JP2008010414A - Non-aqueous electrolytic solution and non-aqueous electrolyte battery - Google Patents

Non-aqueous electrolytic solution and non-aqueous electrolyte battery Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-aqueous electrolytic solution capable of fabricating a non-aqueous electrolyte battery featuring a high capacity and a good recycling property and a non-aqueous electrolyte battery fabricated thereby. <P>SOLUTION: A non-aqueous electrolytic solution contains (1) a cyclic carbonate with an unsaturated bond, (2) an aromatic compound whose total carbon number is 7-18, (3) a diethyl carbonate or (4) at least one kind selected from a group comprising a cyclic sulfonic acid ester compound, a disulfonic acid ester compound, a nitrile compound and a compound represented by the general formula (1). Furthermore, this solution contains a fluorinated cyclic carbonate with two or more fluorine atoms. Alternatively, (5) the non-aqueous electrolytic solution is an electrolytic solution which is used for a high voltage battery with a charge stop voltage of 4.3 V or more and contains a fluorinated cyclic carbonate with two or more fluorine atoms. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、非水系電解液、及びそれを用いた非水系電解液電池に関する。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte and a non-aqueous electrolyte battery using the same.

携帯電話、ノートパソコンなどのいわゆる民生用の電源から自動車用などの駆動用車載電源まで広範な用途に、リチウム二次電池などの非水系電解液電池が実用化されつつある。しかしながら、近年の非水系電解液電池に対する高性能化の要求はますます高くなっており、電池特性の改善が要望されている。
非水系電解液電池に用いる電解液は、通常、主として電解質と非水溶媒とから構成されている。非水溶媒の主成分としては、エチレンカーボネートやプロピレンカーボネート等の環状カーボネート;ジメチルカーボネートやジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状カルボン酸エステルなどが用いられている。
Non-aqueous electrolyte batteries such as lithium secondary batteries are being put to practical use in a wide range of applications from so-called consumer power sources such as mobile phones and laptop computers to in-vehicle power sources for automobiles and the like. However, the demand for higher performance for non-aqueous electrolyte batteries in recent years is increasing, and there is a demand for improvement in battery characteristics.
The electrolyte used for the non-aqueous electrolyte battery is usually composed mainly of an electrolyte and a non-aqueous solvent. The main components of the non-aqueous solvent include cyclic carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate; chain carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate; cyclic carboxylic acid esters such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone. It is used.

また、こうした非水系電解液電池の負荷特性、サイクル特性、保存特性等の電池特性を改良するために、非水溶媒や電解質について種々の検討がなされている。
特許文献1には、ジエチルカーボネートによるリチウムとの反応に起因する過充電特性の悪化や、高温環境下に放置した場合の劣化を抑制するために、エチルメチルカーボネートとジメチルカーボネートを用いることが提案されている。
In order to improve battery characteristics such as load characteristics, cycle characteristics, and storage characteristics of such non-aqueous electrolyte batteries, various studies have been made on non-aqueous solvents and electrolytes.
Patent Document 1 proposes the use of ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate in order to suppress deterioration of overcharge characteristics caused by reaction of lithium with lithium by diethyl carbonate and deterioration when left in a high temperature environment. ing.

特許文献2には、非水溶媒として、非対称鎖状カーボネートと二重結合を有する環状カーボネートの混合物を用いると、二重結合を有する環状カーボネートが負極と優先的に反応して負極表面に良質の被膜を形成し、これにより非対称鎖状カーボネートに起因する負極表面上での不導体被膜の形成が抑制されるので、保存特性とサイクル特性が向上することが提案されている。   In Patent Document 2, when a mixture of an asymmetric chain carbonate and a cyclic carbonate having a double bond is used as a non-aqueous solvent, the cyclic carbonate having a double bond reacts preferentially with the negative electrode and a good quality is formed on the negative electrode surface. It has been proposed that a film is formed, which suppresses the formation of a non-conductive film on the negative electrode surface due to the asymmetric chain carbonate, thereby improving storage characteristics and cycle characteristics.

特許文献3には、電解液中に電池の最大動作電圧以上の電池電圧で重合する添加剤を混合することによって電池の内部抵抗を高くして電池を保護することが提案されており、特許文献4には、電解液中に電池の最大動作電圧以上の電池電圧で重合することによって気体及び圧力を発生させる添加剤を混合することにより、過充電保護のために設けた内部電気切断装置を確実に動作させることが提案され、それらの添加剤としてビフェニル、チオフェン、フラン等の芳香族化合物が開示されている。   Patent Document 3 proposes to protect the battery by increasing the internal resistance of the battery by mixing an additive that polymerizes at a battery voltage equal to or higher than the maximum operating voltage of the battery in the electrolyte. 4. The internal electrical disconnection device provided for overcharge protection can be reliably obtained by mixing gas and an additive that generates pressure by polymerizing at a battery voltage higher than the maximum operating voltage of the battery in the electrolyte. And aromatic compounds such as biphenyl, thiophene, and furan are disclosed as additives.

特許文献5には、シス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、トランス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン等のフッ素基を含むアルキレンカーボネートを含有する電解液を用いることにより、高容量でサイクル特性が優れたリチウム二次電池が提供できることが記載されている。
特開平7−14607号公報 特開平11−185806号公報 特開平9−106835号公報 特開平9−171840号公報 特開2004−319317号公報
Patent Document 5 discloses alkylene carbonates containing fluorine groups such as cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one and trans-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one. It is described that a lithium secondary battery having a high capacity and excellent cycle characteristics can be provided by using the electrolytic solution contained.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-14607 Japanese Patent Laid-Open No. 11-185806 JP-A-9-106835 JP-A-9-171840 JP 2004-319317 A

しかしながら、近年の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、高温保存特性、サイクル特性を高い次元で達成することが求められている。
高容量化する方法として、限られた電池体積の中にできるだけ多くの活物質を詰めることが検討されており、電極の活物質層を加圧して高密度化したり、電池内部の活物質以外の占める体積を極力少なくする設計が一般的となっている。しかし、電極の活物質層を加圧して高密度化したり、電解液量を少なくすることにより、活物質を均一に使用することができなくなり、不均一な反応により一部リチウムが析出したり、活物質の劣化が促進されたりして、十分な特性が得られないという問題が発生しやすく、特許文献1〜5に記載されている電解液を用いた非水系電解液二次電池では、サイクル特性と高温保存特性とを両立するという点で、未だ満足しうるものではなかった。
また、エネルギー密度を高める目的から、4.2Vを超える高い電圧まで充電して、電池の動作電圧を高める試みが行われている。しかしながら充電電圧が高くなればなるほど、電池特性の劣化が顕著になる問題もあった。
However, the demand for higher performance of batteries in recent years is increasing, and it is required to achieve high capacity, high temperature storage characteristics, and cycle characteristics at a high level.
As a method for increasing the capacity, it has been studied to pack as many active materials as possible in a limited battery volume. Designs that occupy as little volume as possible are common. However, pressurizing the active material layer of the electrode to increase the density, or by reducing the amount of the electrolyte, it becomes impossible to use the active material uniformly, and some lithium precipitates due to non-uniform reaction, In the non-aqueous electrolyte secondary battery using the electrolytic solution described in Patent Documents 1 to 5, the deterioration of the active material is promoted and sufficient characteristics cannot be obtained. It was not yet satisfactory in terms of achieving both properties and high-temperature storage characteristics.
In addition, for the purpose of increasing the energy density, attempts have been made to increase the operating voltage of the battery by charging to a high voltage exceeding 4.2V. However, there is a problem that the higher the charging voltage, the more remarkable the deterioration of the battery characteristics.

本発明者らは、上記目的を達成するために種々の検討を重ねた結果、特定の構造を有する化合物を、特定の電解液中に含有させることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明の要旨を以下に示す。
(1) 電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、不飽和結合を有する環状カーボネート類を含有し、更に、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有することを特徴とする非水系電解液。
(2) 電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物を含有し、更に、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有することを特徴とする非水系電解液。
(3) 電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水溶媒がジエチルカーボネートを含有し、更に、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有することを特徴とする非水系電解液。
(4) 電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、環状スルホン酸エステル化合物、ジスルホン酸エステル化合物、ニトリル化合物、及び下記一般式(1)で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種以上の化合物を含有し、更に、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有することを特徴とする非水系電解液。
As a result of various studies to achieve the above object, the present inventors have found that the above problems can be solved by incorporating a compound having a specific structure in a specific electrolyte. It came to complete.
That is, the gist of the present invention is shown below.
(1) In a non-aqueous electrolyte solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent for dissolving the electrolyte, the non-aqueous electrolyte solution contains a cyclic carbonate having an unsaturated bond, and further has a fluorinated ring having two or more fluorine atoms. A non-aqueous electrolyte containing carbonate.
(2) In a non-aqueous electrolyte solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent for dissolving the electrolyte, the non-aqueous electrolyte solution contains an aromatic compound having a total carbon number of 7 or more and 18 or less, and further contains two or more fluorine atoms. A non-aqueous electrolyte containing the fluorinated cyclic carbonate.
(3) A nonaqueous electrolytic solution containing an electrolyte and a nonaqueous solvent for dissolving the electrolyte, wherein the nonaqueous solvent contains diethyl carbonate, and further contains a fluorinated cyclic carbonate having 2 or more fluorine atoms. Non-aqueous electrolyte.
(4) In a non-aqueous electrolyte including an electrolyte and a non-aqueous solvent that dissolves the electrolyte, the non-aqueous electrolyte is represented by a cyclic sulfonate compound, a disulfonate compound, a nitrile compound, and the following general formula (1). A non-aqueous electrolytic solution comprising at least one compound selected from the group consisting of the following compounds, and further containing a fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms.

Figure 2008010414
Figure 2008010414

(一般式(1)中、R〜Rは、それぞれ独立して、フッ素原子で置換されていてもよい、炭素数1〜12のアルキル基を示し、nは0〜6の整数を示す。)
(5) 不飽和結合を有する環状カーボネート類が、ビニレンカーボネート化合物、ビニルエチレンカーボネート化合物、及びメチレンエチレンカーボネート化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴とする上記(1)記載の非水系電解液。
(6) 不飽和結合を有する環状カーボネート類が、ビニレンカーボネートおよび/またはビニルエチレンカーボネートであることを特徴とする上記(1)または(5)記載の非水系電解液。
(7) 非水系電解液中における不飽和結合を有する環状カーボネートの割合が、0.001重量%以上、8重量%以下であることを特徴とする上記(1)、(5)または(6)記載の非水系電解液。
(8) 芳香族化合物の総炭素数が、10以上18以下であることを特徴とする上記(2)記載の非水系電解液。
(9) 総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物が、ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、t−ブチルベンゼン、t−アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、及びジベンゾフランからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴とする上記(2)または(8)記載の非水系電解液。
(10) 非水系電解液中における総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物の割合が、0.001重量%以上、5重量%以下であることを特徴とする上記(2)、(8)または(9)記載の非水系電解液。
(In General Formula (1), R 1 to R 3 each independently represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, and n represents an integer of 0 to 6). .)
(5) The cyclic carbonate having an unsaturated bond is at least one compound selected from the group consisting of a vinylene carbonate compound, a vinyl ethylene carbonate compound, and a methylene ethylene carbonate compound. Non-aqueous electrolyte.
(6) The non-aqueous electrolyte according to (1) or (5) above, wherein the cyclic carbonate having an unsaturated bond is vinylene carbonate and / or vinyl ethylene carbonate.
(7) The ratio (1), (5) or (6) above, wherein the ratio of the cyclic carbonate having an unsaturated bond in the non-aqueous electrolyte is 0.001 wt% or more and 8 wt% or less. The non-aqueous electrolyte described.
(8) The non-aqueous electrolyte according to (2) above, wherein the aromatic compound has a total carbon number of 10 or more and 18 or less.
(9) Aromatic compounds having 7 to 18 carbon atoms in total are biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenyl ether, and dibenzofuran The non-aqueous electrolyte according to (2) or (8) above, which is at least one compound selected from the group consisting of:
(10) The above (2), (8), wherein the ratio of the aromatic compound having a total carbon number of 7 or more and 18 or less in the non-aqueous electrolyte solution is 0.001 wt% or more and 5 wt% or less. ) Or (9).

(11) 全非水溶媒中に占めるジエチルカーボネートの割合が、10容量%以上、90容量%以下であることを特徴とする上記(3)記載の非水系電解液。
(12) 環状スルホン酸エステル化合物が、1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトン、1,3−プロペンスルトン、及び1,4−ブテンスルトンからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴とする上記(4)記載の非水系電解液。(13) ジスルホン酸エステル化合物が、エタンジオールジスルホネート類、1,2−プロパンジオールジスルホネート類、1,3−プロパンジオールジスルホネート類、1,2−ブタンジオールジスルホネート類、1,3−ブタンジオールジスルホネート類、及び1,4−ブタンジオールジスルホネート類からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴とする上記(4)記載の非水系電解液。
(14) ニトリル化合物が、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、バレロニトリル、クロトノニトリル、3‐メチルクロトノニトリル、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、及びフマロニトリルからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴とする上記(4)記載の非水系電解液。
(15) 一般式(1)中、R〜Rの炭素数が、2以上、8以下であることを特徴とする上記(4)記載の非水系電解液。
(16) 一般式(1)中、nが0,1または2であることを特徴とする上記(4)または(15)記載の非水系電解液。
(17) 非水系電解液中の、環状スルホン酸エステル化合物、ジスルホン酸エステル化合物、ニトリル化合物、及び下記一般式(1)で表される化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種以上の化合物の含有割合が、合計で、0.001重量%以上、5重量%以下であることを特徴とする上記(4)または(12)〜(16)の何れか一項に記載の非水系電解液。
(18) 2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物が、2以上のフッ素原子を有するフッ素化エチレンカーボネートであることを特徴とする上記(1)〜(17)の何れか一項に記載の非水系電解液。
(19) 2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物が、シス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、トランス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、及び4,4−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴とする上記(1)〜(18)の何れか一項に記載の非水系電解液。
(20) 非水系電解液に占める、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートの割合が、0.001〜10重量%であることを特徴とする上記(1)〜(19)の何れか一項に記載の非水系電解液。
(11) The nonaqueous electrolytic solution according to (3) above, wherein the proportion of diethyl carbonate in the total nonaqueous solvent is 10% by volume or more and 90% by volume or less.
(12) The cyclic sulfonate compound is at least one compound selected from the group consisting of 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, 1,3-propene sultone, and 1,4-butene sultone. The nonaqueous electrolytic solution according to (4), which is characterized in that (13) The disulfonic acid ester compound is ethanediol disulfonates, 1,2-propanediol disulfonates, 1,3-propanediol disulfonates, 1,2-butanediol disulfonates, 1,3-butane. The non-aqueous electrolyte according to (4) above, which is at least one compound selected from the group consisting of diol disulfonates and 1,4-butanediol disulfonates.
(14) The nitrile compound is at least selected from the group consisting of acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, valeronitrile, crotononitrile, 3-methylcrotononitrile, malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, and fumaronitrile. The non-aqueous electrolyte according to (4) above, which is a kind of compound.
(15) The nonaqueous electrolytic solution according to (4), wherein in general formula (1), R 1 to R 3 have 2 to 8 carbon atoms.
(16) The nonaqueous electrolytic solution according to (4) or (15) above, wherein in the general formula (1), n is 0, 1 or 2.
(17) At least one compound selected from the group consisting of a cyclic sulfonic acid ester compound, a disulfonic acid ester compound, a nitrile compound, and a compound represented by the following general formula (1) in the nonaqueous electrolytic solution. The nonaqueous electrolytic solution according to any one of (4) and (12) to (16) above, wherein the content ratio is 0.001 wt% or more and 5 wt% or less in total.
(18) The fluorinated cyclic carbonate compound having two or more fluorine atoms is a fluorinated ethylene carbonate having two or more fluorine atoms, and is described in any one of (1) to (17) above Non-aqueous electrolyte.
(19) The fluorinated cyclic carbonate compound having two or more fluorine atoms is cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one, trans-4,5-difluoro-1,3-dioxolane-2. Any one of the above-mentioned (1) to (18), which is at least one compound selected from the group consisting of -one and 4,4-difluoro-1,3-dioxolan-2-one The non-aqueous electrolyte described.
(20) The ratio of the fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms in the non-aqueous electrolyte solution is 0.001 to 10% by weight, any one of (1) to (19) above The non-aqueous electrolyte solution according to one item.

(21)非水系電解液に占める、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートの割合が、0.01〜4重量%であることを特徴とする(1)〜(20)の何れか一項に記載の非水系電解液。
(22) 電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、充電終止電圧が4.3V以上の高電圧電池に使用される電解液であって、2以上
のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有することを特徴とする非水系電解液。
(23) 非水系電解液が、不飽和結合を有する環状カーボネート類を含有することを特徴とする上記(22)記載の非水系電解液。
(24) 非水系電解液が、総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物を含有することを特徴とする上記(22)記載の非水系電解液。
(25) 非水系電解液が、ジエチルカーボネートを含有することを特徴とする上記(22)記載の非水系電解液。
(26) 非水系電解液が、環状スルホン酸エステル化合物、ジスルホン酸エステル化合物、ニトリル化合物、及び下記一般式(1)で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種以上の化合物を含有することを特徴とする上記(22)記載の非水系電解液。
(21) The ratio of the fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms in the nonaqueous electrolytic solution is 0.01 to 4% by weight, and any one of (1) to (20) The non-aqueous electrolyte solution according to item.
(22) In a non-aqueous electrolyte solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent for dissolving the electrolyte, the non-aqueous electrolyte solution is an electrolyte solution used for a high voltage battery having a charge end voltage of 4.3 V or more, and two or more A non-aqueous electrolyte containing a fluorinated cyclic carbonate having a fluorine atom.
(23) The nonaqueous electrolytic solution according to (22) above, wherein the nonaqueous electrolytic solution contains a cyclic carbonate having an unsaturated bond.
(24) The nonaqueous electrolytic solution according to (22), wherein the nonaqueous electrolytic solution contains an aromatic compound having a total carbon number of 7 or more and 18 or less.
(25) The non-aqueous electrolyte according to (22) above, wherein the non-aqueous electrolyte contains diethyl carbonate.
(26) The nonaqueous electrolytic solution contains at least one compound selected from the group consisting of a cyclic sulfonic acid ester compound, a disulfonic acid ester compound, a nitrile compound, and a compound represented by the following general formula (1). The nonaqueous electrolytic solution according to (22) above, wherein

Figure 2008010414
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(27) リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水系電解液を含む非水系電解液電池であって、該非水系電解液が上記(1)〜(26)の何れか一項に記載の非水系電解液であることを特徴とする非水系電解液電池。
(28) 負極が、炭素質材料、及び/またはリチウムを吸蔵および放出可能な金属化合物を含むことを特徴とする上記(27)に記載の非水系電解液二次電池。
(29) 正極が、リチウム遷移金属複合酸化物材料を含むことを特徴とする上記(27)に記載の非水系電解液二次電池。
(27) A non-aqueous electrolyte battery including a negative electrode and a positive electrode capable of inserting and extracting lithium ions, and a non-aqueous electrolyte solution, wherein the non-aqueous electrolyte solution is any one of (1) to (26) above. A non-aqueous electrolyte battery characterized by being the non-aqueous electrolyte solution described.
(28) The non-aqueous electrolyte secondary battery according to (27), wherein the negative electrode includes a carbonaceous material and / or a metal compound capable of inserting and extracting lithium.
(29) The non-aqueous electrolyte secondary battery according to (27), wherein the positive electrode includes a lithium transition metal composite oxide material.

本発明によれば、高容量で、保存特性及びサイクル特性に優れた非水系電解液電池を提供することができ、非水系電解液電池の小型化、高性能化を達成することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the non-aqueous electrolyte battery excellent in the storage capacity | capacitance and cycling characteristics with high capacity | capacitance can be provided, and size reduction and performance enhancement of a non-aqueous electrolyte battery can be achieved.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明は、これらの内容に特定はされない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the description of constituent elements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and the present invention is not specified by these contents. .

<非水系電解液>
本発明の非水系電解液は、常用の非水系電解液と同じく、電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含有するものであり、通常、これらを主成分とするものである。
(電解質)
電解質としては、通常、リチウム塩が用いられる。リチウム塩としては、この用途に用いることが知られているものであれば特に制限がなく、任意のものを用いることができ、具体的には以下のものが挙げられる。
例えば、LiPF6及びLiBF4等の無機リチウム塩;LiCF3SO3、LiN(CF3SO22 、LiN(C25SO22、リチウム環状1,2−パーフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状1,3−パーフルオロプロパンジスルホニルイミド、LiN(CF3SO2)(C49SO2)、LiC(CF3SO23、LiPF4(CF32、Li
PF4(C252、LiPF4(CF3SO22、LiPF4(C25SO22、LiBF2(CF32、LiBF2(C252、LiBF2(CF3SO22、LiBF2(C25
22等の含フッ素有機リチウム塩及びリチウムビス(オキサレート)ボレート等が挙げられる。
<Non-aqueous electrolyte>
The non-aqueous electrolyte solution of the present invention contains an electrolyte and a non-aqueous solvent that dissolves the electrolyte, as is the case with conventional non-aqueous electrolyte solutions.
(Electrolytes)
As the electrolyte, a lithium salt is usually used. The lithium salt is not particularly limited as long as it is known to be used for this purpose. Any lithium salt can be used, and specific examples include the following.
For example, inorganic lithium salts such as LiPF 6 and LiBF 4 ; LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , lithium cyclic 1,2-perfluoroethanedisulfonylimide Lithium cyclic 1,3-perfluoropropane disulfonylimide, LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ), LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiPF 4 (CF 3 ) 2 , Li
PF 4 (C 2 F 5 ) 2 , LiPF 4 (CF 3 SO 2 ) 2 , LiPF 4 (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiBF 2 (CF 3 ) 2 , LiBF 2 (C 2 F 5 ) 2 , LiBF 2 (CF 3 SO 2 ) 2 , LiBF 2 (C 2 F 5 S
And fluorine-containing organic lithium salts such as O 2 ) 2 and lithium bis (oxalate) borate.

これらのうち、LiPF6、LiBF4、LiCF3SO3、LiN(CF3SO22
はLiN(C25SO22が電池性能向上の点から好ましく、特にLiPF6又はLiB
4が好ましい。
これらのリチウム塩は単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
2種以上を併用する場合の好ましい一例は、LiPF6とLiBF4との併用であり、サイクル特性を向上させる効果がある。この場合には、両者の合計に占めるLiBF4の割
合は、好ましくは0.01重量%以上、特に好ましくは0.1重量%以上、好ましくは20重量%以下、特に好ましくは5重量%以下である。この下限を下回る場合には所望する効果が得づらい場合があり、上限を上回る場合は高温保存後の電池特性が低下する場合がある。
Of these, LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 or LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 are preferable from the viewpoint of improving battery performance, and in particular, LiPF 6 or LiB.
F 4 is preferred.
These lithium salts may be used alone or in combination of two or more.
A preferred example in the case of using two or more types in combination is the combined use of LiPF 6 and LiBF 4 , which has an effect of improving cycle characteristics. In this case, the proportion of LiBF 4 in the total of both is preferably 0.01% by weight or more, particularly preferably 0.1% by weight or more, preferably 20% by weight or less, particularly preferably 5% by weight or less. is there. If the lower limit is not reached, it may be difficult to obtain a desired effect. If the upper limit is exceeded, battery characteristics after high-temperature storage may be deteriorated.

また、他の一例は、無機リチウム塩と含フッ素有機リチウム塩との併用であり、この場合には、両者の合計に占める無機リチウム塩の割合は、70重量%以上、99重量%以下であることが望ましい。含フッ素有機リチウム塩としては、LiN(CF3SO22 、LiN(C25SO22、リチウム環状1,2−パーフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状1,3−パーフルオロプロパンジスルホニルイミドのいずれかであるのが好ましい。この両者の併用は、高温保存による劣化を抑制する効果がある。 Another example is the combined use of an inorganic lithium salt and a fluorine-containing organic lithium salt. In this case, the proportion of the inorganic lithium salt in the total of both is 70% by weight or more and 99% by weight or less. It is desirable. Examples of the fluorine-containing organic lithium salt include LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , lithium cyclic 1,2-perfluoroethanedisulfonylimide, lithium cyclic 1,3-perfluoropropane. It is preferably any of disulfonylimide. The combined use of both has the effect of suppressing deterioration due to high temperature storage.

また、非水溶媒がγ−ブチロラクトンを55容量%以上含むものである場合には、リチウム塩としては、LiBF4又はLiBF4と他のものとの併用が好ましい。この場合LiBF4は、リチウム塩の40モル%以上を占めるのが好ましい。特に好ましくは、リチウ
ム塩に占めるLiBF4の割合が40モル%以上、95モル%以下であり、残りがLiP
6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO22及びLiN(C25SO22よりなる群から選ばれるものからなる組合せである。
When the non-aqueous solvent contains 55% by volume or more of γ-butyrolactone, the lithium salt is preferably LiBF 4 or LiBF 4 in combination with another. In this case, LiBF 4 preferably accounts for 40 mol% or more of the lithium salt. Particularly preferably, the proportion of LiBF 4 in the lithium salt is 40 mol% or more and 95 mol% or less, and the rest is LiP.
The combination is selected from the group consisting of F 6 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 and LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 .

非水系電解液中のこれらの電解質の濃度は、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、通常0.5モル/リットル以上、好ましくは0.6モル/リットル以上、より好ましくは0.7モル/リットル以上である。また、その上限は、通常3モル/リットル以下、好ましくは2モル/リットル以下、より好ましくは1.8モル/リットル以下、更に好ましくは1.5モル/リットル以下である。濃度が低すぎると、電解液の電気伝導度が不十分の場合があり、一方、濃度が高すぎると、粘度上昇のため電気伝導度が低下する場合があり、電池性能が低下する場合がある。   The concentration of these electrolytes in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited in order to exhibit the effects of the present invention, but is usually 0.5 mol / liter or more, preferably 0.6 mol / liter or more, more Preferably it is 0.7 mol / liter or more. The upper limit is usually 3 mol / liter or less, preferably 2 mol / liter or less, more preferably 1.8 mol / liter or less, and still more preferably 1.5 mol / liter or less. If the concentration is too low, the electric conductivity of the electrolyte solution may be insufficient. On the other hand, if the concentration is too high, the electric conductivity may decrease due to an increase in viscosity, and the battery performance may decrease. .

(非水溶媒)
非水溶媒も、従来から非水系電解液の溶媒として公知のものの中から適宜選択して用いることができる。例えば、不飽和結合をもたない環状カーボネート類、鎖状カーボネート類、環状エーテル類、鎖状エーテル類、環状カルボン酸エステル類、鎖状カルボン酸エステル類、含燐有機溶媒等が挙げられる。
(Non-aqueous solvent)
The non-aqueous solvent can also be appropriately selected from conventionally known solvents for non-aqueous electrolyte solutions. Examples thereof include cyclic carbonates having no unsaturated bond, chain carbonates, cyclic ethers, chain ethers, cyclic carboxylic acid esters, chain carboxylic acid esters, and phosphorus-containing organic solvents.

炭素−炭素不飽和結合をもたない環状カーボネート類としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の炭素数2〜4のアルキレン基を有するアルキレンカーボネート類が挙げられ、これらの中では、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートが電池特性向上の点から好ましく、特に、エチレンカーボネートが好ましい。   Examples of the cyclic carbonates having no carbon-carbon unsaturated bond include alkylene carbonates having an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms such as ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate. Among these, ethylene carbonate, From the viewpoint of improving battery characteristics, propylene carbonate is preferable, and ethylene carbonate is particularly preferable.

鎖状カーボネート類としては、ジアルキルカーボネートが好ましく、構成するアルキル基の炭素数は、それぞれ、1〜5が好ましく、特に好ましくは1〜4である。具体的には例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−プロピルカーボネート等の対称鎖状アルキルカーボネート類;エチルメチルカーボネート、メチル−n−プロピルカーボネート、エチル−n−プロピルカーボネート等の非対称鎖状アルキルカーボネート類等のジアルキルカーボネートが挙げられる。中でも、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネートが電池特性向上(特に、高負荷放電特性)の点から好ましい。   As the chain carbonates, dialkyl carbonates are preferable, and the number of carbon atoms of the alkyl group constituting each is preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 4. Specifically, for example, symmetric chain alkyl carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and di-n-propyl carbonate; asymmetric chain alkyls such as ethyl methyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate, and ethyl-n-propyl carbonate Examples thereof include dialkyl carbonates such as carbonates. Among these, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate are preferable from the viewpoint of improving battery characteristics (particularly, high load discharge characteristics).

環状エーテル類としては、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等が挙げられる。
鎖状エーテル類としては、ジメトキシエタン、ジメトキシメタン等が挙げられる。
環状カルボン酸エステル類としては、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等が挙げられる。
Examples of cyclic ethers include tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran.
Examples of chain ethers include dimethoxyethane and dimethoxymethane.
Examples of cyclic carboxylic acid esters include γ-butyrolactone and γ-valerolactone.

鎖状カルボン酸エステル類としては、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル等が挙げられる。
含燐有機溶媒としては、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸ジメチルエチル、リン酸メチルジエチル、リン酸エチレンメチル、リン酸エチレンエチル等が挙げられる。
Examples of chain carboxylic acid esters include methyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, and methyl butyrate.
Examples of the phosphorus-containing organic solvent include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, dimethyl ethyl phosphate, methyl diethyl phosphate, ethylene methyl phosphate, ethylene ethyl phosphate, and the like.

これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよいが、2種以上の化合物を併用するのが好ましい。例えば、アルキレンカーボネート類や環状カルボン酸エステル類等の高誘電率溶媒と、ジアルキルカーボネート類や鎖状カルボン酸エステル類等の低粘度溶媒とを併用するのが好ましい。
非水溶媒の好ましい組合せの一つは、アルキレンカーボネート類とジアルキルカーボネート類を主体とする組合せである。なかでも、非水溶媒に占めるアルキレンカーボネート類とジアルキルカーボネート類との合計が、70容量%以上、好ましくは80容量%以上、より好ましくは90容量%以上であり、かつアルキレンカーボネート類とジアルキルカーボネート類との合計に対するアルキレンカーボネートの割合が5%以上、好ましくは10%以上、より好ましくは15%以上であり、通常50%以下、好ましくは35%以下、より好ましくは30%以下、更に好ましくは25%以下のものである。これらの非水溶媒の組み合わせを用いると、これを用いて作製された電池のサイクル特性と高温保存特性(特に、高温保存後の残存容量及び高負荷放電容量)のバランスが良くなるので好ましい。
These may be used alone or in combination of two or more, but it is preferable to use in combination of two or more. For example, it is preferable to use a high dielectric constant solvent such as alkylene carbonates or cyclic carboxylic acid esters in combination with a low viscosity solvent such as dialkyl carbonates or chain carboxylic acid esters.
One preferred combination of non-aqueous solvents is a combination mainly composed of alkylene carbonates and dialkyl carbonates. Among them, the total of alkylene carbonates and dialkyl carbonates in the nonaqueous solvent is 70% by volume or more, preferably 80% by volume or more, more preferably 90% by volume or more, and the alkylene carbonates and dialkyl carbonates. The proportion of alkylene carbonate with respect to the total is 5% or more, preferably 10% or more, more preferably 15% or more, usually 50% or less, preferably 35% or less, more preferably 30% or less, still more preferably 25 % Or less. Use of a combination of these non-aqueous solvents is preferable because the balance between cycle characteristics and high-temperature storage characteristics (particularly, remaining capacity and high-load discharge capacity after high-temperature storage) of a battery produced using the non-aqueous solvent is improved.

アルキレンカーボネート類とジアルキルカーボネート類の好ましい組み合わせの具体例としては、エチレンカーボネートとジメチルカーボネート、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エチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチル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ジエ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ジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート等が挙げられる。   Specific examples of preferred combinations of alkylene carbonates and dialkyl carbonates include ethylene carbonate and dimethyl carbonate, ethylene carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate, ethylene carbonate and dimethyl carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate and dimethyl carbonate, Examples include ethyl methyl carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate.

これらのエチレンカーボネートとジアルキルカーボネート類との組み合わせに、更にプロピレンカーボネートを加えた組み合わせも、好ましい組み合わせとして挙げられる。
プロピレンカーボネートを含有する場合には、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートの容量比は、99:1〜40:60が好ましく、特に好ましくは95:5〜50:50である。更に、非水溶媒全体に占めるプロピレンカーボネートの割合は、通常0.1容量%以上、好ましくは1容量%以上、より好ましくは2容量%以上、また上限は、通常20容量%以下、好ましくは8容量%以下、より好ましくは5容量%以下である。この濃度範囲でプロピレンカーボネートを含有すると、エチレンカーボネートとジアルキルカーボネート類との組み合わせの特性を維持したまま、更に低温特性が優れるので好ましい。
A combination in which propylene carbonate is further added to a combination of these ethylene carbonate and dialkyl carbonates is also mentioned as a preferable combination.
In the case of containing propylene carbonate, the volume ratio of ethylene carbonate to propylene carbonate is preferably 99: 1 to 40:60, particularly preferably 95: 5 to 50:50. Further, the proportion of propylene carbonate in the whole non-aqueous solvent is usually 0.1% by volume or more, preferably 1% by volume or more, more preferably 2% by volume or more, and the upper limit is usually 20% by volume or less, preferably 8% by volume. The volume% or less, more preferably 5 volume% or less. It is preferable to contain propylene carbonate in this concentration range, since the low temperature characteristics are further excellent while maintaining the combination characteristics of ethylene carbonate and dialkyl carbonates.

エチレンカーボネートとジアルキルカーボネート類との組み合わせの中で、ジアルキルカーボネート類として非対称鎖状アルキルカーボネート類を含有するものが更に好ましく、特に、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ジエ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ジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネートといったエチレンカーボネートと対称鎖状アルキルカーボネート類と非対称鎖状アルキルカーボネート類を含有するものが、サイクル特性と大電流放電特性のバランスが良いので好ましい。中でも、非対称鎖状アルキルカーボネート類がエチルメチルカーボネートであるのが好ましく、又、アルキルカーボネートのアルキル基は炭素数1〜2が好ましい。   Among the combinations of ethylene carbonate and dialkyl carbonates, those containing asymmetric chain alkyl carbonates as dialkyl carbonates are more preferred, especially ethylene carbonate, dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate and ethyl. Methyl carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate, which contain ethylene carbonate, symmetric chain alkyl carbonates, and asymmetric chain alkyl carbonates, have a good balance between cycle characteristics and large current discharge characteristics. preferable. Among them, the asymmetric chain alkyl carbonate is preferably ethyl methyl carbonate, and the alkyl group of the alkyl carbonate preferably has 1 to 2 carbon atoms.

また、全非水溶媒中に占めるジメチルカーボネートの割合が、通常10容量%以上、好ましくは20容量%以上、より好ましくは25容量%以上、更に好ましくは30容量%以上であり、また上限は、通常90容量%以下、好ましくは80容量%以下、より好ましくは75容量%以下、更に好ましくは、70容量%以下となる範囲で含有させると、電池の負荷特性が向上するので好ましい。
また、全非水溶媒中に占めるエチルメチルカーボネートの割合が、通常10容量%以上、好ましくは20容量%以上、より好ましくは25容量%以上、更に好ましくは30容量%以上であり、また上限は、通常90容量%以下、好ましくは80容量%以下、より好ましくは75容量%以下、更に好ましくは、70容量%以下となる範囲で含有させると、電池のサイクル特性と保存特性とのバランスが良好となるので好ましい。
また、上記アルキレンカーボネート類とジアルキルカーボネート類を主体とする組合せにおいては、他の溶媒を混合してもよく、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、負荷特性を重視する場合には、環状カルボン酸エステル類を含有させない方が好ましい。
The proportion of dimethyl carbonate in the total non-aqueous solvent is usually 10% by volume or more, preferably 20% by volume or more, more preferably 25% by volume or more, and further preferably 30% by volume or more. Usually, it is preferably contained in the range of 90% by volume or less, preferably 80% by volume or less, more preferably 75% by volume or less, and still more preferably 70% by volume or less, since the load characteristics of the battery are improved.
The proportion of ethyl methyl carbonate in the total non-aqueous solvent is usually 10% by volume or more, preferably 20% by volume or more, more preferably 25% by volume or more, more preferably 30% by volume or more, and the upper limit is In general, when it is contained within the range of 90% by volume or less, preferably 80% by volume or less, more preferably 75% by volume or less, and further preferably 70% by volume or less, the balance between the cycle characteristics and storage characteristics of the battery is good. Therefore, it is preferable.
In addition, in the combination mainly composed of the alkylene carbonates and dialkyl carbonates, other solvents may be mixed, and in order to exhibit the effects of the present invention, there is no particular limitation, but load characteristics are emphasized. In some cases, it is preferable not to contain cyclic carboxylic acid esters.

好ましい非水溶媒の他の例は、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン及びγ−バレロラクトンよりなる群から選ばれた1種の有機溶媒、又は該群から選ばれた2以上の有機溶媒からなる混合溶媒を全体の60容量%以上を占めるものである。この混合溶媒を用いた非水系電解液は、高温で使用しても溶媒の蒸発や液漏れが少なくなる。なかでも、非水溶媒に占めるエチレンカーボネートとγ−ブチロラクトンとの合計が、好ましくは80容量%以上、より好ましくは90容量%以上であり、かつエチレンカーボネートとγ−ブチロラクトンとの容量比が5:95〜45:55であるもの、又は非水溶媒に占めるエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとの合計が、好ましくは80容量%以上、より好ましくは90容量%以上であり、かつエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートの容量比が30:70〜60:40であるものを用いると、一般にサイクル特性と高温保存特性等のバランスがよくなる。
なお、本明細書において、非水溶媒の容量は25℃での測定値であるが、エチレンカーボネートのように25℃で固体のものは融点での測定値を用いる。
Other examples of preferred non-aqueous solvents include one organic solvent selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, γ-butyrolactone and γ-valerolactone, or two or more organic solvents selected from the group The mixed solvent becomes 60% by volume or more of the whole. The non-aqueous electrolyte using this mixed solvent is less likely to evaporate or leak when used at high temperatures. Among them, the total of ethylene carbonate and γ-butyrolactone in the nonaqueous solvent is preferably 80% by volume or more, more preferably 90% by volume or more, and the volume ratio of ethylene carbonate and γ-butyrolactone is 5: 95 to 45:55, or the total of ethylene carbonate and propylene carbonate in the nonaqueous solvent is preferably 80% by volume or more, more preferably 90% by volume or more, and the capacity of ethylene carbonate and propylene carbonate. When a material having a ratio of 30:70 to 60:40 is used, the balance between cycle characteristics and high-temperature storage characteristics is generally improved.
In this specification, the capacity of the non-aqueous solvent is a measured value at 25 ° C., but the measured value at the melting point is used for a solid at 25 ° C. such as ethylene carbonate.

(2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート)
本発明に係る非水系電解液は、上述の電解質と非水溶媒を含有するが、これに2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有する。
2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートのフッ素原子の数としては、特に制限されないが、フッ素化エチレンカーボネートの場合は、下限としては通常2以上であり、上限としては通常4以下であり、3以下が好ましい。
フッ素化プロピレンカーボネートの場合は、下限としては通常2以上であり、上限としては、通常6以下であり、5以下が好ましい。特に、環構造を形成する炭素に2以上のフッ素原子が結合しているものが、サイクル特性および保存特性向上の点から好ましい。
(Fluorinated cyclic carbonate having 2 or more fluorine atoms)
The nonaqueous electrolytic solution according to the present invention contains the above-described electrolyte and a nonaqueous solvent, but contains a fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms.
The number of fluorine atoms in the fluorinated cyclic carbonate having 2 or more fluorine atoms is not particularly limited, but in the case of fluorinated ethylene carbonate, the lower limit is usually 2 or more, and the upper limit is usually 4 or less, 3 or less is preferable.
In the case of fluorinated propylene carbonate, the lower limit is usually 2 or more, and the upper limit is usually 6 or less, preferably 5 or less. In particular, those in which two or more fluorine atoms are bonded to carbon forming the ring structure are preferable from the viewpoint of improving cycle characteristics and storage characteristics.

2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートの具体例としては、シス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、トランス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、トリフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、テトラフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン等のフッ素化エチレンカーボネートや、4,5−ジフルオロ−4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4−ジフルオロ−5−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4,5−トリフルオロ−5−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,5−ジフルオロ−4−トリフルオロメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン等のフッ素化プロピレンカーボネートが挙げられる。中でも2以上のフッ素原子を有するフッ素化エチレンカーボネートが、電池特性向上の点から好ましく、中でも、シス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、トランス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンが特に好ましい。   Specific examples of the fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms include cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one, trans-4,5-difluoro-1,3-dioxolane-2. -One, fluorinated ethylene carbonate such as 4,4-difluoro-1,3-dioxolan-2-one, trifluoro-1,3-dioxolan-2-one, tetrafluoro-1,3-dioxolan-2-one 4,5-difluoro-4-methyl-1,3-dioxolan-2-one, 4,4-difluoro-5-methyl-1,3-dioxolan-2-one, 4,4,5-trifluoro Fluorinated propylene cars such as -5-methyl-1,3-dioxolan-2-one and 4,5-difluoro-4-trifluoromethyl-1,3-dioxolan-2-one Sulfonate, and the like. Among them, fluorinated ethylene carbonate having two or more fluorine atoms is preferable from the viewpoint of improving battery characteristics. Among them, cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one, trans-4,5-difluoro- 1,3-dioxolan-2-one and 4,4-difluoro-1,3-dioxolan-2-one are particularly preferred.

2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートは、単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。非水系電解液中の2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物の割合は、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、通常0.001重量%以上、好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.1重量%以上、特に好ましくは0.2重量%以上、最も好ましくは0.25重量%である。これより低濃度では本発明の効果が発現しづらい場合がある。逆に濃度が高すぎると高温保存時に電池のフクレが増大する場合があるので、上限は、通常10重量%以下、好ましくは4重量%以下、より好ましくは2重量%以下、特に好ましくは1重量%以下、最も好ましくは0.5重量%以下である。   The fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms may be used alone or in combination of two or more. The ratio of the fluorinated cyclic carbonate compound having two or more fluorine atoms in the nonaqueous electrolytic solution is not particularly limited in order to exhibit the effect of the present invention, but is usually 0.001% by weight or more, preferably 0. 0.01% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, particularly preferably 0.2% by weight or more, and most preferably 0.25% by weight. If the concentration is lower than this, the effects of the present invention may be difficult to express. Conversely, if the concentration is too high, the swelling of the battery may increase during high temperature storage, so the upper limit is usually 10% by weight or less, preferably 4% by weight or less, more preferably 2% by weight or less, and particularly preferably 1% by weight. % Or less, most preferably 0.5% by weight or less.

本発明の一つは、電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、不飽和結合を有する環状カーボネート類を含有し、更に、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有することを特徴とする。
不飽和結合を有する環状カーボネート類としては、例えば、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、4,5−ジメチルビニレンカーボネート、4,5−ジエチルビニレンカーボネート、フルオロビニレンカーボネート、等のビニレンカーボネート化合物;ビニルエチレンカーボネート、4−メチル−4−ビニルエチレンカーボネート、4−エチル−4−ビニルエチレンカーボネート、4−n−プロピル−4−ビニルエチレンカーボネート、5−メチル−4−ビニルエチレンカーボネート、4,4−ジビニルエチレンカーボネート、4,5−ジビニルエチレンカーボネート等のビニルエチレンカーボネート化合物;4,4−ジメチル−5−メチレンエチレンカーボネート、4,4−ジエチル−5−メチレンエチレンカーボネート等のメチレンエチレンカーボネート化合物などが挙げられる。
これらのうち、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、4−メチル−4−ビニルエチレンカーボネートまたは4,5−ジビニルエチレンカーボネートがサイクル特性向上の点から好ましく、なかでもビニレンカーボネートまたはビニルエチレンカーボネートがより好ましい。これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
One of the present invention is a non-aqueous electrolyte solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent for dissolving the electrolyte, the non-aqueous electrolyte solution containing a cyclic carbonate having an unsaturated bond, and further containing two or more fluorine atoms. It contains the fluorinated cyclic carbonate which has.
Examples of cyclic carbonates having an unsaturated bond include vinylene carbonate compounds such as vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, ethyl vinylene carbonate, 4,5-dimethyl vinylene carbonate, 4,5-diethyl vinylene carbonate, and fluoro vinylene carbonate; Vinylethylene carbonate, 4-methyl-4-vinylethylene carbonate, 4-ethyl-4-vinylethylene carbonate, 4-n-propyl-4-vinylethylene carbonate, 5-methyl-4-vinylethylene carbonate, 4,4- Vinylethylene carbonate compounds such as divinylethylene carbonate and 4,5-divinylethylene carbonate; 4,4-dimethyl-5-methyleneethylene carbonate, 4,4-diethyl-5- Such as methylene ethylene carbonate compounds such as Chi Ren ethylene carbonate.
Among these, vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, 4-methyl-4-vinyl ethylene carbonate or 4,5-divinyl ethylene carbonate is preferable from the viewpoint of improving cycle characteristics, and vinylene carbonate or vinyl ethylene carbonate is more preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

2種類以上を併用する場合は、ビニレンカーボネートとビニルエチレンカーボネートとを併用するのが好ましい。
非水系電解液中における不飽和結合を有する環状カーボネートの割合は、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、通常0.001重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、特に好ましくは0.3重量%以上、最も好ましくは0.5重量%以上である。分子内に不飽和結合を有する環状カーボネートの含有量が少なすぎると、電池のサイクル特性を向上させるという効果を十分に発揮できえない場合がある。しかし、不飽和結合を有する環状カーボネートの含有量が多すぎると、高温保存時にガス発生量が増大したり、低温での放電特性が低下する傾向にあるので、その上限は、通常8重量%以下、好ましくは4重量%以下、特に好ましくは3重量%以下である。
When using 2 or more types together, it is preferable to use together vinylene carbonate and vinyl ethylene carbonate.
The ratio of the cyclic carbonate having an unsaturated bond in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited in order to express the effect of the present invention, but is usually 0.001% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more. Particularly preferred is 0.3% by weight or more, and most preferred is 0.5% by weight or more. If the content of the cyclic carbonate having an unsaturated bond in the molecule is too small, the effect of improving the cycle characteristics of the battery may not be sufficiently exhibited. However, if the content of the cyclic carbonate having an unsaturated bond is too large, the amount of gas generated during high-temperature storage tends to increase or the discharge characteristics at low temperatures tend to decrease, so the upper limit is usually 8% by weight or less. , Preferably 4% by weight or less, particularly preferably 3% by weight or less.

本発明に係る非水系電解液が、高温保存特性、サイクル特性を改善する理由は明らかではなく、また、本発明は下記作用原理に限定されるものではないが、次のように推察される。
まず、ビニレンカーボネート等の不飽和結合を有する環状カーボネート類は、初期の充電時に還元されて、負極表面にポリマー成分を含む安定な被膜を形成して、保存特性、サイクル特性を向上することができる。しかし、不飽和結合を有する環状カーボネートは充電状態の正極材と反応しやすく、特に高温雰囲気下では、正極材との反応が進行し、正極活物質の劣化が促進して、電池特性が低下したり、ガス発生が増大する問題があった。これに対し、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物を含有する場合、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物と不飽和結合を有する環状カーボネート類とが、還元反応により負極表面に複合皮膜を形成するが、その際、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物の還元生成物の一部が正極表面に移動して、正極表面に被膜を形成し、不飽和結合を有する環状カーボネートと正極との接触を防ぎ、不飽和結合を有する環状カーボネートと正極材との副反応を抑制することができると思われる。
The reason why the nonaqueous electrolytic solution according to the present invention improves the high-temperature storage characteristics and cycle characteristics is not clear, and the present invention is not limited to the following principle of operation, but is presumed as follows.
First, cyclic carbonates having an unsaturated bond such as vinylene carbonate are reduced during initial charging, and a stable film containing a polymer component is formed on the negative electrode surface, so that storage characteristics and cycle characteristics can be improved. . However, the cyclic carbonate having an unsaturated bond easily reacts with the positive electrode material in a charged state, and particularly under a high temperature atmosphere, the reaction with the positive electrode material proceeds, the deterioration of the positive electrode active material is promoted, and the battery characteristics are deteriorated. There was a problem that gas generation increased. In contrast, when a fluorinated cyclic carbonate compound having two or more fluorine atoms is contained, the fluorinated cyclic carbonate compound having two or more fluorine atoms and the cyclic carbonate having an unsaturated bond are reduced by the reduction reaction. In this case, a part of the reduction product of the fluorinated cyclic carbonate compound having two or more fluorine atoms moves to the surface of the positive electrode to form a film on the surface of the positive electrode. It seems that contact between the cyclic carbonate having the positive electrode and the positive electrode can be prevented, and side reactions between the cyclic carbonate having an unsaturated bond and the positive electrode material can be suppressed.

更に、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物は、2未満のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物に比べて、還元反応性が高いので、負極における皮膜形成能および、正極保護能力が高く、電池内部で生じる副反応を抑制することができる。
また、不飽和結合を有する環状カーボネート類を含有しない場合は、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物の還元分解物を主体とする皮膜が負極表面に形成されるが、この皮膜に比べ、不飽和結合を有する環状カーボネートと、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物との複合皮膜がポリマー成分を多く含み、より安定性に優れ、負極材と他の電解液成分との副反応を抑制することができると思われる。
Furthermore, since the fluorinated cyclic carbonate compound having 2 or more fluorine atoms has higher reduction reactivity than the fluorinated cyclic carbonate compound having less than 2 fluorine atoms, the film forming ability and the cathode protecting ability in the negative electrode are high. The side reaction occurring inside the battery can be suppressed.
Moreover, when it does not contain cyclic carbonates having an unsaturated bond, a film mainly composed of a reduced decomposition product of a fluorinated cyclic carbonate compound having two or more fluorine atoms is formed on the negative electrode surface. A composite film of a cyclic carbonate having an unsaturated bond and a fluorinated cyclic carbonate compound having two or more fluorine atoms contains a large amount of polymer components, is more stable, and is a secondary coating between the negative electrode material and other electrolyte components. It seems that the reaction can be suppressed.

このように不飽和結合を有する環状カーボネートと2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物との相互作用により、高温保存特性とサイクル特性の向上を達成することができる。
本発明の一つは、電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物を含有し、更に、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有することを特徴とする。
総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物の炭素数としては、下限としては通常7以上、好ましくは8以上、さらに好ましくは10以上であり、上限としては通常18以下である。
この下限を上回る場合過充電防止特性が良い。また、この上限を下回る場合電解液への溶解性が良い。
Thus, the interaction between the cyclic carbonate having an unsaturated bond and the fluorinated cyclic carbonate compound having two or more fluorine atoms can improve the high-temperature storage characteristics and the cycle characteristics.
One aspect of the present invention is a non-aqueous electrolyte solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent that dissolves the electrolyte. The non-aqueous electrolyte solution contains an aromatic compound having a total carbon number of 7 to 18, and more than 2 It contains the fluorinated cyclic carbonate which has the following fluorine atom.
The carbon number of the aromatic compound having a total carbon number of 7 or more and 18 or less is usually 7 or more, preferably 8 or more, more preferably 10 or more as a lower limit, and usually 18 or less as an upper limit.
When this lower limit is exceeded, the overcharge prevention characteristics are good. Moreover, when it falls below this upper limit, the solubility in the electrolytic solution is good.

総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物としては、ビフェニル、2−メチルビフェニル等のアルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロペンチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、t−ブチルベンゼン、t−アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン等の芳香族化合物;2−フルオロビフェニル、3−フルオロビフェニル、4−フルオロビフェニル、o−シクロヘキシルフルオロベンゼン、p−シクロヘキシルフルオロベンゼン等の前記芳香族化合物の部分フッ素化物;2,4−ジフルオロアニソール、2,5−ジフルオロアニソール、2,6−ジフルオロアニソール、3,5−ジフルオロアニソール等の含フッ素アニソール化合物等が挙げられる。   Examples of the aromatic compound having a total carbon number of 7 to 18 include alkylbiphenyl such as biphenyl and 2-methylbiphenyl, terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, cyclopentylbenzene, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t- Aromatic compounds such as amylbenzene, diphenyl ether and dibenzofuran; Partially fluorinated products of the aromatic compounds such as 2-fluorobiphenyl, 3-fluorobiphenyl, 4-fluorobiphenyl, o-cyclohexylfluorobenzene, p-cyclohexylfluorobenzene; 2 , 4-difluoroanisole, 2,5-difluoroanisole, 2,6-difluoroanisole, fluorine-containing anisole compounds such as 3,5-difluoroanisole, and the like.

これらのうち、ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、t−ブチルベンゼン、t−アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン等の芳香族化合物が好ましい。
これらは2種類以上併用して用いてもよい。2種以上併用する場合は、特に、シクロヘキシルベンゼンとt−ブチルベンゼンやt−アミルベンゼンとの組み合わせや、ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、t−ブチルベンゼン、t−アミルベンゼン等の酸素を含有しない芳香族化合物から選ばれるものと、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン等の含酸素芳香族化合物から選ばれるものとを併用するのが過充電防止特性と高温保存特性のバランスの点から好ましい。
Of these, aromatic compounds such as biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenyl ether, and dibenzofuran are preferable.
Two or more of these may be used in combination. When two or more types are used in combination, in particular, a combination of cyclohexylbenzene and t-butylbenzene or t-amylbenzene, biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, terphenyl partially hydrogenated product, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene The balance between overcharge prevention characteristics and high-temperature storage characteristics is obtained by using a combination selected from oxygen-free aromatic compounds such as t-amylbenzene and oxygen-containing aromatic compounds such as diphenyl ether and dibenzofuran. From the point of view, it is preferable.

本発明に係る非水系電解液が、過充電時の安全性に優れ、高温保存特性、サイクル特性を改善する理由は明らかではなく、また、本発明は下記作用原理に限定されるものではないが、次のように推察される。
一般に、総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物は、過充電時の安全性を向上させる効果を有するが、これらの化合物は、溶媒成分よりも正極および負極上で反応しやすいために、高温保存時においても電極の活性の高い部位で反応してしまい、これらの化合物が反応すると電池の内部抵抗が大きく上昇したり、ガス発生により、高温保存後の放電特性を著しく低下させる原因となっていた。2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有する電解液を用いることにより、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート由来の還元反応生成物の被膜が、初期の充電時から負極表面に効率よく生成し、総炭素数が7以上18以下の芳香族化合と負極との反応を抑制すると考えられる。更に、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物の還元生成物の一部が正極表面に移動して、正極表面に被膜を形成し、総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物と正極との接触を防ぎ、総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物と正極材との副反応を抑制することができると思われる。
The reason why the nonaqueous electrolytic solution according to the present invention is excellent in safety during overcharge and improves high-temperature storage characteristics and cycle characteristics is not clear, and the present invention is not limited to the following principle of operation. It is inferred as follows.
In general, aromatic compounds having a total carbon number of 7 or more and 18 or less have an effect of improving safety during overcharge, but these compounds are more easily reacted on the positive electrode and the negative electrode than the solvent components. Even when stored at high temperatures, it reacts at sites with high activity of the electrode, and when these compounds react, the internal resistance of the battery increases greatly, and gas generation can cause a significant decrease in discharge characteristics after storage at high temperatures. It was. By using an electrolytic solution containing a fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms, a coating of the reduction reaction product derived from the fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms is formed on the negative electrode surface from the initial charge. It is thought that it produces | generates efficiently and suppresses reaction with an aromatic compound with a total carbon number of 7-18, and a negative electrode. Furthermore, a part of the reduction product of the fluorinated cyclic carbonate compound having two or more fluorine atoms moves to the positive electrode surface to form a film on the positive electrode surface, and the aromatic compound having a total carbon number of 7 to 18 and It seems that contact with the positive electrode can be prevented, and side reactions between the aromatic compound having a total carbon number of 7 or more and 18 or less and the positive electrode material can be suppressed.

このように総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物と、負極および正極との副反応を抑制することにより、高温保存後の放電特性の著しい低下を抑制すると考えられる。
非水系電解液中における総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物の割合は、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、通常0.001重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、特に好ましくは0.3重量%以上、最も好ましくは0.5重量%以上であり、上限は、通常5重量%以下、好ましくは3重量%以下、特に好ましくは2重量%以下である。この下限より低濃度では過充電時の安全性を向上する効果が発現しがたい場合がある。逆に濃度が高すぎると高温保存特性などの電池の特性が低下する場合がある。
Thus, it is considered that by suppressing the side reaction between the aromatic compound having a total carbon number of 7 or more and 18 or less, and the negative electrode and the positive electrode, a significant decrease in discharge characteristics after high-temperature storage is suppressed.
The ratio of the aromatic compound having a total carbon number of 7 or more and 18 or less in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited in order to exhibit the effect of the present invention, but is usually 0.001% by weight or more, preferably 0. 0.1% by weight or more, particularly preferably 0.3% by weight or more, most preferably 0.5% by weight or more, and the upper limit is usually 5% by weight or less, preferably 3% by weight or less, particularly preferably 2% by weight. It is as follows. If the concentration is lower than this lower limit, the effect of improving safety during overcharging may be difficult to express. Conversely, if the concentration is too high, battery characteristics such as high-temperature storage characteristics may deteriorate.

本発明の一つは、電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水溶媒がジエチルカーボネートを含有し、更に、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有することを特徴とする。
全非水溶媒中に占めるジエチルカーボネートの割合は、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、通常10容量%以上、好ましくは20容量%以上、より好ましくは25容量%以上、更に好ましくは30容量%以上であり、また上限は、通常90容量%以下、好ましくは80容量%以下、より好ましくは75容量%以下、更に好ましくは、70容量%以下である。この範囲で含有させると、高温保存時の電池のフクレが抑制されるので好ましい。
One aspect of the present invention is a nonaqueous electrolytic solution containing an electrolyte and a nonaqueous solvent for dissolving the electrolyte, wherein the nonaqueous solvent contains diethyl carbonate, and further contains a fluorinated cyclic carbonate having 2 or more fluorine atoms. It is characterized by that.
The ratio of diethyl carbonate in the total non-aqueous solvent is not particularly limited in order to exhibit the effects of the present invention, but is usually 10% by volume or more, preferably 20% by volume or more, more preferably 25% by volume or more. The upper limit is usually 90% by volume or less, preferably 80% by volume or less, more preferably 75% by volume or less, and still more preferably 70% by volume or less. Containing in this range is preferable because the swelling of the battery during high-temperature storage is suppressed.

本発明に係る非水系電解液が、高温保存時の電池のフクレを抑制しながら、高温保存特性、サイクル特性を改善する理由は明らかではなく、また、本発明は下記作用原理に限定されるものではないが、次のように推察される。
ジエチルカーボネートは、ジメチルカーボネートや、エチルメチルカーボネートに比べて沸点が高く、また、分解してもメタンガスを発生しないので、高温保存時の電池のフクレ抑制の点では好ましい溶媒である。しかし、ジエチルカーボネートはジメチルカーボネートや、エチルメチルカーボネートに比べてリチウムと反応しやすい傾向があり、特に、高密度化によって、リチウムが析出しやすい電池では、析出したリチウムとの反応により、電池特性が低下する原因となっていた。2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有する電解液を用いることにより、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート由来の還元反応生成物の被膜が、初期の充電時から負極表面に効率よく生成すると共に、これらの化合物の還元生成物の一部が正極表面に移動して、正極表面に被膜を形成して、他の電解液成分と負極および正極との副反応を抑制することにより、活物質が均一に使用され、リチウムの析出を抑制することができるためと考えられる。更に、リチウムが析出した場合においても、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートが、リチウム表面に皮膜を形成して、ジエチルカーボネートとの反応を抑制するためと考えられる。
The reason why the nonaqueous electrolytic solution according to the present invention improves the high-temperature storage characteristics and the cycle characteristics while suppressing the swelling of the battery during high-temperature storage is not clear, and the present invention is limited to the following principle of operation. However, it is guessed as follows.
Diethyl carbonate has a higher boiling point than dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, and does not generate methane gas even when decomposed. Therefore, diethyl carbonate is a preferable solvent in terms of suppressing swelling of the battery during high temperature storage. However, diethyl carbonate has a tendency to react with lithium more easily than dimethyl carbonate or ethyl methyl carbonate. Particularly, in a battery in which lithium is likely to precipitate due to higher density, the battery characteristics are improved by reaction with precipitated lithium. It was the cause of the decline. By using an electrolytic solution containing a fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms, a coating of the reduction reaction product derived from the fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms is formed on the negative electrode surface from the initial charge. In addition to producing efficiently, some of the reduction products of these compounds move to the surface of the positive electrode to form a film on the surface of the positive electrode to suppress side reactions between other electrolyte components and the negative electrode and the positive electrode This is considered to be because the active material is uniformly used and the precipitation of lithium can be suppressed. Furthermore, even when lithium is deposited, it is considered that the fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms forms a film on the lithium surface and suppresses the reaction with diethyl carbonate.

本発明の一つは、 電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、環状スルホン酸エステル化合物、ジスルホン酸エステル化合物、ニトリル化合物、及び下記一般式(1)で表される化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種以上の化合物を含有し、更に、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有することを特徴とする。   One of the present invention is an electrolyte and a non-aqueous electrolyte solution containing a non-aqueous solvent for dissolving the electrolyte, wherein the non-aqueous electrolyte solution is a cyclic sulfonate compound, a disulfonate compound, a nitrile compound, and the following general formula (1 And at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by formula (2), and further containing a fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms.

Figure 2008010414
Figure 2008010414

(一般式(1)中、R〜Rは、それぞれ独立して、フッ素原子で置換されていてもよい、炭素数1〜12のアルキル基を示し、nは0〜6の整数を示す。)
[環状スルホン酸エステル化合物]
環状スルホン酸エステル化合物としては、環状構造の一部にスルホン酸エステル構造を有する化合物であれば特にその種類は限定されない。環状スルホン酸エステル化合物の具体例としては、1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトン、1,3−プロペンスルトン、1,4−ブテンスルトン、1−メチル−1,3−プロパンスルトン、3−メチル−1,3−プロパンスルトン、1−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、3−フルオロ−1,3−プロパンスルトン等が挙げられる。
これらのうち、1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトン、1,3−プロペンスルトン、1,4−ブテンスルトンが保存特性向上の点から好ましく、なかでも1,3−プロパンスルトン、1,3−プロペンスルトンがさらに好ましい。
(In General Formula (1), R 1 to R 3 each independently represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, and n represents an integer of 0 to 6). .)
[Cyclic sulfonic acid ester compound]
The type of the cyclic sulfonate compound is not particularly limited as long as it is a compound having a sulfonate structure in a part of the cyclic structure. Specific examples of the cyclic sulfonate compound include 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, 1,3-propene sultone, 1,4-butene sultone, 1-methyl-1,3-propane sultone, 3- Examples include methyl-1,3-propane sultone, 1-fluoro-1,3-propane sultone, and 3-fluoro-1,3-propane sultone.
Of these, 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, 1,3-propene sultone, and 1,4-butene sultone are preferable from the viewpoint of improving storage characteristics. -More preferred is propene sultone.

[ジスルホン酸エステル化合物]
ジスルホン酸エステル化合物としては、分子内に2つのスルホン酸エステル構造を有している化合物であれば特にその種類は限定されない。ジスルホン酸エステル化合物の具体例としては、例えば、
エタンジオールジメタンスルホネート、エタンジオールジエタンスルホネート、エタンジオールジプロパンスルホネート、エタンジオールジブタンスルホネート、エタンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、エタンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、エタンジオールビス(ヘプタフルオロプロパンスルホネート)、エタンジオールビス(パーフルオロブタンスルホネート)、エタンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、エタンジオールビス(ジフルオロメタンスルホネート)、エタンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、エタンジオールビス(1,1−ジフルオロエタンスルホネート)、エタンジオールビス(1,2−ジフルオロエタンスルホネート)、エタンジオールビス(2,2−ジフルオロエタンスルホネート)、エタンジオールビス(1,1,2−トリフルオロエタンスルホネート)、エタンジオールビス(1,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)、エタンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)、エタンジオールビス(1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート)、エタンジオールビス(1,2,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート)、等のエタンジオールジスルホネート類;
1,2−プロパンジオールジメタンスルホネート、1,2−プロパンジオールジエタンスルホネート、1,2−プロパンジオールジプロパンスルホネート、1,2−プロパンジオールジブタンスルホネート、1,2−プロパンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(ヘプタフルオロプロパンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(パーフルオロブタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(ジフルオロメタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(1,1−ジフルオロエタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(1,2−ジフルオロエタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(2,2−ジフルオロエタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(1,1,2−トリフルオロエタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(1,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(1,2,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート)、等の1,2−プロパンジオールジスルホネート類;
[Disulfonic acid ester compound]
The type of the disulfonic acid ester compound is not particularly limited as long as it is a compound having two sulfonic acid ester structures in the molecule. Specific examples of the disulfonic acid ester compound include, for example,
Ethanediol dimethanesulfonate, ethanediol diethanesulfonate, ethanediol dipropanesulfonate, ethanediol dibutanesulfonate, ethanediol bis (trifluoromethanesulfonate), ethanediol bis (pentafluoroethanesulfonate), ethanediol bis (heptafluoropropane) Sulfonate), ethanediol bis (perfluorobutanesulfonate), ethanediol di (fluoromethanesulfonate), ethanediol bis (difluoromethanesulfonate), ethanediol di (2-fluoroethanesulfonate), ethanediol bis (1,1- Difluoroethanesulfonate), ethanediol bis (1,2-difluoroethanesulfonate), ethanediol bis (2,2 Difluoroethanesulfonate), ethanediol bis (1,1,2-trifluoroethanesulfonate), ethanediol bis (1,2,2-trifluoroethanesulfonate), ethanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate) ), Ethanediol bis (1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate), ethanediol bis (1,2,2,2-tetrafluoroethanesulfonate), etc .;
1,2-propanediol dimethanesulfonate, 1,2-propanediol diethanesulfonate, 1,2-propanediol dipropanesulfonate, 1,2-propanediol dibutanesulfonate, 1,2-propanediol bis (trifluoromethane) Sulfonate), 1,2-propanediol bis (pentafluoroethane sulfonate), 1,2-propanediol bis (heptafluoropropane sulfonate), 1,2-propanediol bis (perfluorobutane sulfonate), 1,2-propane Diol di (fluoromethanesulfonate), 1,2-propanediol bis (difluoromethanesulfonate), 1,2-propanediol di (2-fluoroethanesulfonate), 1,2-propanediol bis (1,1 Difluoroethane sulfonate), 1,2-propanediol bis (1,2-difluoroethane sulfonate), 1,2-propanediol bis (2,2-difluoroethane sulfonate), 1,2-propanediol bis (1,1,2- Trifluoroethanesulfonate), 1,2-propanediol bis (1,2,2-trifluoroethanesulfonate), 1,2-propanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate), 1,2- 1,2-propanediol disulfonate such as propanediol bis (1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate), 1,2-propanediol bis (1,2,2,2-tetrafluoroethanesulfonate), etc. Kind;

1,3−プロパンジオールジメタンスルホネート、1,3−プロパンジオールジエタンスルホネート、1,3−プロパンジオールジプロパンスルホネート、1,3−プロパンジオールジブタンスルホネート、1,3−プロパンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(ヘプタフルオロプロパンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(パーフルオロブタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(ジフルオロメタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(1,1−ジフルオロエタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(1,2−ジフルオロエタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(2,2−ジフルオロエタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(1,1,2−トリフルオロエタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(1,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(1,2,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート)、等の1,3−プロパンジオールジスルホネート類;1,2−ブタンジオールジメタンスルホネート、1,2−ブタンジオールジエタンスルホネート、1,2−ブタンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールビス(ヘプタフルオロプロパンスルホネート)、1,2−ブタンジオールビス(パーフルオロブタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールビス(ジフルオロメタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールビス(2,2−ジフルオロエタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)、等の1,2−ブタンジオールジスルホネート類;   1,3-propanediol dimethanesulfonate, 1,3-propanediol diethanesulfonate, 1,3-propanediol dipropanesulfonate, 1,3-propanediol dibutanesulfonate, 1,3-propanediol bis (trifluoromethane) Sulfonate), 1,3-propanediol bis (pentafluoroethane sulfonate), 1,3-propanediol bis (heptafluoropropane sulfonate), 1,3-propanediol bis (perfluorobutane sulfonate), 1,3-propane Diol di (fluoromethanesulfonate), 1,3-propanediol bis (difluoromethanesulfonate), 1,3-propanediol di (2-fluoroethanesulfonate), 1,3-propanediol bis (1,1 Difluoroethanesulfonate), 1,3-propanediol bis (1,2-difluoroethanesulfonate), 1,3-propanediol bis (2,2-difluoroethanesulfonate), 1,3-propanediol bis (1,1,2- Trifluoroethanesulfonate), 1,3-propanediol bis (1,2,2-trifluoroethanesulfonate), 1,3-propanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate), 1,3- 1,3-propanediol disulfonate such as propanediol bis (1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate), 1,3-propanediol bis (1,2,2,2-tetrafluoroethanesulfonate), etc. 1,2-butanediol dimethanesulfonate, 1,2-but Diol diethanesulfonate, 1,2-butanediol bis (trifluoromethanesulfonate), 1,2-butanediol bis (pentafluoroethanesulfonate), 1,2-butanediol bis (heptafluoropropane sulfonate), 1,2 -Butanediol bis (perfluorobutane sulfonate), 1,2-butanediol di (fluoromethane sulfonate), 1,2-butanediol bis (difluoromethane sulfonate), 1,2-butanediol di (2-fluoroethane sulfonate) 1,2-butanediol bis (2,2-difluoroethanesulfonate), 1,2-butanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate), and the like;

1,3−ブタンジオールジメタンスルホネート、1,3−ブタンジオールジエタンスルホネート、1,3−ブタンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールビス(ヘプタフルオロプロパンスルホネート)、1,3−ブタンジオールビス(パーフルオロブタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールビス(ジフルオロメタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールビス(2,2−ジフルオロエタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)、等の1,3−ブタンジオールジスルホネート類;
1,4−ブタンジオールジメタンスルホネート、1,4−ブタンジオールジエタンスルホネート、1,4−ブタンジオールジプロパンスルホネート、1,4−ブタンジオールジブタンスルホネート、1,4−ブタンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(ヘプタフルオロプロパンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(パーフルオロブタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(ジフルオロメタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(1,1−ジフルオロエタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(1,2−ジフルオロエタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(2,2−ジフルオロエタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(1,1,2−トリフルオロエタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(1,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(1,2,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート)、等の1,4−ブタンジオールジスルホネート類;
等が挙げられる。
1,3-butanediol dimethanesulfonate, 1,3-butanediol diethanesulfonate, 1,3-butanediol bis (trifluoromethanesulfonate), 1,3-butanediol bis (pentafluoroethanesulfonate), 1,3 -Butanediol bis (heptafluoropropane sulfonate), 1,3-butanediol bis (perfluorobutane sulfonate), 1,3-butanediol di (fluoromethane sulfonate), 1,3-butanediol bis (difluoromethane sulfonate) 1,3-butanediol di (2-fluoroethanesulfonate), 1,3-butanediol bis (2,2-difluoroethanesulfonate), 1,3-butanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate) 1) 3-butanediol di sulfonates;
1,4-butanediol dimethanesulfonate, 1,4-butanediol diethanesulfonate, 1,4-butanediol dipropanesulfonate, 1,4-butanediol dibutanesulfonate, 1,4-butanediol bis (trifluoromethane Sulfonate), 1,4-butanediol bis (pentafluoroethane sulfonate), 1,4-butanediol bis (heptafluoropropane sulfonate), 1,4-butanediol bis (perfluorobutane sulfonate), 1,4-butane Diol di (fluoromethanesulfonate), 1,4-butanediol bis (difluoromethanesulfonate), 1,4-butanediol di (2-fluoroethanesulfonate), 1,4-butanediol bis (1,1-difluoroethanesulfone) 1,4-butanediol bis (1,2-difluoroethanesulfonate), 1,4-butanediol bis (2,2-difluoroethanesulfonate), 1,4-butanediol bis (1,1,2- Trifluoroethanesulfonate), 1,4-butanediol bis (1,2,2-trifluoroethanesulfonate), 1,4-butanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate), 1,4- 1,4-butanediol disulfonate such as butanediol bis (1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate), 1,4-butanediol bis (1,2,2,2-tetrafluoroethanesulfonate), etc. Kind;
Etc.

これらのうち、
エタンジオールジメタンスルホネート、エタンジオールジエタンスルホネート、エタンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、エタンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、エタンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、エタンジオールビス(ジフルオロメタンスルホネート)、エタンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、エタンジオールビス(2,2−ジフルオロエタンスルホネート)、エタンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)等のエタンジオールジスルホネート類;
1,2−プロパンジオールジメタンスルホネート、1,2−プロパンジオールジエタンスルホネート、1,2−プロパンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(ジフルオロメタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(2,2−ジフルオロエタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)等の1,2−プロパンジオールジスルホネート類;
1,3−プロパンジオールジメタンスルホネート、1,3−プロパンジオールジエタンスルホネート、1,3−プロパンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(ジフルオロメタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(2,2−ジフルオロエタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)等の1,3−プロパンジオールジスルホネート類;
1,2−ブタンジオールジメタンスルホネート、1,2−ブタンジオールジエタンスルホネート、1,2−ブタンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールビス(ジフルオロメタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールビス(2,2−ジフルオロエタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)等の1,2−ブタンジオールジスルホネート類;
Of these,
Ethanediol dimethanesulfonate, ethanediol diethanesulfonate, ethanediol bis (trifluoromethanesulfonate), ethanediol bis (pentafluoroethanesulfonate), ethanediol di (fluoromethanesulfonate), ethanediol bis (difluoromethanesulfonate), ethane Ethanediol disulfonates such as diol di (2-fluoroethanesulfonate), ethanediol bis (2,2-difluoroethanesulfonate), ethanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate);
1,2-propanediol dimethanesulfonate, 1,2-propanediol diethanesulfonate, 1,2-propanediol bis (trifluoromethanesulfonate), 1,2-propanediol bis (pentafluoroethanesulfonate), 1,2 -Propanediol di (fluoromethanesulfonate), 1,2-propanediol bis (difluoromethanesulfonate), 1,2-propanediol di (2-fluoroethanesulfonate), 1,2-propanediol bis (2,2- 1,2-propanediol disulfonates such as difluoroethanesulfonate) and 1,2-propanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate);
1,3-propanediol dimethanesulfonate, 1,3-propanediol diethanesulfonate, 1,3-propanediol bis (trifluoromethanesulfonate), 1,3-propanediol bis (pentafluoroethanesulfonate), 1,3 -Propanediol di (fluoromethanesulfonate), 1,3-propanediol bis (difluoromethanesulfonate), 1,3-propanediol di (2-fluoroethanesulfonate), 1,3-propanediol bis (2,2- 1,3-propanediol disulfonates such as difluoroethanesulfonate) and 1,3-propanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate);
1,2-butanediol dimethanesulfonate, 1,2-butanediol diethanesulfonate, 1,2-butanediol bis (trifluoromethanesulfonate), 1,2-butanediol bis (pentafluoroethanesulfonate), 1,2 -Butanediol di (fluoromethanesulfonate), 1,2-butanediol bis (difluoromethanesulfonate), 1,2-butanediol di (2-fluoroethanesulfonate), 1,2-butanediol bis (2,2- 1,2-butanediol disulfonates such as difluoroethanesulfonate) and 1,2-butanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate);

1,3−ブタンジオールジメタンスルホネート、1,3−ブタンジオールジエタンスルホネート、1,3−ブタンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールビス(ジフルオロメタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールビス(2,2−ジフルオロエタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)等の1,3−ブタンジオールジスルホネート類;
1,4−ブタンジオールジメタンスルホネート、1,4−ブタンジオールジエタンスルホネート、1,4−ブタンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(ジフルオロメタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(2,2−ジフルオロエタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)等の1,4−ブタンジオールジスルホネート類;
等が保存特性向上の点から好ましい。
1,3-butanediol dimethanesulfonate, 1,3-butanediol diethanesulfonate, 1,3-butanediol bis (trifluoromethanesulfonate), 1,3-butanediol bis (pentafluoroethanesulfonate), 1,3 -Butanediol di (fluoromethanesulfonate), 1,3-butanediol bis (difluoromethanesulfonate), 1,3-butanediol di (2-fluoroethanesulfonate), 1,3-butanediol bis (2,2- 1,3-butanediol disulfonates such as difluoroethanesulfonate) and 1,3-butanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate);
1,4-butanediol dimethanesulfonate, 1,4-butanediol diethanesulfonate, 1,4-butanediol bis (trifluoromethanesulfonate), 1,4-butanediol bis (pentafluoroethanesulfonate), 1,4 -Butanediol di (fluoromethanesulfonate), 1,4-butanediol bis (difluoromethanesulfonate), 1,4-butanediol di (2-fluoroethanesulfonate), 1,4-butanediol bis (2,2- 1,4-butanediol disulfonates such as difluoroethanesulfonate) and 1,4-butanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate);
Etc. are preferable from the viewpoint of improving storage characteristics.

なかでも、
エタンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、エタンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、エタンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、エタンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、エタンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)等のエタンジオールジスルホネート類;
1,2−プロパンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、1,2−プロパンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)等の1,2−プロパンジオールジスルホネート類;
1,3−プロパンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、1,3−プロパンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)等の1,3−プロパンジオールジスルホネート類;
1,2−ブタンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、1,2−ブタンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)等の1,2−ブタンジオールジスルホネート類;
1,3−ブタンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、1,3−ブタンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)等の1,3−ブタンジオールジスルホネート類;
1,4−ブタンジオールビス(トリフルオロメタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(ペンタフルオロエタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールジ(フルオロメタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールジ(2−フルオロエタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)等の1,4−ブタンジオールジスルホネート類;
等が特に好ましい。
Above all,
Ethanediol bis (trifluoromethanesulfonate), ethanediol bis (pentafluoroethanesulfonate), ethanediol di (fluoromethanesulfonate), ethanediol di (2-fluoroethanesulfonate), ethanediol bis (2,2,2-trimethyl) Ethanediol disulfonates such as fluoroethanesulfonate);
1,2-propanediol bis (trifluoromethanesulfonate), 1,2-propanediol bis (pentafluoroethanesulfonate), 1,2-propanediol di (fluoromethanesulfonate), 1,2-propanediol di (2- 1,2-propanediol disulfonates such as (fluoroethanesulfonate), 1,2-propanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate);
1,3-propanediol bis (trifluoromethanesulfonate), 1,3-propanediol bis (pentafluoroethanesulfonate), 1,3-propanediol di (fluoromethanesulfonate), 1,3-propanediol di (2- 1,3-propanediol disulfonates such as fluoroethanesulfonate) and 1,3-propanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate);
1,2-butanediol bis (trifluoromethanesulfonate), 1,2-butanediol bis (pentafluoroethanesulfonate), 1,2-butanediol di (fluoromethanesulfonate), 1,2-butanediol di (2- 1,2-butanediol disulfonates such as fluoroethanesulfonate), 1,2-butanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate);
1,3-butanediol bis (trifluoromethanesulfonate), 1,3-butanediol bis (pentafluoroethanesulfonate), 1,3-butanediol di (fluoromethanesulfonate), 1,3-butanediol di (2- 1,3-butanediol disulfonates such as fluoroethanesulfonate) and 1,3-butanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate);
1,4-butanediol bis (trifluoromethanesulfonate), 1,4-butanediol bis (pentafluoroethanesulfonate), 1,4-butanediol di (fluoromethanesulfonate), 1,4-butanediol di (2- 1,4-butanediol disulfonates such as fluoroethanesulfonate) and 1,4-butanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate);
Etc. are particularly preferred.

[ニトリル化合物]
ニトリル化合物としては、分子内にニトリル基を有する化合物であれば特にその種類は限定されない。また、ニトリル基を1分子中に複数個有する化合物であってもよい。
ニトリル化合物の具体例としては、
アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、イソバレロニトリル、2−メチルブチロニトリル、トリメチルアセトニトリル、ヘキサンニトリル、シクロペンタンカルボニトリル、シクロヘキサンカルボニトリル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、クロトノニトリル、3‐メチルクロトノニトリル、2‐メチル‐2‐ブテン二トリル、2‐ペンテンニトリル、2-メチル−2−ペンテンニトリル、3-メチル−2−ペンテンニトリル、2−ヘキセンニトリル、フルオロアセトニトリル、ジフルオロアセトニトリル、トリフルオロアセトニトリル、2−フルオロプロピオニトリル、3−フルオロプロピオニトリル、2,2-ジフルオロプロピオニトリル、2,3-ジフルオロプロピオニトリル、3,3-ジフルオロプロピオニトリル、2,2,3-トリフルオロプロピオニトリル、3,3,3-トリフルオロプロピオニトリル、ペンタフルオロプロピオニトリル等のモノニトリル化合物;
マロノニトリル、スクシノニトリル、2−メチルスクシノニトリル、テトラメチルスクシノニトリル、グルタロニトリル、2−メチルグルタロニトリル、アジポニトリル、フマロニトリル、2-メチレングルタロニトリル等のジニトリル化合物;
テトラシアノエチレン等のテトラニトリル化合物等が挙げられる。
これらの中でも、
アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、バレロニトリル、クロトノニト
リル、3‐メチルクロトノニトリル、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、フマロニトリルが保存特性向上の点から好ましく、
マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、フマロニトリル等のジニトリル化合物がより好ましい。
[Nitrile compound]
The type of nitrile compound is not particularly limited as long as it is a compound having a nitrile group in the molecule. Moreover, the compound which has two or more nitrile groups in 1 molecule may be sufficient.
Specific examples of nitrile compounds include
Acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, valeronitrile, isovaleronitrile, 2-methylbutyronitrile, trimethylacetonitrile, hexanenitrile, cyclopentanecarbonitrile, cyclohexanecarbonitrile, acrylonitrile, methacrylonitrile, crotono Nitrile, 3-methylcrotononitrile, 2-methyl-2-butenenitryl, 2-pentenenitrile, 2-methyl-2-pentenenitrile, 3-methyl-2-pentenenitrile, 2-hexenenitrile, fluoroacetonitrile, Difluoroacetonitrile, trifluoroacetonitrile, 2-fluoropropionitrile, 3-fluoropropionitrile, 2,2-difluoropropionitrile, 2,3-difluoropropionitrile, , 3-difluoro propionitrile, 2,2,3-trifluoropropyne propionitrile, 3,3,3 trifluoropropyne propionitrile, mononitrile compounds such as pentafluoro propionitrile;
Dinitrile compounds such as malononitrile, succinonitrile, 2-methylsuccinonitrile, tetramethylsuccinonitrile, glutaronitrile, 2-methylglutaronitrile, adiponitrile, fumaronitrile, 2-methyleneglutaronitrile;
Examples thereof include tetranitrile compounds such as tetracyanoethylene.
Among these,
Acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, valeronitrile, crotononitrile, 3-methylcrotononitrile, malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, fumaronitrile are preferable from the viewpoint of improving storage characteristics,
More preferred are dinitrile compounds such as malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, fumaronitrile.

[一般式(1)で表される化合物]
上記一般式(1)中、炭素数1〜12のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の直鎖状、分岐鎖状又は環状アルキル基が挙げられる。R〜Rの炭素数は、下限としては、通常1以上、ガス発生抑制のの点から、好ましくは2以上、上限としては、通常12以下、電解液への溶解性および電池特性の点から、好ましくは8以下、さらに好ましくは4以下である。
さらに、上記アルキル基はフッ素原子で置換されていてもよく、フッ素原子で置換されている基としては、例えばトリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基等の上記アルキル基の部分フッ化アルキル基およびパーフルオロアルキル基が挙げられる。
また、上記一般式中、nは0〜6の整数を示す。
一般式(1)で表される化合物の具体例としては、
トリメチルホスホノフォルメート、メチルジエチルホスホノフォルメート、メチルジプロピルホスホノフォルメート、メチルジプチルホスホノフォルメート、トリエチルホスホノフォルメート、エチルジメチルホスホノフォルメート、エチルジプロピルホスホノフォルメート、エチルジプチルホスホノフォルメート、トリプロピルホスホノフォルメート、プロピルジメチルホスホノフォルメート、プロピルジエチルホスホノフォルメート、プロピルジプチルホスホノフォルメート、トリブチルホスホノフォルメート、ブチルジメチルホスホノフォルメート、ブチルジエチルホスホノフォルメート、ブチルジプロピルホスホノフォルメート、メチルビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノフォルメート、エチルビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノフォルメート、プロピルビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノフォルメート、ブチルビス(2,2,2− トリフルオロエチル)ホスホノフォルメート等のn=0の化合物;
トリメチルホスホノアセテート、メチルジエチルホスホノアセテート、メチルジプロピルホスホノアセテート、メチルジプチルホスホノアセテート、トリエチルホスホノアセテート、エチルジメチルホスホノアセテート、エチルジプロピルホスホノアセテート、エチルジプチルホスホノアセテート、トリプロピルホスホノアセテート、プロピルジメチルホスホノアセテート、プロピルジエチルホスホノアセテート、プロピルジプチルホスホノアセテート、トリブチルホスホノアセテート、ブチルジメチルホスホノアセテート、ブチルジエチルホスホノアセテート、ブチルジプロピルホスホノアセテート、メチルビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノアセテート、エチルビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノアセテート、プロピルビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノアセテート、ブチルビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノアセテート等のn=1の化合物;
[Compound represented by general formula (1)]
In the general formula (1), examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl. And linear, branched or cyclic alkyl groups such as a group, tert-butyl group, pentyl group, cyclopentyl group and cyclohexyl group. The carbon number of R 1 to R 3 is usually 1 or more as a lower limit, preferably 2 or more, and usually 12 or less as an upper limit, from the viewpoint of suppressing gas generation. Therefore, it is preferably 8 or less, more preferably 4 or less.
Furthermore, the alkyl group may be substituted with a fluorine atom, and examples of the group substituted with a fluorine atom include partial alkyl groups such as trifluoromethyl group, trifluoroethyl group, and pentafluoroethyl group. Alkyl group and perfluoroalkyl group.
Moreover, in said general formula, n shows the integer of 0-6.
Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include
Trimethylphosphonoformate, methyldiethylphosphonoformate, methyldipropylphosphonoformate, methyldipeptylphosphonoformate, triethylphosphonoformate, ethyldimethylphosphonoformate, ethyldipropylphosphonoformate, Ethyl diptylphosphonoformate, tripropylphosphonoformate, propyldimethylphosphonoformate, propyldiethylphosphonoformate, propyldipeptylphosphonoformate, tributylphosphonoformate, butyldimethylphosphonoformate, Butyldiethylphosphonoformate, Butyldipropylphosphonoformate, Methylbis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphonoformate, Ethylbis (2,2,2-to Trifluoroethyl) phosphonoacetate formate, propyl bis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphonoacetate formate, butyl bis (2,2,2-trifluoroethyl) compound of n = 0, such as phosphono formate;
Trimethylphosphonoacetate, methyldiethylphosphonoacetate, methyldipropylphosphonoacetate, methyldipeptylphosphonoacetate, triethylphosphonoacetate, ethyldimethylphosphonoacetate, ethyldipropylphosphonoacetate, ethyldipeptylphosphonoacetate, Tripropylphosphonoacetate, propyldimethylphosphonoacetate, propyldiethylphosphonoacetate, propyldibutylphosphonoacetate, tributylphosphonoacetate, butyldimethylphosphonoacetate, butyldiethylphosphonoacetate, butyldipropylphosphonoacetate, methylbis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphonoacetate, ethylbis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphonoacetate , Propyl bis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphonoacetate, butyl bis (2,2,2-trifluoroethyl) compound of n = 1, such as phosphonoacetate;

トリメチル−3−ホスホノプロピオネート、メチルジエチル−3−ホスホノプロピオネート、メチルジプロピル−3−ホスホノプロピオネート、メチルジプチル−3−ホスホノプロピオネート、トリエチル−3−ホスホノプロピオネート、エチルジメチル−3−ホスホノプロピオネート、エチルジプロピル−3−ホスホノプロピオネート、エチルジプチル−3−ホスホノプロピオネート、トリプロピル−3−ホスホノプロピオネート、プロピルジメチル−3−ホスホノプロピオネート、プロピルジエチル−3−ホスホノプロピオネート、プロピルジプチル−3−ホスホノプロピオネート、トリブチル−3−ホスホノプロピオネート、ブチルジメチル−3−ホスホノプロピオネート、ブチルジエチル−3−ホスホノプロピオネート、ブチルジプロピル−3−ホスホノプロピオネート、メチルビス(2,2,2−トリフルオロエチル)−3−ホスホノプロピオネート、エチルビス(2,2,2−トリフルオロエチル)−3−ホスホノプロピオネート、プロピルビス(2,2,2−トリフルオロエチル)−3−ホスホノプロピオネート、ブチルビス(2,2,2−トリフルオロエチル)−3−ホスホノプロピオネート等のn=2の化合物;
トリメチル−4−ホスホノブチレート、メチルジエチル−4−ホスホノブチレート、メチルジプロピル−4−ホスホノブチレート、メチルジプチル−4−ホスホノブチレート、トリエチル−4−ホスホノブチレート、エチルジメチル−4−ホスホノブチレート、エチルジプロピル−4−ホスホノブチレート、エチルジプチル−4−ホスホノブチレート、トリプロピル−4−ホスホノブチレート、プロピルジメチル−4−ホスホノブチレート、プロピルジエチル−4−ホスホノブチレート、プロピルジプチル−4−ホスホノブチレート、トリブチル−4−ホスホノブチレート、ブチルジメチル−4−ホスホノブチレート、ブチルジエチル−4−ホスホノブチレート、ブチルジプロピル−4−ホスホノブチレート等のn=3の化合物等が挙げられる。
Trimethyl-3-phosphonopropionate, methyldiethyl-3-phosphonopropionate, methyldipropyl-3-phosphonopropionate, methyldipyl-3-phosphonopropionate, triethyl-3-phosphonopro Pionate, ethyldimethyl-3-phosphonopropionate, ethyldipropyl-3-phosphonopropionate, ethyldipeptyl-3-phosphonopropionate, tripropyl-3-phosphonopropionate, propyldimethyl- 3-phosphonopropionate, propyldiethyl-3-phosphonopropionate, propyldiptyl-3-phosphonopropionate, tributyl-3-phosphonopropionate, butyldimethyl-3-phosphonopropionate Butyl diethyl-3-phosphonopropionate, butyl dip Pyr-3-phosphonopropionate, methylbis (2,2,2-trifluoroethyl) -3-phosphonopropionate, ethylbis (2,2,2-trifluoroethyl) -3-phosphonopropio N = 2 such as nate, propylbis (2,2,2-trifluoroethyl) -3-phosphonopropionate, butylbis (2,2,2-trifluoroethyl) -3-phosphonopropionate Compound;
Trimethyl-4-phosphonobutyrate, methyldiethyl-4-phosphonobutyrate, methyldipropyl-4-phosphonobutyrate, methyldipyl-4-phosphonobutyrate, triethyl-4-phosphonobutyrate, ethyldimethyl -4-phosphonobutyrate, ethyldipropyl-4-phosphonobutyrate, ethyldiptyl-4-phosphonobutyrate, tripropyl-4-phosphonobutyrate, propyldimethyl-4-phosphonobutyrate, propyldiethyl -4-phosphonobutyrate, propyldipeptyl-4-phosphonobutyrate, tributyl-4-phosphonobutyrate, butyldimethyl-4-phosphonobutyrate, butyldiethyl-4-phosphonobutyrate, butyldi And n = 3 compounds such as propyl-4-phosphonobutyrate .

これらの中で、高温保存後の電池特性向上の点からn=0,1,2の化合物が保存特性向上の点から好ましく、n=1,2の化合物が特に好ましい。
これらの環状スルホン酸エステル化合物、ジスルホン酸エステル化合物、ニトリル化合物及び一般式(1)で表される化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種の化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種類以上の化合物を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
非水系電解液中のこれらの化合物の含有割合は、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、非水系電解液全体に対して、合計で、通常0.001重量%以上、好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.1重量%以上である。また、上限は合計で、通常5重量%以下であり、4重量%以下が好ましく、より好ましくは3重量%以下である。これらの化合物の濃度が低すぎると改善効果が得られ難い場合があり、一方、濃度が高すぎると充放電効率の低下を招く場合がある。
Among these, compounds with n = 0, 1, 2 are preferable from the viewpoint of improving battery characteristics after high-temperature storage, and compounds with n = 1, 2 are particularly preferable from the viewpoint of improving storage characteristics.
At least one compound selected from the group consisting of these cyclic sulfonic acid ester compounds, disulfonic acid ester compounds, nitrile compounds and compounds represented by the general formula (1) may be used alone. Two or more compounds may be used in any combination and ratio.
The content ratio of these compounds in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited in order to exhibit the effects of the present invention, but is generally 0.001% by weight or more in total with respect to the entire non-aqueous electrolyte solution. , Preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more. Further, the upper limit is generally 5% by weight or less, preferably 4% by weight or less, and more preferably 3% by weight or less. If the concentration of these compounds is too low, it may be difficult to obtain an improvement effect, while if the concentration is too high, the charge / discharge efficiency may be reduced.

本発明に係る非水系電解液が、高温保存特性を改善する理由は明らかではなく、また、本発明は下記作用原理に限定されるものではないが、次のように推察される。
環状スルホン酸エステル化合物、ジスルホン酸エステル化合物、ニトリル化合物及び一般式(1)で表される化合物は、正極表面への吸着または保護皮膜形成により、高温保存時の正極側の劣化を抑制することができるが、負極側で還元分解されやすい傾向があり、負極側での副反応が多くなったり、負極側の抵抗を増大させて、電池特性が低下する傾向があった。2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物を含有する場合、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物が、これらの化合物が反応するより早い段階で、負極表面に皮膜を形成し、これらの化合物の過剰な反応を抑制できると考えられる。
本発明の一つは、電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、充電終止電圧が4.3V以上の高電圧電池に使用される電解液であって
、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有することを特徴とする。
The reason why the nonaqueous electrolytic solution according to the present invention improves the high-temperature storage characteristics is not clear, and the present invention is not limited to the following operation principle, but is presumed as follows.
The cyclic sulfonic acid ester compound, the disulfonic acid ester compound, the nitrile compound and the compound represented by the general formula (1) can suppress deterioration on the positive electrode side during high-temperature storage by adsorption onto the positive electrode surface or formation of a protective film. However, there is a tendency that reductive decomposition tends to occur on the negative electrode side, and side reactions on the negative electrode side increase, or resistance on the negative electrode side increases, and battery characteristics tend to deteriorate. When a fluorinated cyclic carbonate compound having two or more fluorine atoms is contained, the fluorinated cyclic carbonate compound having two or more fluorine atoms forms a film on the negative electrode surface at an earlier stage than these compounds react, It is thought that excessive reaction of these compounds can be suppressed.
One aspect of the present invention is an electrolyte used for a high-voltage battery having an end-of-charge voltage of 4.3 V or more in a non-aqueous electrolyte containing an electrolyte and a non-aqueous solvent for dissolving the electrolyte. And a fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms.

(充電終止電圧が4.3V以上の高電圧電池)
本発明に係る非水系電解液は、充電終止電圧が4.3V以上の高電圧電池に使用される
ことを特徴とする。
充電終止電圧が4.3V以上の高電圧電池の電圧の下限としては、通常4.3V以上、好ましくは4.35V以上である。上限としては、特に制限されないが6V以下、好ましくは5V以下、特に好ましくは4.8V以下である。この下限値を上回る場合、エネルギー密度の向上効果とサイクル特性が良好であるため好ましい。
電池を高電圧とするためには、活物質の種類や正負極のバランスを適宜選択して電池を構成することで達成できる。
その構成についての詳細については後述する。
本発明の電池は、充電終止電圧を4.3V以上としていることから、4.3V以上の電圧を少なくとも一度経験していることとなる。通常、4.3V以上の電圧を少なくとも一度経験した電池は、正極と電解液との副反応に起因すると思われる電池特性の劣化が顕著になる問題もあった。
(High-voltage battery with end-of-charge voltage of 4.3V or higher)
The non-aqueous electrolyte solution according to the present invention is used for a high-voltage battery having a charge end voltage of 4.3 V or more.
The lower limit of the voltage of a high voltage battery having a charge end voltage of 4.3 V or higher is usually 4.3 V or higher, preferably 4.35 V or higher. The upper limit is not particularly limited, but is 6 V or less, preferably 5 V or less, particularly preferably 4.8 V or less. When this lower limit is exceeded, the energy density improvement effect and cycle characteristics are good, which is preferable.
In order to set the battery at a high voltage, it can be achieved by configuring the battery by appropriately selecting the type of active material and the balance between the positive and negative electrodes.
Details of the configuration will be described later.
Since the battery of the present invention has the end-of-charge voltage of 4.3 V or higher, the battery has experienced a voltage of 4.3 V or higher at least once. In general, a battery that has experienced a voltage of 4.3 V or more at least once has a problem that the deterioration of battery characteristics, which may be caused by a side reaction between the positive electrode and the electrolyte, becomes remarkable.

一方で、本願発明の電池は、高電圧下において、正極及び負極と電解液の分解が起こりづらいため、電池は高い電池特性を維持したまま充放電を繰り返すことができる。
本発明に係る非水系電解液は、それぞれを組み合わせて用いてもよい。
例えば、電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、不飽和結合を有する環状カーボネート類をおよび/又は総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物および/又は非水溶媒がジエチルカーボネートを含有し、および/又は環状スルホン酸エステル化合物、ジスルホン酸エステル化合物、ニトリル化合物、一般式(1)で表される化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種以上の化合物を含有し、更に、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有する非水系電解液、または、それらの非水系電解液が充電終止電圧が4.3V以上の高電圧電池に使用される非水系電解液であってもよい。
On the other hand, since the battery of the present invention hardly decomposes the positive electrode, the negative electrode and the electrolyte under high voltage, the battery can be repeatedly charged and discharged while maintaining high battery characteristics.
The nonaqueous electrolytic solutions according to the present invention may be used in combination.
For example, in a non-aqueous electrolyte solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent that dissolves the electrolyte, the non-aqueous electrolyte solution includes a cyclic carbonate having an unsaturated bond and / or an aromatic compound having a total carbon number of 7 to 18 and And / or the non-aqueous solvent contains diethyl carbonate, and / or at least one selected from the group consisting of cyclic sulfonic acid ester compounds, disulfonic acid ester compounds, nitrile compounds, and compounds represented by the general formula (1) And a non-aqueous electrolyte containing a fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms, or the non-aqueous electrolyte is used for a high voltage battery having a charge end voltage of 4.3 V or more. It may be a non-aqueous electrolyte solution.

(他の化合物)
本発明に係る非水系電解液は、本発明の効果を損ねない範囲で、種々の他の化合物を助剤として含有していてもよい。
他の助剤としては、
フルオロエチレンカーボネート、エリスリタンカーボネート、スピロ−ビス−ジメチレンカーボネート、メトキシエチル−メチルカーボネート等のカーボネート化合物;
無水コハク酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水グルタコン酸、無水ジグリコール酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、フェニルコハク酸無水物等のカルボン酸無水物;
2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、1,9−ジビニル−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン等のスピロ化合物;
エチレンサルファイト、プロピレンサルファイト、メチルメタンスルホネート、エチルメタンスルホネート、メチル−メトキシメタンスルホネート、メチル−2−メトキシエタンスルホネート、スルホラン、スルホレン、ジメチルスルホン、ジフェニルスルホン、N,N−ジメチルメタンスルホンアミド、N,N−ジエチルメタンスルホンアミド等の含硫黄化合物;
(Other compounds)
The non-aqueous electrolyte solution according to the present invention may contain various other compounds as auxiliary agents within a range not impairing the effects of the present invention.
As other auxiliaries,
Carbonate compounds such as fluoroethylene carbonate, erythritan carbonate, spiro-bis-dimethylene carbonate, methoxyethyl-methyl carbonate;
Succinic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, glutaconic anhydride, diglycolic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, phenyl succinic anhydride, etc. Carboxylic acid anhydrides of
Spiro compounds such as 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane, 1,9-divinyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane;
Ethylene sulfite, propylene sulfite, methyl methanesulfonate, ethylmethanesulfonate, methyl-methoxymethanesulfonate, methyl-2-methoxyethanesulfonate, sulfolane, sulfolene, dimethylsulfone, diphenylsulfone, N, N-dimethylmethanesulfonamide, N Sulfur-containing compounds such as N-diethylmethanesulfonamide;

1−メチル−2−ピロリジノン、1−メチル−2−ピペリドン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−メチルスクシイミド等の含窒素化合物;
ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、プロピルシクロヘキサン、n−ブチルシクロヘキサン、t−ブチルシクロヘキサン、ジシクロヘキシル等の炭化水素化合物、
フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼンのフッ化ベンゼン等が挙げられる。
これらは2種類以上併用して用いてもよい。
Nitrogen-containing compounds such as 1-methyl-2-pyrrolidinone, 1-methyl-2-piperidone, 3-methyl-2-oxazolidinone, 3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-methylsuccinimide;
Hydrocarbon compounds such as heptane, octane, nonane, decane, cycloheptane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, propylcyclohexane, n-butylcyclohexane, t-butylcyclohexane, dicyclohexyl,
Fluorobenzene, difluorobenzene, hexafluorobenzene fluorinated benzene, and the like.
Two or more of these may be used in combination.

非水系電解液中におけるこれらの助剤の割合は、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、通常0.01重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、特に好ましくは0.2重量%以上であり、上限は、通常5重量%以下、好ましくは3重量%以下、特に好ましくは1重量%以下である。これらの助剤を添加することにより、高温保存後の容量維持特性やサイクル特性を向上させることができる。この下限より低濃度では助剤の効果がほとんど発現しない場合がある。また、逆に濃度が高すぎると高負荷放電特性などの電池の特性が低下する場合がある。   The ratio of these auxiliaries in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited in order to exhibit the effects of the present invention, but is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, particularly preferably. Is 0.2% by weight or more, and the upper limit is usually 5% by weight or less, preferably 3% by weight or less, and particularly preferably 1% by weight or less. By adding these auxiliaries, capacity maintenance characteristics and cycle characteristics after high temperature storage can be improved. If the concentration is lower than this lower limit, the effect of the auxiliary agent may be hardly exhibited. On the other hand, if the concentration is too high, battery characteristics such as high load discharge characteristics may deteriorate.

(電解液の調製)
本発明に係る非水系電解液は、非水溶媒に、電解質、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種以上の化合物及び必要に応じて他の化合物を溶解することにより調製することができる。非水系電解液の調製に際しては、各原料は、電解液とした場合の水分を低減させるため予め脱水しておくのが好ましい。通常50ppm以下、好ましくは30ppm以下、特に好ましくは10ppm以下まで脱水するのがよい。また、電解液調製後に、脱水、脱酸処理等を実施してもよい。
本発明の非水系電解液は、非水電解液電池の中でも二次電池用、即ち非水系電解液二次電池、例えばリチウム二次電池用の電解液として用いるのに好適である。以下、本発明の電解液を用いた非水系電解液二次電池について説明する。
(Preparation of electrolyte)
The nonaqueous electrolytic solution according to the present invention dissolves an electrolyte, at least one compound selected from the group consisting of a fluorinated cyclic carbonate compound having two or more fluorine atoms, and, if necessary, other compounds in a nonaqueous solvent. Can be prepared. In preparing the non-aqueous electrolyte solution, each raw material is preferably dehydrated in advance in order to reduce the water content when the electrolyte solution is used. Usually, it is good to dehydrate to 50 ppm or less, preferably 30 ppm or less, particularly preferably 10 ppm or less. Moreover, you may implement dehydration, a deoxidation process, etc. after electrolyte solution preparation.
The non-aqueous electrolyte of the present invention is suitable for use as a secondary battery among non-aqueous electrolyte batteries, that is, as an electrolyte for a non-aqueous electrolyte secondary battery, for example, a lithium secondary battery. Hereinafter, a non-aqueous electrolyte secondary battery using the electrolyte of the present invention will be described.

<非水系電解液二次電池>
本発明の非水系電解液二次電池は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水系電解液を含む非水系電解液電池であって、該非水系電解液が上記した電解液であることを特徴とするものである。
(電池構成)
本発明に係る非水系電解液二次電池は、上記本発明の電解液を用いて作製される以外は従来公知の非水系電解液二次電池と同様、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水電解液を含む非水系電解液電池であり、通常、正極と負極とを本発明に係る非水系電解液が含浸されている多孔膜を介してケースに収納することで得られる。従って、本発明に係る二次電池の形状は特に制限されるものではなく、円筒型、角型、ラミネート型、コイン型、大型等のいずれであってもよい。
<Non-aqueous electrolyte secondary battery>
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is a non-aqueous electrolyte battery including a negative electrode and a positive electrode capable of inserting and extracting lithium ions, and a non-aqueous electrolyte, and the non-aqueous electrolyte is the above-described electrolyte. It is characterized by being.
(Battery configuration)
A non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is similar to a conventionally known non-aqueous electrolyte secondary battery except that it is prepared using the above-described electrolyte of the present invention. A non-aqueous electrolyte battery including a positive electrode and a non-aqueous electrolyte, usually obtained by housing the positive electrode and the negative electrode in a case through a porous membrane impregnated with the non-aqueous electrolyte according to the present invention. . Therefore, the shape of the secondary battery according to the present invention is not particularly limited, and may be any of a cylindrical shape, a square shape, a laminate shape, a coin shape, a large size, and the like.

(負極)
負極活物質としては、リチウムを吸蔵・放出可能な炭素質材料や金属化合物、リチウム金属及びリチウム合金などを用いることができる。これらの負極活物質は、単独で用いても、2種類以上を混合して用いてもよい。なかでも好ましいものは炭素質材料、リチウムを吸蔵および放出可能な金属化合物である。
(Negative electrode)
As the negative electrode active material, a carbonaceous material or metal compound capable of inserting and extracting lithium, a lithium metal, a lithium alloy, or the like can be used. These negative electrode active materials may be used alone or in combination of two or more. Among these, preferred are carbonaceous materials and metal compounds capable of occluding and releasing lithium.

炭素質材料のなかでは、特に、黒鉛や黒鉛の表面を黒鉛に比べて非晶質の炭素で被覆したものが好ましい。
黒鉛は、学振法によるX線回折で求めた格子面(002面)のd値(層間距離)が0.335〜0.338nm、特に0.335〜0.337nmであるものが好ましい。また、学振法によるX線回折で求めた結晶子サイズ(Lc)は、通常30nm以上、好ましくは50nm以上、特に好ましくは100nm以上である。灰分は、通常1重量%以下、好ましくは0.5重量%以下、特に好ましくは0.1重量%以下である。
Among the carbonaceous materials, graphite and graphite whose surface is coated with amorphous carbon as compared with graphite are particularly preferable.
The graphite preferably has a lattice plane (002 plane) d value (interlayer distance) of 0.335 to 0.338 nm, particularly 0.335 to 0.337 nm, as determined by X-ray diffraction using the Gakushin method. The crystallite size (Lc) determined by X-ray diffraction by the Gakushin method is usually 30 nm or more, preferably 50 nm or more, and particularly preferably 100 nm or more. The ash content is usually 1% by weight or less, preferably 0.5% by weight or less, particularly preferably 0.1% by weight or less.

黒鉛の表面を非晶質の炭素で被覆したものとして好ましいのは、X線回折における格子面(002面)のd値が0.335〜0.338nmである黒鉛を核材とし、その表面に該核材よりもX線回折における格子面(002面)のd値が大きい炭素質材料が付着しており、かつ核材と核材よりもX線回折における格子面(002面)のd値が大きい炭素質材料との割合が重量比で99/1〜80/20であるものである。これを用いると、高い容量で、かつ電解液と反応しにくい負極を製造することができる。   The graphite surface coated with amorphous carbon is preferably graphite having a d-value of 0.335 to 0.338 nm on the lattice plane (002 plane) in X-ray diffraction as a core material. A carbonaceous material having a larger d-value on the lattice plane (002 plane) in X-ray diffraction than the core material is attached, and the d-value on the lattice plane (002 plane) in X-ray diffraction is greater than that of the core material and the core material. The ratio with respect to the carbonaceous material having a large is 99/1 to 80/20 by weight. When this is used, a negative electrode having a high capacity and hardly reacting with the electrolytic solution can be produced.

炭素質材料の粒径は、レーザー回折・散乱法によるメジアン径で、通常1μm以上、好ましくは3μm以上、より好ましくは5μm以上、最も好ましくは7μm以上であり、通常100μm以下、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下、最も好ましくは30μm以下である。
炭素質材料のBET法による比表面積は、通常0.3m2/g以上、好ましくは0.5
2/g以上、より好ましくは0.7m2/g以上、最も好ましくは0.8m2/g以上で
あり、通常25.0m2/g以下、好ましくは20.0m2/g以下、より好ましくは15.0m2/g以下、最も好ましくは10.0m2/g以下である。
The particle size of the carbonaceous material is a median diameter by a laser diffraction / scattering method, and is usually 1 μm or more, preferably 3 μm or more, more preferably 5 μm or more, most preferably 7 μm or more, and usually 100 μm or less, preferably 50 μm or less, More preferably, it is 40 micrometers or less, Most preferably, it is 30 micrometers or less.
The specific surface area of the carbonaceous material by the BET method is usually 0.3 m 2 / g or more, preferably 0.5
m 2 / g or more, more preferably 0.7 m 2 / g or more, and most preferably 0.8 m 2 / g or more and usually 25.0 m 2 / g or less, preferably 20.0 m 2 / g, more Preferably it is 15.0 m < 2 > / g or less, Most preferably, it is 10.0 m < 2 > / g or less.

また、炭素質材料は、アルゴンイオンレーザー光を用いたラマンスペクトルで分析し、1570〜1620cm-1の範囲にあるピークPAのピーク強度をIA、1300〜1400cm-1の範囲にあるピークPBのピーク強度をIBとした場合、IBとIAの比で表されるR値(=IB/IA)が、0.01〜0.7の範囲であるものが好ましい。また、1570〜1620cm-1の範囲にあるピークの半値幅が、通常26cm-1以下、特に25cm-1以下であるものが好ましい。 Further, the carbonaceous material is analyzed by Raman spectrum using argon ion laser light, the peak is the peak intensity of the peak P A in the range of 1570~1620cm -1 I A, in the range of 1300~1400cm -1 P If the peak intensity of the B was I B, R value represented by the ratio of I B and I a (= I B / I a) is what is preferably in the range of 0.01 to 0.7. Further, the half width of the peak in the range of 1570~1620Cm -1 is typically 26cm -1 or less, are preferred in particular 25 cm -1 or less.

リチウムを吸蔵及び放出可能な金属化合物としては、Ag、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、P、Sb、Bi、Cu、Ni、Sr、Ba等の金属を含有する化合物が挙げられ、これらの金属は単体、酸化物、リチウムとの合金などとして用いられる。本発明においては、Si、Sn、Ge及びAlから選ばれる元素を含有するものが好ましく、Si、Sn及びAlから選ばれる金属の酸化物又はリチウム合金がより好ましい。 また、これらは粉末のものでも薄膜状のものでもよく、結晶質のものでもアモルファスのものでもよい。   Examples of metal compounds capable of inserting and extracting lithium include compounds containing metals such as Ag, Zn, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Cu, Ni, Sr, and Ba. These metals are used as simple substances, oxides, alloys with lithium, and the like. In the present invention, those containing an element selected from Si, Sn, Ge and Al are preferred, and oxides or lithium alloys of metals selected from Si, Sn and Al are more preferred. These may be in the form of powder or thin film, and may be crystalline or amorphous.

リチウムを吸蔵・放出可能な金属化合物あるいはこの酸化物やリチウムとの合金は、一般に黒鉛に代表される炭素質材料に比較し、単位重量あたりの容量が大きいので、より高エネルギー密度が求められるリチウム二次電池には好適である。
リチウムを吸蔵・放出可能な金属化合物あるいはこの酸化物やリチウムとの合金の平均粒系は、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、通常50μm以下、好ましくは20μm以下、特に好ましくは10μm以下、通常0.1μm以上、好ましくは1μm以上、特に好ましくは2μm以上である。この上限を上回る場合、電極の膨張が大きくなり、サイクル特性が低下してしまう可能性がある。また、この下限を下回る場合、集電が取りにくくなり、容量が十分に発現しない可能性がある。
Lithium is a metal compound that can occlude and release lithium, or its oxides and alloys with lithium generally have higher capacity per unit weight than carbonaceous materials typified by graphite. It is suitable for a secondary battery.
The average particle system of the metal compound capable of occluding and releasing lithium or the oxide or an alloy thereof with lithium is not particularly limited in order to exhibit the effect of the present invention, but is usually 50 μm or less, preferably 20 μm or less, Particularly preferably, it is 10 μm or less, usually 0.1 μm or more, preferably 1 μm or more, particularly preferably 2 μm or more. When this upper limit is exceeded, the expansion of the electrode increases, and the cycle characteristics may deteriorate. Moreover, when less than this minimum, it becomes difficult to collect current and there is a possibility that the capacity is not sufficiently developed.

(正極)
正極活物質としては、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウムマンガン酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物材料などのリチウムを吸蔵・放出可能な材料が挙げられる。これらの化合物は、LiXCoO2、LiXNiO2、LiXMnO2、LiXCo1-yy2、LiXNi1-yy2、LiXMn1-yy2等であり、ここでMは通常、Fe、Co、Ni、Mn、Mg、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、V、Sr、Tiから選ばれる少なくとも1種であり、0.4≦x≦1.2、0≦y≦0.6であるものや、LiXMnaNibCoc2(但し、0.4≦x≦1.2、a+b+c=1)が挙げられ
る。
(Positive electrode)
Examples of the positive electrode active material include materials capable of inserting and extracting lithium, such as lithium transition metal composite oxide materials such as lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, and lithium manganese oxide. These compounds are Li x CoO 2 , Li x NiO 2 , Li x MnO 2 , Li x Co 1 -y My O 2 , Li x Ni 1 -y My O 2 , Li x Mn 1 -y My O 2 etc., where M is usually at least one selected from Fe, Co, Ni, Mn, Mg, Cu, Zn, Al, Sn, B, Ga, Cr, V, Sr, Ti, 0.4 and what is ≦ x ≦ 1.2,0 ≦ y ≦ 0.6 , Li X Mn a Ni b Co c O 2 ( where, 0.4 ≦ x ≦ 1.2, a + b + c = 1) is Can be mentioned.

特にLiXCo1-yy2、LiXNi1-yy2、LiXMn1-yy2等で表される、コバルト、ニッケル、マンガンの一部を他の金属で置き換えたものや、LiXMnaNib
c2(但し、0.4≦x≦1.2、a+b+c=1、|a-b|<0.1)で表されるものは、その構造を安定化させることができるので好ましい。
正極活物質は、単独で用いても、複数を併用しても良い。
Especially represented by Li X Co 1-y M y O 2, Li X Ni 1-y M y O 2, Li X Mn 1-y M y O 2 , etc., cobalt, nickel, and other part of manganese Replaced with metal or Li X Mn a Ni b C
Those represented by o c O 2 (0.4 ≦ x ≦ 1.2, a + b + c = 1, | ab | <0.1) are preferable because the structure can be stabilized.
The positive electrode active materials may be used alone or in combination.

また、これら正極活物質の表面に、主体となる正極活物質を構成する物質とは異なる組成の物質が付着したものを用いることもできる。表面付着物質としては酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アンチモン、酸化ビスマス等の酸化物、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム等の硫酸塩、炭酸リチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩等が挙げられる。   In addition, a material in which a substance having a composition different from that of the substance constituting the main cathode active material is attached to the surface of the cathode active material can be used. Surface adhering substances include aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide, bismuth oxide, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate And sulfates such as aluminum sulfate and carbonates such as lithium carbonate, calcium carbonate and magnesium carbonate.

表面付着物質の量としては、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、正極活物質に対して質量で、下限として好ましくは0.1ppm以上、より好ましくは1ppm以上、更に好ましくは10ppm以上、上限として好ましくは20%以下、より好ましくは10%以下、更に好ましくは5%以下で用いられる。表面付着物質により、正極活物質表面での非水系電解液の酸化反応を抑制することができ、電池寿命を向上させることができるが、その付着量が少なすぎる場合その効果は十分に発現せず、多すぎる場合には、リチウムイオンの出入りを阻害するため抵抗が増加する場合がある。   The amount of the surface adhering substance is not particularly limited in order to exhibit the effects of the present invention, but is preferably 0.1 ppm or more, more preferably 1 ppm or more as a lower limit in terms of mass with respect to the positive electrode active material. The upper limit is preferably 10 ppm or more, preferably 20% or less, more preferably 10% or less, and still more preferably 5% or less. The surface adhering substance can suppress the oxidation reaction of the non-aqueous electrolyte solution on the surface of the positive electrode active material, and can improve the battery life. However, when the amount of the adhering quantity is too small, the effect is not sufficiently exhibited. If the amount is too large, the resistance may increase in order to inhibit the entry and exit of lithium ions.

(電極)
活物質を結着する結着剤としては、電極製造時に使用する溶媒や電解液に対して安定な材料であれば、任意のものを使用することができる。例えば、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、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム等の不飽和結合を有するポリマー及びその共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体等のアクリル酸系ポリマー及びその共重合体などが挙げられる。
(electrode)
As the binder for binding the active material, any material can be used as long as it is a material that is stable with respect to the solvent and the electrolyte used in manufacturing the electrode. For example, fluororesins such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polymers having unsaturated bonds such as styrene / butadiene rubber, isoprene rubber and butadiene rubber, and copolymers thereof, ethylene / acrylic Examples thereof include acrylic acid polymers such as acid copolymers and ethylene / methacrylic acid copolymers, and copolymers thereof.

電極中には、機械的強度や電気伝導度を高めるために増粘剤、導電材、充填剤などを含有させてもよい。
増粘剤としては、カルボキシルメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、ガゼイン等が挙げられる。
The electrode may contain a thickener, a conductive material, a filler, etc. in order to increase mechanical strength and electrical conductivity.
Examples of the thickener include carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, and casein.

導電材としては、銅又はニッケル等の金属材料、グラファイト又はカーボンブラック等の炭素材料などが挙げられる。
電極の製造は、常法によればよい。例えば、負極又は正極活物質に、結着剤、増粘剤、導電材、溶媒等を加えてスラリー化し、これを集電体に塗布、乾燥した後に、プレスすることによって形成することができる。
Examples of the conductive material include a metal material such as copper or nickel, and a carbon material such as graphite or carbon black.
The electrode may be manufactured by a conventional method. For example, it can be formed by adding a binder, a thickener, a conductive material, a solvent or the like to a negative electrode or a positive electrode active material to form a slurry, applying the slurry to a current collector, drying it, and then pressing it.

また、活物質に結着剤や導電材などを加えたものをそのままロール成形してシート電極としたり、圧縮成型によりペレット電極としたり、蒸着・スパッタ・メッキ等の手法で集電体上に電極材料の薄膜を形成することもできる。
負極活物質に黒鉛を用いた場合、負極活物質層の乾燥、プレス後の密度は、通常1.45g/cm3以上であり、好ましくは1.55g/cm3以上、より好ましくは1.60g/cm3以上、特に好ましくは1.65g/cm3以上、である。
In addition, a material obtained by adding a binder or a conductive material to an active material is roll-formed as it is to form a sheet electrode, a pellet electrode is formed by compression molding, and an electrode is formed on the current collector by a technique such as vapor deposition, sputtering, or plating. A thin film of material can also be formed.
When graphite is used as the negative electrode active material, the density of the negative electrode active material layer after drying and pressing is usually 1.45 g / cm 3 or more, preferably 1.55 g / cm 3 or more, more preferably 1.60 g. / Cm 3 or more, particularly preferably 1.65 g / cm 3 or more.

また、正極活物質層の乾燥、プレス後の密度は、通常2.0g/cm3以上であり、好
ましくは2.5g/cm3以上、より好ましくは3.0g/cm3以上である。
集電体としては各種のものが用いることができるが、通常は金属や合金が用いられる。負極の集電体としては、銅、ニッケル、ステンレス等が挙げられ、好ましいのは銅である。また、正極の集電体としては、アルミニウム、チタン、タンタル等の金属又はその合金が挙げられ、好ましいのはアルミニウム又はその合金である。
The density of the positive electrode active material layer after drying and pressing is usually 2.0 g / cm 3 or more, preferably 2.5 g / cm 3 or more, more preferably 3.0 g / cm 3 or more.
Various types of current collectors can be used, but metals and alloys are usually used. Examples of the current collector for the negative electrode include copper, nickel, and stainless steel, with copper being preferred. Examples of the positive electrode current collector include metals such as aluminum, titanium, and tantalum, and alloys thereof, and aluminum or an alloy thereof is preferable.

(セパレータ、外装体)
正極と負極の間には、短絡を防止するために多孔膜(セパレータ)を介在させる。この場合、電解液は多孔膜に含浸させて用いる。多孔膜の材質や形状は、電解液に安定であり、かつ保液性に優れていれば、特に制限はなく、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを原料とする多孔性シート又は不織布等が好ましい。
本発明に係る電池に使用する電池の外装体の材質も任意であり、ニッケルメッキを施した鉄、ステンレス、アルミニウム又はその合金、ニッケル、チタン、ラミネートフィルム等が用いられる。
上記した本発明の非水系電解液二次電池の作動電圧は通常2V〜6Vの範囲である。
(Separator, exterior body)
A porous film (separator) is interposed between the positive electrode and the negative electrode to prevent a short circuit. In this case, the electrolytic solution is used by impregnating the porous membrane. The material and shape of the porous film are not particularly limited as long as it is stable to the electrolytic solution and excellent in liquid retention, and a porous sheet or nonwoven fabric made of polyolefin such as polyethylene and polypropylene is preferable.
The material of the battery casing used in the battery according to the present invention is also arbitrary, and nickel-plated iron, stainless steel, aluminum or an alloy thereof, nickel, titanium, a laminate film, or the like is used.
The operating voltage of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention described above is usually in the range of 2V to 6V.

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に限定されるものではない。
尚、下記実施例および比較例で得られた電池の各評価方法を以下に示す。
[容量評価]
非水系電解液二次電池を、電極間の密着性を高めるためにガラス板で挟んだ状態で、25℃において、0.2Cに相当する定電流で4.2Vまで充電した後、0.2Cの定電流で3Vまで放電した。これを3サイクル行って電池を安定させ、4サイクル目は、0.5Cの定電流で4.2Vまで充電後、4.2Vの定電圧で電流値が0.05Cになるまで充電を実施し、0.2Cの定電流で3Vまで放電して、初期放電容量を求めた。
ここで、1Cとは電池の基準容量を1時間で放電する電流値を表し、0.2Cとはその1/5の電流値を表す。
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 as long as the gist thereof is not exceeded.
In addition, each evaluation method of the battery obtained by the following Example and the comparative example is shown below.
[Capacity evaluation]
The non-aqueous electrolyte secondary battery is charged to 4.2 V at a constant current corresponding to 0.2 C at 25 ° C. in a state of being sandwiched between glass plates in order to enhance the adhesion between the electrodes, and then 0.2 C The battery was discharged to 3 V at a constant current of. This is done for 3 cycles to stabilize the battery. In the 4th cycle, after charging to 4.2V with a constant current of 0.5C, charging is carried out until the current value reaches 0.05C with a constant voltage of 4.2V. The initial discharge capacity was determined by discharging to 3 V at a constant current of 0.2C.
Here, 1C represents a current value for discharging the reference capacity of the battery in one hour, and 0.2C represents a current value of 1/5 thereof.

[サイクル特性の評価]
容量評価試験の終了した電池を、45℃において、0.5Cの定電流で4.2Vまで充電後、4.2Vの定電圧で電流値が0.05Cになるまで充電し、1Cの定電流で3Vまで放電をするサイクル試験を実施した。1サイクル目の放電容量を100とした場合の300サイクル後の放電容量(%)を求めた。
[Evaluation of cycle characteristics]
After the capacity evaluation test is completed, the battery is charged at a constant current of 0.5 C to 4.2 V at 45 ° C., and then charged at a constant voltage of 4.2 V until the current value becomes 0.05 C. A constant current of 1 C A cycle test was conducted to discharge to 3V. The discharge capacity (%) after 300 cycles when the discharge capacity at the first cycle was 100 was determined.

[高電圧サイクル特性の評価]
容量評価試験の終了した電池を、45℃において、0.5Cの定電流で4.35Vまで充電後、4.35Vの定電圧で電流値が0.05Cになるまで充電し、1Cの定電流で3Vまで放電をするサイクル試験を実施した。1サイクル目の放電容量を100とした場合の50サイクル後の放電容量(%)を求めた。
[Evaluation of high voltage cycle characteristics]
After the capacity evaluation test was completed, the battery was charged to 4.35 V at a constant current of 0.5 C at 45 ° C., and then charged to a current value of 0.05 C at a constant voltage of 4.35 V. A cycle test for discharging to 3V was conducted. The discharge capacity (%) after 50 cycles when the discharge capacity at the first cycle was 100 was determined.

[放電保存特性の評価]
容量評価試験の終了した電池を、60℃で保存し、電圧の変化を測定した。電圧が3Vから2.5Vまでに変化するのに要する時間を、放電保存時間とした。放電保存時間が長いほど、保存時の劣化(電池内部の副反応、主に負極側での副反応に起因する劣化)が抑制され、電池が安定であることを示す。
[Evaluation of discharge storage characteristics]
The battery for which the capacity evaluation test was completed was stored at 60 ° C., and the change in voltage was measured. The time required for the voltage to change from 3 V to 2.5 V was defined as the discharge storage time. As the discharge storage time is longer, deterioration during storage (deterioration due to side reactions inside the battery, mainly due to side reactions on the negative electrode side) is suppressed, indicating that the battery is more stable.

[連続充電特性の評価]
容量評価試験の終了した電池を、エタノール浴中に浸して体積を測定した後、60℃において、0.5Cの定電流で定電流充電を行い、4.25Vに到達した後、定電圧充電に切り替え、1週間連続充電を行った。
電池を冷却させた後、エタノール浴中に浸して体積を測定し、連続充電の前後の体積変化から発生したガス量を求めた。
発生ガス量の測定後、25℃において0.2Cの定電流で3Vまで放電させ、連続充電試験後の残存容量を測定し、初期放電容量に対する連続充電試験後の放電容量の割合を求め、これを連続充電後の残存容量(%)とした。
[Evaluation of continuous charging characteristics]
After the capacity evaluation test was completed, the volume was measured by immersing the battery in an ethanol bath. Then, constant current charging was performed at a constant current of 0.5 C at 60 ° C., and after reaching 4.25 V, constant voltage charging was performed. Switching was performed continuously for one week.
After the battery was cooled, it was immersed in an ethanol bath to measure the volume, and the amount of gas generated from the volume change before and after continuous charging was determined.
After measuring the amount of gas generated, discharge to 3 V at a constant current of 0.2 C at 25 ° C., measure the remaining capacity after the continuous charge test, and determine the ratio of the discharge capacity after the continuous charge test to the initial discharge capacity. Is the remaining capacity (%) after continuous charging.

(実施例1)
[負極の製造]
X線回折における格子面(002面)のd値が0.336nm、結晶子サイズ(Lc)が652nm、灰分が0.07重量%、レーザー回折・散乱法によるメジアン径が12μm、BET法による比表面積が7.5m2/g、アルゴンイオンレーザー光を用いたラマ ンスペクトル分析から求めたR値(=IB/IA)が0.12、1570〜1620cm-1の範囲にあるピークの半値幅が19.9cm-1である天然黒鉛粉末94重量部とポリフッ化ビニリデン6重量部とを混合し、N−メチル−2−ピロリドンを加えスラリー状にした。このスラリーを厚さ12μmの銅箔の片面に均一に塗布、乾燥した後、負極活物質層の密度が1.65g/cm3になるようにプレスして負極とした。
(Example 1)
[Manufacture of negative electrode]
The d value of the lattice plane (002 plane) in X-ray diffraction is 0.336 nm, the crystallite size (Lc) is 652 nm, the ash content is 0.07 wt%, the median diameter by laser diffraction / scattering method is 12 μm, and the ratio by BET method The surface area is 7.5 m 2 / g, and the R value (= I B / I A ) obtained from Raman spectrum analysis using argon ion laser light is 0.12, half of the peak in the range of 1570 to 1620 cm −1. 94 parts by weight of natural graphite powder having a value range of 19.9 cm −1 and 6 parts by weight of polyvinylidene fluoride were mixed, and N-methyl-2-pyrrolidone was added to form a slurry. This slurry was uniformly applied to one side of a 12 μm thick copper foil, dried, and then pressed so that the density of the negative electrode active material layer was 1.65 g / cm 3 to obtain a negative electrode.

[正極の製造]
LiCoO2 90重量部、カーボンブラック4重量部及びポリフッ化ビニリデン(呉羽化学社製、商品名「KF−1000」)6重量部を混合し、N−メチル−2−ピロリドンを加えスラリーし、これを厚さ15μmのアルミニウム箔の両面に均一に塗布、乾燥した後、正極活物質層の密度が3.0g/cm3になるようにプレスして正極とした。
[Production of positive electrode]
90 parts by weight of LiCoO 2 , 4 parts by weight of carbon black and 6 parts by weight of polyvinylidene fluoride (manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd., trade name “KF-1000”) are mixed, and N-methyl-2-pyrrolidone is added to form a slurry. After uniformly applying and drying on both surfaces of a 15 μm thick aluminum foil, the positive electrode active material layer was pressed to a density of 3.0 g / cm 3 to obtain a positive electrode.

[電解液の製造]
乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(容量比3:7)97重量部に、ビニレンカーボネート2重量部及びシス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン1重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/リットルの割合となるように溶解して電解液とした。
[Manufacture of electrolyte]
Under a dry argon atmosphere, 97 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (volume ratio 3: 7), 2 parts by weight of vinylene carbonate and cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one 1 Next, parts by weight were mixed, and then sufficiently dried LiPF 6 was dissolved at a rate of 1.0 mol / liter to obtain an electrolytic solution.

[リチウム二次電池の製造]
上記の正極、負極、及びポリエチレン製のセパレータを、負極、セパレータ、正極、セパレータ、負極の順に積層して電池要素を作製した。この電池要素をアルミニウム(厚さ40μm)の両面を樹脂層で被覆したラミネートフィルムからなる袋内に正極負極の端子を突設させながら挿入した後、上記電解液を袋内に注入し、真空封止を行い、シート状電池を作製し、サイクル特性および放電保存特性の評価を行った。評価結果を表1に示す。
[Manufacture of lithium secondary batteries]
The positive electrode, the negative electrode, and the polyethylene separator were laminated in the order of the negative electrode, the separator, the positive electrode, the separator, and the negative electrode to produce a battery element. The battery element was inserted into a bag made of a laminate film in which both surfaces of aluminum (thickness: 40 μm) were coated with a resin layer while projecting positive and negative terminals, and then the electrolyte was poured into the bag and vacuum sealed. The sheet-like battery was manufactured and the cycle characteristics and the discharge storage characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

(実施例2)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(容量比3:7)97.5重量部に、ビニレンカーボネート2重量部及びシス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン0.5重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、サイクル特性および放電保存特性の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(Example 2)
97.5 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (volume ratio 3: 7), 2 parts by weight of vinylene carbonate and 0.5 parts by weight of cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one A lithium secondary battery in the same manner as in Example 1 except that an electrolytic solution prepared by mixing parts and then dissolving sufficiently dried LiPF 6 at a ratio of 1.0 mol / liter was used. And the cycle characteristics and the discharge storage characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

(実施例3)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(容量比3:7)97.5重量部に、ビニレンカーボネート1.5重量部、ビニルエチレンカーボネート0.5重量部及びシス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン0.5重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/リットルの割合となるように溶解 して調製した電解液を使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、サイクル特性の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(Example 3)
97.5 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (volume ratio 3: 7), 1.5 parts by weight of vinylene carbonate, 0.5 parts by weight of vinyl ethylene carbonate and cis-4,5-difluoro-1, Except for using an electrolyte prepared by mixing 0.5 parts by weight of 3-dioxolan-2-one and then dissolving LiPF 6 sufficiently dried to a ratio of 1.0 mol / liter. In the same manner as in Example 1, a sheet-like lithium secondary battery was produced and the cycle characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

(実施例4)
実施例1の電解液において、シス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンに代えて、トランス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンを使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、サイクル特性の評価を行った。評価結果を表1に示す。
Example 4
In the electrolyte solution of Example 1, trans-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one was used instead of cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one In the same manner as in Example 1, a sheet-like lithium secondary battery was produced, and the cycle characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

(実施例5)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジメチルカーボネートとの混合物(容量比2:4:4)97重量部に、ビニレンカーボネート2重量部及びシス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン1重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用し た以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、サイクル特性の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(Example 5)
97 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate (volume ratio 2: 4: 4), 2 parts by weight of vinylene carbonate and cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one 1 In the same manner as in Example 1, except that an electrolytic solution prepared by dissolving parts by weight and then dissolving sufficiently dried LiPF 6 at a ratio of 1.0 mol / liter was used. A secondary battery was prepared and the cycle characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

(比較例1)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(容量比3:7)98重量部に、ビニレンカーボネート2重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1
.0モル/リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、サイクル特性および放電保存特性の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
98 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (volume ratio 3: 7) was mixed with 2 parts by weight of vinylene carbonate, and then 1 part of fully dried LiPF 6 was mixed.
. A sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that an electrolytic solution prepared by dissolving at a rate of 0 mol / liter was used, and cycle characteristics and discharge storage characteristics were evaluated. . The evaluation results are shown in Table 1.

(比較例2)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(容量比3:7)98重量部に、シス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン2重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/リットルの割合となるように溶解して 調製した電解液を使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、サイクル特性および放電保存特性の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
98 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (volume ratio 3: 7) was mixed with 2 parts by weight of cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one and then thoroughly dried. A sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that an electrolytic solution prepared by dissolving LiPF 6 to a ratio of 1.0 mol / liter was used, and cycle characteristics and discharge storage characteristics were obtained. Was evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

(比較例3)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(容量比3:7)に十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/リットルの割合となるように溶解して調製した電解
液を使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、サイクル特性および放電保存特性の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
Except for using an electrolyte prepared by dissolving LiPF 6 sufficiently dried in a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (volume ratio 3: 7) to a ratio of 1.0 mol / liter. In the same manner as in Example 1, a sheet-like lithium secondary battery was produced, and the cycle characteristics and the discharge storage characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

(比較例4)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(容量比3:7)97重量部に、ビニレンカーボネート2重量部及び4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン1量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/リットルの割合と
なるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、サイクル特性の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 4)
97 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (volume ratio 3: 7) was mixed with 2 parts by weight of vinylene carbonate and 1 part of 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one, and then fully A sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that an electrolytic solution prepared by dissolving dried LiPF 6 at a ratio of 1.0 mol / liter was used, and evaluation of cycle characteristics was performed. Went. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2008010414
Figure 2008010414

表1から明らかなように、本発明に係る電池は、サイクル特性、保存特性に優れていることがわかる。
(実施例6)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジメチルカーボネートとの混合物(容量比2:4:4)96.5重量部に、ビニレンカーボネート2重量部、シス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン0.5重量部及び、シクロヘキシルベンゼン1重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/リットルの割合 となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、連続充電特性の評価を行った。評価結果を表2に示す。
As is apparent from Table 1, the battery according to the present invention is excellent in cycle characteristics and storage characteristics.
(Example 6)
96.5 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate, ethylmethyl carbonate and dimethyl carbonate (volume ratio 2: 4: 4), 2 parts by weight of vinylene carbonate, cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolane-2- This was carried out except that 0.5 parts by weight of ON and 1 part by weight of cyclohexylbenzene were mixed, and then an electrolyte prepared by dissolving LiPF 6 sufficiently dried to a ratio of 1.0 mol / liter was used. A sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, and the continuous charge characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.

(実施例7)
実施例6の電解液において、シクロヘキシルベンゼン代えて、2,4−ジフルオロアニオールを使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、連続充電特性の評価を行った。評価結果を表2に示す。
(Example 7)
A sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that 2,4-difluoroaniol was used in place of cyclohexylbenzene in the electrolytic solution of Example 6, and continuous charge characteristics were evaluated. . The evaluation results are shown in Table 2.

(比較例5)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジメチルカーボネートとの混合物(容量比2:4:4)97重量部に、ビニレンカーボネート2重量部及び、シクロヘキシルベンゼン1重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/リットル の割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、連続充電特性の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 5)
97 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate (volume ratio 2: 4: 4) was mixed with 2 parts by weight of vinylene carbonate and 1 part by weight of cyclohexylbenzene, and then LiPF 6 sufficiently dried was mixed. A sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that an electrolytic solution prepared by dissolving at a rate of 1.0 mol / liter was used, and the continuous charge characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

(比較例6)
比較例5の電解液において、シクロヘキシルベンゼン代えて、2,4−ジフルオロアニオールを使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、連続充電特性の評価を行った。評価結果を表2に示す。
(Comparative Example 6)
In the electrolytic solution of Comparative Example 5, a sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that 2,4-difluoroaniol was used instead of cyclohexylbenzene, and the continuous charge characteristics were evaluated. . The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 2008010414
Figure 2008010414

表2から明らかなように、本発明に係る電池は、電解液中に総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物を含有するにもかかわらず、高温保存後(連続充電試験後)ガス発生の増大及び放電特性の著しい低下を抑制することができる。   As is clear from Table 2, the battery according to the present invention generates gas after high-temperature storage (after continuous charge test) despite containing an aromatic compound having a total carbon number of 7 or more and 18 or less in the electrolytic solution. And a significant decrease in discharge characteristics can be suppressed.

(実施例8)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチルカーボネートとの混合物(容量比3:1:6)99.5重量部に、シス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン0.5重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/ リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、高電圧サイクル特性及び連続充電特性の評価を行った。評価結果を表3に示す。
(Example 8)
99.5 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate (volume ratio 3: 1: 6), 0.5 parts by weight of cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one And then using an electrolyte prepared by dissolving LiPF 6 sufficiently dried at a ratio of 1.0 mol / liter, a sheet-like lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1. The high voltage cycle characteristic and the continuous charge characteristic were evaluated. The evaluation results are shown in Table 3.

(比較例7)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート(容量比3:7)に、十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用 した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、高電圧サイクル特性及び連続充電特性の評価を行った。評価結果を表3に示す。
(Comparative Example 7)
Example 1 was used except that an electrolyte prepared by dissolving LiPF 6 in ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (volume ratio 3: 7) at a ratio of 1.0 mol / liter was used. Similarly, a sheet-like lithium secondary battery was produced, and the high voltage cycle characteristics and the continuous charge characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 3.

(比較例8)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチルカーボネートとの混合物(容量比3:1:6)に、十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/リットルの割合とな
るように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、高電圧サイクル特性及び連続充電特性の評価を行った。評価結果を表3に示す。
(Comparative Example 8)
An electrolytic solution prepared by dissolving LiPF 6 sufficiently dried in a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate (volume ratio 3: 1: 6) at a ratio of 1.0 mol / liter. A sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that it was used, and high voltage cycle characteristics and continuous charge characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 3.

(実施例9)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチルカーボネートとの混合物(容量比3:1:6)99重量部に、シス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン0.5重量部及び1,3−プロパンスルトン0.5重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/ リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、高電圧サイクル特性及び連続充電特性の評価を行った。評価結果を表3に示す。
Example 9
99 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate (volume ratio 3: 1: 6), 0.5 parts by weight of cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one and 1 , 3-propane sultone mixed with 0.5 parts by weight, and then an electrolyte prepared by dissolving LiPF 6 sufficiently dried to a ratio of 1.0 mol / liter was used. Similarly, a sheet-like lithium secondary battery was produced, and high voltage cycle characteristics and continuous charge characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 3.

(実施例10)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチルカーボネートとの混合物(容量比3:1:6)99重量部に、シス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン0.5重量部及び1,4−ブタンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)0.5重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/ リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例1と
同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、高電圧サイクル特性及び連続充電特性の評価を行った。評価結果を表3に示す。
(Example 10)
99 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate (volume ratio 3: 1: 6), 0.5 parts by weight of cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one and 1 , 4-butanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate) 0.5 parts by weight, and then sufficiently dried LiPF 6 was dissolved at a ratio of 1.0 mol / liter. A sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the prepared electrolytic solution was used, and high voltage cycle characteristics and continuous charge characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 3.

(実施例11)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチルカーボネートとの混合物(容量比3:1:6)99重量部に、シス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン0.5重量部及びスクシノニトリル0.5重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/ リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、高電圧サイクル特性及び連続充電特性の評価を行った。評価結果を表3に示す。
(Example 11)
99 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate (volume ratio 3: 1: 6), 0.5 parts by weight of cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one and Example 1 was used except that 0.5 parts by weight of sinonitrile was mixed and then an electrolyte prepared by dissolving LiPF 6 sufficiently dried at a ratio of 1.0 mol / liter was used. A sheet-like lithium secondary battery was prepared and evaluated for high voltage cycle characteristics and continuous charge characteristics. The evaluation results are shown in Table 3.

(実施例12)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチルカーボネートとの混合物(容量比3:1:6)99重量部に、シス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン0.5重量部及びトリエチルホスホノアセテート0.5重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/ リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、高電圧サイクル特性及び連続充電特性の評価を行った。評価結果を表3に示す。
Example 12
99 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate (volume ratio 3: 1: 6), 0.5 parts by weight of cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one and triethyl Example 1 was used except that 0.5 parts by weight of phosphonoacetate was mixed, and then an electrolyte prepared by dissolving LiPF 6 sufficiently dried at a ratio of 1.0 mol / liter was used. Then, a sheet-like lithium secondary battery was prepared, and the high voltage cycle characteristics and the continuous charge characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 3.

(実施例13)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチルカーボネートとの混合物(容量比3:1:6)98.5重量部に、シス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン0.5重量部、ビニレンカーボネート0.5重量部及びトリエチルホスホノアセテート0.5重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/ リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、高電圧サイクル特性及び連続充電特性の評価を行った。評価結果を表3に示す。
(Example 13)
98.5 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate (volume ratio 3: 1: 6), 0.5 parts by weight of cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one An electrolyte prepared by mixing 0.5 parts by weight of vinylene carbonate and 0.5 parts by weight of triethylphosphonoacetate and then dissolving LiPF 6 sufficiently dried to a ratio of 1.0 mol / liter. A sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that it was used, and high voltage cycle characteristics and continuous charge characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 3.

(実施例14)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートの混合物(容量比3:7)99重量部に、シス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン0.5重量部及びトリエチルホスホノアセテート0.5重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6
1.0モル/ リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実
施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、高電圧サイクル特性及び連続充電特性の評価を行った。評価結果を表3に示す。
(Example 14)
99 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (volume ratio 3: 7), 0.5 parts by weight of cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one and 0.5 parts of triethylphosphonoacetate In the same manner as in Example 1 except that an electrolytic solution prepared by mixing parts by weight and then dissolving sufficiently dried LiPF 6 at a ratio of 1.0 mol / liter was used. Batteries were prepared and evaluated for high voltage cycle characteristics and continuous charge characteristics. The evaluation results are shown in Table 3.

(比較例9)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチルカーボネートとの混合物(容量比3:1:6)99.5重量部に、スクシノニトリル0.5重量部を混合し、次いで十分に乾燥したLiPF6を1.0モル/ リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、高電圧サイクル特性及び連続充電特性の評価を行った。評価結果を表3に示す。
(Comparative Example 9)
99.5 parts by weight of a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate (volume ratio 3: 1: 6) was mixed with 0.5 part by weight of succinonitrile, and then LiPF 6 which was sufficiently dried was mixed with 1. A sheet-like lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that an electrolytic solution prepared by dissolving so as to have a ratio of 0 mol / liter was used, and evaluation of high voltage cycle characteristics and continuous charge characteristics was performed. went. The evaluation results are shown in Table 3.

Figure 2008010414
Figure 2008010414

表3から明らかなように、本発明に係る電池は、サイクル特性に優れ、高温保存後(連続充電試験後)ガス発生を抑制し、放電特性を向上することができる。   As is apparent from Table 3, the battery according to the present invention has excellent cycle characteristics, can suppress gas generation after high-temperature storage (after a continuous charge test), and improve discharge characteristics.

Claims (29)

電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、不飽和結合を有する環状カーボネート類を含有し、更に、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有することを特徴とする非水系電解液。   In a non-aqueous electrolyte containing an electrolyte and a non-aqueous solvent for dissolving the electrolyte, the non-aqueous electrolyte contains a cyclic carbonate having an unsaturated bond, and further contains a fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms. A non-aqueous electrolyte solution characterized by that. 電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物を含有し、更に、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有することを特徴とする非水系電解液。   In a non-aqueous electrolyte solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent for dissolving the electrolyte, the non-aqueous electrolyte solution contains an aromatic compound having a total carbon number of 7 or more and 18 or less, and further has two or more fluorine atoms. A non-aqueous electrolyte containing a cyclic carbonate. 電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水溶媒がジエチルカーボネートを含有し、更に、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを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 for dissolving the electrolyte, wherein the non-aqueous solvent contains diethyl carbonate, and further contains a fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms Electrolytic solution. 電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、環状スルホン酸エステル化合物、ジスルホン酸エステル化合物、ニトリル化合物、及び下記一般式(1)で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種以上の化合物を含有し、更に、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有することを特徴とする非水系電解液。
Figure 2008010414
(一般式(1)中、R〜Rは、それぞれ独立して、フッ素原子で置換されていてもよい、炭素数1〜12のアルキル基を示し、nは0〜6の整数を示す。)
In a non-aqueous electrolyte solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent that dissolves the electrolyte, the non-aqueous electrolyte solution includes a cyclic sulfonate compound, a disulfonate compound, a nitrile compound, and a compound represented by the following general formula (1). A non-aqueous electrolyte containing at least one compound selected from the group consisting of fluorinated cyclic carbonates having two or more fluorine atoms.
Figure 2008010414
(In General Formula (1), R 1 to R 3 each independently represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, and n represents an integer of 0 to 6). .)
不飽和結合を有する環状カーボネート類が、ビニレンカーボネート化合物、ビニルエチレンカーボネート化合物、及びメチレンエチレンカーボネート化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴とする請求項1記載の非水系電解液。   The non-aqueous electrolytic solution according to claim 1, wherein the cyclic carbonate having an unsaturated bond is at least one compound selected from the group consisting of vinylene carbonate compounds, vinyl ethylene carbonate compounds, and methylene ethylene carbonate compounds. . 不飽和結合を有する環状カーボネート類が、ビニレンカーボネートおよび/またはビニルエチレンカーボネートであることを特徴とする請求項1または5記載の非水系電解液。   6. The non-aqueous electrolyte solution according to claim 1, wherein the cyclic carbonate having an unsaturated bond is vinylene carbonate and / or vinyl ethylene carbonate. 非水系電解液中における不飽和結合を有する環状カーボネートの割合が、0.001重量%以上、8重量%以下であることを特徴とする請求項1、5または6記載の非水系電解液。   The non-aqueous electrolyte solution according to claim 1, 5 or 6, wherein the ratio of the cyclic carbonate having an unsaturated bond in the non-aqueous electrolyte solution is 0.001 wt% or more and 8 wt% or less. 芳香族化合物の総炭素数が、10以上18以下であることを特徴とする請求項2記載の非水系電解液。   The non-aqueous electrolyte solution according to claim 2, wherein the aromatic compound has a total carbon number of 10 or more and 18 or less. 総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物が、ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、t−ブチルベンゼン、t−アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、及びジベンゾフランからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴とする請求項2または8記載の非水系電解液。   The aromatic compound having a total carbon number of 7 or more and 18 or less is a group consisting of biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenyl ether, and dibenzofuran The non-aqueous electrolyte solution according to claim 2, wherein the non-aqueous electrolyte solution is at least one compound selected from the group consisting of: 非水系電解液中における総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物の割合が、0.001重量%以上、5重量%以下であることを特徴とする請求項2、8または9記載の非水系電解液。   10. The non-aqueous electrolyte solution according to claim 2, wherein the ratio of the aromatic compound having a total carbon number of 7 to 18 is 0.001 to 5% by weight. Aqueous electrolyte. 全非水溶媒中に占めるジエチルカーボネートの割合が、10容量%以上、90容量%以下であることを特徴とする請求項3記載の非水系電解液。   The nonaqueous electrolytic solution according to claim 3, wherein the proportion of diethyl carbonate in the total nonaqueous solvent is 10% by volume or more and 90% by volume or less. 環状スルホン酸エステル化合物が、1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトン、1,3−プロペンスルトン、及び1,4−ブテンスルトンからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴とする請求項4記載の非水系電解液。   The cyclic sulfonic acid ester compound is at least one compound selected from the group consisting of 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, 1,3-propene sultone, and 1,4-butene sultone. The non-aqueous electrolyte solution according to claim 4. ジスルホン酸エステル化合物が、エタンジオールジスルホネート類、1,2−プロパンジオールジスルホネート類、1,3−プロパンジオールジスルホネート類、1,2−ブタンジオールジスルホネート類、1,3−ブタンジオールジスルホネート類、及び1,4−ブタンジオールジスルホネート類からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴とする請求項4記載の非水系電解液。   Disulfonic acid ester compounds are ethanediol disulfonates, 1,2-propanediol disulfonates, 1,3-propanediol disulfonates, 1,2-butanediol disulfonates, 1,3-butanediol disulfonate And at least one compound selected from the group consisting of 1,4-butanediol disulfonates. ニトリル化合物が、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、バレロニトリル、クロトノニトリル、3‐メチルクロトノニトリル、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、及びフマロニトリルからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴とする請求項4記載の非水系電解液。   The nitrile compound is at least one compound selected from the group consisting of acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, valeronitrile, crotononitrile, 3-methylcrotononitrile, malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, and fumaronitrile. The non-aqueous electrolyte solution according to claim 4, wherein 一般式(1)中、R〜Rの炭素数が、2以上、8以下であることを特徴とする請求項4記載の非水系電解液。 The non-aqueous electrolyte solution according to claim 4, wherein in general formula (1), R 1 to R 3 have 2 to 8 carbon atoms. 一般式(1)中、nが0,1または2であることを特徴とする請求項4または15記載の非水系電解液。   In the general formula (1), n is 0, 1 or 2, The non-aqueous electrolyte solution according to claim 4 or 15 characterized by things. 非水系電解液中の、環状スルホン酸エステル化合物、ジスルホン酸エステル化合物、ニトリル化合物、及び下記一般式(1)で表される化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種以上の化合物の含有割合が、合計で、0.001重量%以上、5重量%以下であることを特徴とする請求項4または請求項12〜16の何れか一項に記載の非水系電解液。   The content ratio of at least one compound selected from the group consisting of a cyclic sulfonic acid ester compound, a disulfonic acid ester compound, a nitrile compound, and a compound represented by the following general formula (1) in the nonaqueous electrolytic solution is: The total amount is 0.001 wt% or more and 5 wt% or less, and the nonaqueous electrolytic solution according to claim 4 or any one of claims 12 to 16. 2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物が、2以上のフッ素原子を有するフッ素化エチレンカーボネートであることを特徴とする請求項1〜17の何れか一項に記載の非水系電解液。   The non-aqueous electrolyte solution according to any one of claims 1 to 17, wherein the fluorinated cyclic carbonate compound having two or more fluorine atoms is a fluorinated ethylene carbonate having two or more fluorine atoms. 2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネート化合物が、シス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、トランス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、及び4,4−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴とする請求項1〜18の何れか一項に記載の非水系電解液。   A fluorinated cyclic carbonate compound having two or more fluorine atoms is cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one, trans-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one, And at least one compound selected from the group consisting of 4,4-difluoro-1,3-dioxolan-2-one and the nonaqueous electrolytic solution according to any one of claims 1 to 18 . 非水系電解液に占める、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートの割合が、0.001〜10重量%であることを特徴とする請求項1〜19の何れか一項に記載の非水系電解液。   The ratio of the fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms in the non-aqueous electrolyte solution is 0.001 to 10% by weight, according to any one of claims 1 to 19, Aqueous electrolyte. 非水系電解液に占める、2以上のフッ素原子を有するフッ素化環状カーボネートの割合が、0.01〜4重量%であることを特徴とする請求項1〜20の何れか一項に記載の非水系電解液。   The ratio of the fluorinated cyclic carbonate having two or more fluorine atoms in the non-aqueous electrolyte solution is 0.01 to 4% by weight, according to any one of claims 1 to 20, Aqueous electrolyte. 電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、充電終止電圧が4.3V以上の高電圧電池に使用される電解液であって、2以上のフッ素
原子を有するフッ素化環状カーボネートを含有することを特徴とする非水系電解液。
In a non-aqueous electrolyte solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent for dissolving the electrolyte, the non-aqueous electrolyte solution is an electrolyte solution used for a high-voltage battery having a charge end voltage of 4.3 V or more, and two or more fluorine atoms A non-aqueous electrolyte containing a fluorinated cyclic carbonate having
非水系電解液が、不飽和結合を有する環状カーボネート類を含有することを特徴とする請求項22記載の非水系電解液。   The non-aqueous electrolyte solution according to claim 22, wherein the non-aqueous electrolyte solution contains a cyclic carbonate having an unsaturated bond. 非水系電解液が、総炭素数が7以上18以下の芳香族化合物を含有することを特徴とする請求項22記載の非水系電解液。   The non-aqueous electrolyte solution according to claim 22, wherein the non-aqueous electrolyte solution contains an aromatic compound having a total carbon number of 7 or more and 18 or less. 非水系電解液が、ジエチルカーボネートを含有することを特徴とする請求項22記載の非水系電解液。   The non-aqueous electrolyte solution according to claim 22, wherein the non-aqueous electrolyte solution contains diethyl carbonate. 非水系電解液が、環状スルホン酸エステル化合物、ジスルホン酸エステル化合物、ニトリル化合物、及び下記一般式(1)で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種以上の化合物を含有することを特徴とする請求項22記載の非水系電解液。
Figure 2008010414
The non-aqueous electrolyte contains at least one compound selected from the group consisting of a cyclic sulfonic acid ester compound, a disulfonic acid ester compound, a nitrile compound, and a compound represented by the following general formula (1). The non-aqueous electrolyte solution according to claim 22.
Figure 2008010414
リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水系電解液を含む非水系電解液電池であって、該非水系電解液が請求項1〜26の何れか一項に記載の非水系電解液であることを特徴とする非水系電解液電池。   27. A non-aqueous electrolyte battery comprising a negative electrode and a positive electrode capable of occluding and releasing lithium ions, and a non-aqueous electrolyte, wherein the non-aqueous electrolyte is the non-aqueous electrolyte according to any one of claims 1 to 26. A non-aqueous electrolyte battery characterized by the above. 負極が、炭素質材料、及び/またはリチウムを吸蔵および放出可能な金属化合物を含むことを特徴とする請求項27に記載の非水系電解液二次電池。   The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 27, wherein the negative electrode includes a carbonaceous material and / or a metal compound capable of inserting and extracting lithium. 正極が、リチウム遷移金属複合酸化物材料を含むことを特徴とする請求項27に記載の非水系電解液二次電池。   The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 27, wherein the positive electrode contains a lithium transition metal composite oxide material.
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Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008108689A (en) * 2006-09-29 2008-05-08 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2008153096A (en) * 2006-12-19 2008-07-03 Sony Corp Electrolyte and battery
JP2010062113A (en) * 2008-09-08 2010-03-18 Nec Tokin Corp Lithium ion secondary battery
JP2010073354A (en) * 2008-09-16 2010-04-02 Sony Corp Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2010135190A (en) * 2008-12-05 2010-06-17 Hitachi Vehicle Energy Ltd Lithium ion secondary battery
JP2010182482A (en) * 2009-02-04 2010-08-19 Sony Corp Electrolyte and secondary battery
WO2010110159A1 (en) * 2009-03-25 2010-09-30 ソニー株式会社 Electrolyte and secondary battery
JP2010533359A (en) * 2007-07-11 2010-10-21 ノボライト テクノロジーズ,インク. Non-aqueous electrolyte and electrochemical cell including the same
JP2010245020A (en) * 2009-04-01 2010-10-28 Samsung Sdi Co Ltd Electrolytic solution for lithium secondary battery containing additive, and lithium secondary battery containing the same
CN102017270A (en) * 2008-04-25 2011-04-13 株式会社Lg化学 Non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery having the same
WO2011005054A3 (en) * 2009-07-09 2011-04-21 주식회사 엘지화학 Non-aqueous electrolyte for rechargeable lithium batteries and a rechargeable lithium battery comprising the same
EP2355213A2 (en) * 2008-11-11 2011-08-10 LG Chem, Ltd. Lithium secondary battery containing a non-aqueous electrolytic solution
JP2013098027A (en) * 2011-11-01 2013-05-20 Hitachi Maxell Ltd Lithium secondary battery
JP2013109924A (en) * 2011-11-18 2013-06-06 Mitsui Chemicals Inc Nonaqueous electrolyte containing phosphonoacetic acid compound, and lithium secondary battery
JP2013118068A (en) * 2011-12-02 2013-06-13 Hitachi Maxell Ltd Lithium secondary battery
WO2013094465A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-27 日立マクセル株式会社 Lithium secondary battery
JP2013178953A (en) * 2012-02-28 2013-09-09 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte battery using the same
JP2013211259A (en) * 2012-02-28 2013-10-10 Sony Corp Secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus
KR20140000167A (en) * 2012-06-22 2014-01-02 히다치 막셀 가부시키가이샤 Lithium secondary battery
US8642213B2 (en) 2009-08-28 2014-02-04 Tdk Corporation Lithium-ion secondary battery
JP2014089863A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Toyota Motor Corp Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2014150062A (en) * 2014-02-26 2014-08-21 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte, nonaqueous electrolyte secondary battery and vinylene carbonate
JP2015125833A (en) * 2013-12-25 2015-07-06 トヨタ自動車株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
US9225039B2 (en) 2011-12-26 2015-12-29 Sony Corporation Electrolytic solution, secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus
US9577288B2 (en) 2012-02-28 2017-02-21 Sony Corporation Secondary battery including electrolyte having an unsaturated cyclic ester carbonate, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus including the same
US9653752B2 (en) 2011-12-21 2017-05-16 Sony Corporation Secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus
JP2018077939A (en) * 2016-11-07 2018-05-17 株式会社豊田自動織機 Lithium ion secondary battery
US10128535B2 (en) 2012-02-29 2018-11-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Secondary battery including electrolytic solution having an unsaturated cyclic ester carbonate, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus including the same
US10326161B2 (en) 2012-04-16 2019-06-18 Murata Manufacturing Co., Ltd. Secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus
US10541449B2 (en) 2011-12-21 2020-01-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. Secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus
CN111063933A (en) * 2019-12-11 2020-04-24 中国科学院山西煤炭化学研究所 Lithium ion battery electrolyte suitable for high-voltage system

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003031259A (en) * 2001-07-12 2003-01-31 Japan Storage Battery Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2003217656A (en) * 2002-01-17 2003-07-31 Yuasa Corp Nonaqueous electrolyte battery
JP2004319317A (en) * 2003-04-17 2004-11-11 Hitachi Maxell Ltd Lithium secondary battery
WO2006030681A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte
WO2006033358A1 (en) * 2004-09-22 2006-03-30 Sony Corporation Electrolyte solution and battery
WO2007043624A1 (en) * 2005-10-12 2007-04-19 Mitsui Chemicals, Inc. Nonaqueous electrolyte solution and lithium secondary battery using same
JP2008016422A (en) * 2006-06-07 2008-01-24 Sony Corp Electrolyte and battery using the same, electrolyte for square battery, and square battery using the same
JP4479728B2 (en) * 2005-01-20 2010-06-09 宇部興産株式会社 Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003031259A (en) * 2001-07-12 2003-01-31 Japan Storage Battery Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2003217656A (en) * 2002-01-17 2003-07-31 Yuasa Corp Nonaqueous electrolyte battery
JP2004319317A (en) * 2003-04-17 2004-11-11 Hitachi Maxell Ltd Lithium secondary battery
WO2006030681A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte
WO2006033358A1 (en) * 2004-09-22 2006-03-30 Sony Corporation Electrolyte solution and battery
JP4479728B2 (en) * 2005-01-20 2010-06-09 宇部興産株式会社 Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
WO2007043624A1 (en) * 2005-10-12 2007-04-19 Mitsui Chemicals, Inc. Nonaqueous electrolyte solution and lithium secondary battery using same
JP2008016422A (en) * 2006-06-07 2008-01-24 Sony Corp Electrolyte and battery using the same, electrolyte for square battery, and square battery using the same

Cited By (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008108689A (en) * 2006-09-29 2008-05-08 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2008153096A (en) * 2006-12-19 2008-07-03 Sony Corp Electrolyte and battery
JP2010533359A (en) * 2007-07-11 2010-10-21 ノボライト テクノロジーズ,インク. Non-aqueous electrolyte and electrochemical cell including the same
US8697293B2 (en) 2008-04-25 2014-04-15 Lg Chem, Ltd. Non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery having the same
CN102017270A (en) * 2008-04-25 2011-04-13 株式会社Lg化学 Non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery having the same
KR101495296B1 (en) * 2008-04-25 2015-02-24 주식회사 엘지화학 Non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
JP2010062113A (en) * 2008-09-08 2010-03-18 Nec Tokin Corp Lithium ion secondary battery
JP2010073354A (en) * 2008-09-16 2010-04-02 Sony Corp Nonaqueous electrolyte secondary battery
EP2355213A2 (en) * 2008-11-11 2011-08-10 LG Chem, Ltd. Lithium secondary battery containing a non-aqueous electrolytic solution
EP2355213A4 (en) * 2008-11-11 2013-08-14 Lg Chemical Ltd Lithium secondary battery containing a non-aqueous electrolytic solution
JP2010135190A (en) * 2008-12-05 2010-06-17 Hitachi Vehicle Energy Ltd Lithium ion secondary battery
US9455476B2 (en) 2009-02-04 2016-09-27 Sony Corporation Electrolyte and secondary battery
JP2010182482A (en) * 2009-02-04 2010-08-19 Sony Corp Electrolyte and secondary battery
CN102356499A (en) * 2009-03-25 2012-02-15 索尼公司 Electrolyte and secondary battery
US9912013B2 (en) 2009-03-25 2018-03-06 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electrolyte and secondary battery
US9083059B2 (en) 2009-03-25 2015-07-14 Sony Corporation Electrolyte and secondary battery
US9450273B2 (en) 2009-03-25 2016-09-20 Sony Corporation Electrolyte and secondary battery
WO2010110159A1 (en) * 2009-03-25 2010-09-30 ソニー株式会社 Electrolyte and secondary battery
US8389162B2 (en) 2009-04-01 2013-03-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrolyte for rechargeable lithium battery including additives, and rechargeable lithium battery including the same
JP2010245020A (en) * 2009-04-01 2010-10-28 Samsung Sdi Co Ltd Electrolytic solution for lithium secondary battery containing additive, and lithium secondary battery containing the same
KR101178554B1 (en) * 2009-07-09 2012-08-30 주식회사 엘지화학 Non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
CN102439776A (en) * 2009-07-09 2012-05-02 株式会社Lg化学 A non-aqueous electrolyte for rechargeable lithium batteries and a rechargeable lithium battery comprising the same
US8980481B2 (en) 2009-07-09 2015-03-17 Lg Chem, Ltd. Non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same
WO2011005054A3 (en) * 2009-07-09 2011-04-21 주식회사 엘지화학 Non-aqueous electrolyte for rechargeable lithium batteries and a rechargeable lithium battery comprising the same
US8642213B2 (en) 2009-08-28 2014-02-04 Tdk Corporation Lithium-ion secondary battery
JP2013098027A (en) * 2011-11-01 2013-05-20 Hitachi Maxell Ltd Lithium secondary battery
JP2013109924A (en) * 2011-11-18 2013-06-06 Mitsui Chemicals Inc Nonaqueous electrolyte containing phosphonoacetic acid compound, and lithium secondary battery
JP2013118068A (en) * 2011-12-02 2013-06-13 Hitachi Maxell Ltd Lithium secondary battery
WO2013094465A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-27 日立マクセル株式会社 Lithium secondary battery
JPWO2013094465A1 (en) * 2011-12-19 2015-04-27 日立マクセル株式会社 Lithium secondary battery
US9653752B2 (en) 2011-12-21 2017-05-16 Sony Corporation Secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus
US10541449B2 (en) 2011-12-21 2020-01-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. Secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus
US10164290B2 (en) 2011-12-21 2018-12-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus
US9225039B2 (en) 2011-12-26 2015-12-29 Sony Corporation Electrolytic solution, secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus
JP2013178953A (en) * 2012-02-28 2013-09-09 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte battery using the same
US10833362B2 (en) 2012-02-28 2020-11-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Secondary battery including electrolyte having an unsaturated cyclic ester carbonate
US9577288B2 (en) 2012-02-28 2017-02-21 Sony Corporation Secondary battery including electrolyte having an unsaturated cyclic ester carbonate, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus including the same
JP2013211259A (en) * 2012-02-28 2013-10-10 Sony Corp Secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus
US10128535B2 (en) 2012-02-29 2018-11-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Secondary battery including electrolytic solution having an unsaturated cyclic ester carbonate, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus including the same
US10326161B2 (en) 2012-04-16 2019-06-18 Murata Manufacturing Co., Ltd. Secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus
US10490845B2 (en) 2012-04-16 2019-11-26 Murata Manufacturing Co., Ltd. Battery
KR20140000167A (en) * 2012-06-22 2014-01-02 히다치 막셀 가부시키가이샤 Lithium secondary battery
KR102044438B1 (en) * 2012-06-22 2019-11-13 맥셀 홀딩스 가부시키가이샤 Lithium secondary battery
JP2014139915A (en) * 2012-06-22 2014-07-31 Hitachi Maxell Ltd Lithium secondary battery
JP2014089863A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Toyota Motor Corp Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2015125833A (en) * 2013-12-25 2015-07-06 トヨタ自動車株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2014150062A (en) * 2014-02-26 2014-08-21 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte, nonaqueous electrolyte secondary battery and vinylene carbonate
JP2018077939A (en) * 2016-11-07 2018-05-17 株式会社豊田自動織機 Lithium ion secondary battery
CN111063933A (en) * 2019-12-11 2020-04-24 中国科学院山西煤炭化学研究所 Lithium ion battery electrolyte suitable for high-voltage system

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