytic solution. 該非水溶媒が、不飽和カーボネート類を含有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の非水系電解液。   The nonaqueous electrolytic solution according to any one of claims 1 to 6, wherein the nonaqueous solvent contains unsaturated carbonates. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の非水系電解液と、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ることを特徴とするリチウム二次電池。   A lithium secondary battery comprising: the non-aqueous electrolyte solution according to claim 1; and a negative electrode and a positive electrode capable of inserting and extracting lithium ions.
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