JP2009093843A - Nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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JP2009093843A JP2007261148A JP2007261148A JP2009093843A JP 2009093843 A JP2009093843 A JP 2009093843A JP 2007261148 A JP2007261148 A JP 2007261148A JP 2007261148 A JP2007261148 A JP 2007261148A JP 2009093843 A JP2009093843 A JP 2009093843A
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敦道 川島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a secondary battery capable of restraining swelling at initial charging. <P>SOLUTION: Of the nonaqueous electrolyte secondary battery provided with nonaqueous electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode, the nonaqueous electrolyte contains a complex of β-diketone represented by formula (1) and a metal element of fifth to twelfth groups of the periodic table, and halogenated carbonate ester or carbonate ester having carbon-carbon multiple bonds. In the formula, R<SB>1</SB>is a fluorine atom, an alkyl group with the carbon number of 4 or less, or a fluoroalkyl group with the carbon number of 4 or less, and R<SB>2</SB>is a fluorine atom, an alkyl group with the carbon number of 4 or less, a phenyl group, a 2-furyl group, or a 2-thio phenyl group. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、初回充電時の膨張を抑制し得る、非水電解液二次電池および非水電解液組成物に関する。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery and a non-aqueous electrolyte composition that can suppress expansion during initial charging.

近年、カメラ一体型VTR、デジタルスチルカメラ、携帯電話、携帯情報端末、ノート型コンピュータ等のポータブル電子機器が多く登場し、その小型軽量化が図られている。そしてこれらの電子機器のポータブル電源として、電池、特に二次電池について、エネルギー密度を向上させるための研究開発が活発に進められている。中でも、負極活物質に炭素、正極活物質にリチウム−遷移金属複合酸化物、電解液に炭酸エステル混合物を使用するリチウムイオン二次電池は、従来の非水系電解液二次電池である鉛電池、ニッケルカドミウム電池と比較して大きなエネルギー密度が得られるため、広く実用化されている。特に外装にアルミニウムラミネートフィルムを使用するラミネート電池は軽量なためエネルギー密度が大きい。ラミネート電池に於いては、電解液をポリマーに膨潤させるとラミネート電池の変形を抑制する事ができるため、ラミネートポリマー電池も広く使用されている。   In recent years, many portable electronic devices such as a camera-integrated VTR, a digital still camera, a mobile phone, a personal digital assistant, and a notebook computer have appeared, and their size and weight have been reduced. As portable power sources for these electronic devices, research and development for improving the energy density of batteries, particularly secondary batteries, are being actively promoted. Among them, a lithium ion secondary battery that uses carbon as a negative electrode active material, a lithium-transition metal composite oxide as a positive electrode active material, and a carbonate ester mixture as an electrolyte is a lead battery that is a conventional non-aqueous electrolyte secondary battery, Since a large energy density can be obtained compared to a nickel cadmium battery, it is widely put into practical use. In particular, a laminated battery using an aluminum laminated film for the exterior has a high energy density because it is lightweight. In the laminate battery, since the deformation of the laminate battery can be suppressed by swelling the electrolyte in the polymer, the laminate polymer battery is also widely used.

これらのリチウムイオン二次電池では、サイクル特性などの電池特性を向上させるために、例えば、電解液に種々の添加剤を添加することが提案されている(例えば特許文献1、2)。   In these lithium ion secondary batteries, in order to improve battery characteristics such as cycle characteristics, for example, it has been proposed to add various additives to the electrolytic solution (for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2005−38722号公報JP 2005-38722 A 特開2006−172726号公報JP 2006-172726 A

ところがラミネート電池は外装が軟らかいため、初回充電時に膨張しやすい問題があった。これは電解液中の溶媒が電極と反応することで分解し、気体が発生することに起因すると考えられる。電池の外形は初回充電時の膨張を前提に設計されるため、膨張量が大きいと、充電前の厚みを小さくする必要があり、結果として電池の放電容量が小さくなる。   However, since the laminate battery has a soft exterior, there is a problem that it easily expands during the first charge. This is considered to be caused by the fact that the solvent in the electrolytic solution is decomposed by reacting with the electrode to generate gas. Since the outer shape of the battery is designed on the assumption of expansion at the time of initial charge, if the expansion amount is large, it is necessary to reduce the thickness before charging, and as a result, the discharge capacity of the battery decreases.

そこで本発明は、かかる問題点を鑑みてなされたものであり、初回充電時の膨張を抑制することのできる二次電池を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a secondary battery capable of suppressing expansion at the time of initial charge.

本発明では、電解液中に特定のβ−ジケトン金属錯体と炭酸エステルを含むことにより、初回充電時の膨張を抑制できることを見出した。
すなわち本発明は下記の非水電解液二次電池および非水電解液組成物を提供する。
[1]正極および負極と共に非水電解液を備えた非水電解液二次電池であって、
前記非水電解液が、下記式(1)で表されるβ―ジケトンと周期律表第5族〜第12族金属元素との錯体、およびハロゲン化炭酸エステルまたは炭素−炭素多重結合を有する炭酸エステルを含有することを特徴とする非水電解液二次電池。
In this invention, it discovered that the expansion | swelling at the time of an initial charge could be suppressed by containing a specific (beta) -diketone metal complex and carbonate in electrolyte solution.
That is, the present invention provides the following non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte composition.
[1] A nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a nonaqueous electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode,
The non-aqueous electrolyte comprises a complex of a β-diketone represented by the following formula (1) and a metal element of Group 5 to Group 12 of the periodic table, and a halogenated carbonate or a carbon-carbon multiple bond. A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising an ester.

Figure 2009093843
Figure 2009093843

[式(1)において、Rはフッ素原子、炭素数4以下のアルキル基、または炭素数4以下のフルオロアルキル基である。Rはフッ素原子、炭素数4以下のアルキル基、炭素数4以下のフルオロアルキル基、フェニル基、2−フリル基、または2−チオフェニル基である]
[2] 上記式(1)で表されるβ―ジケトンと周期律表第5族〜第12族金属元素との錯体、およびハロゲン化炭酸エステルまたは炭素−炭素多重結合を有する炭酸エステルを含有することを特徴とする非水電解液組成物。
[In Formula (1), R 1 is a fluorine atom, an alkyl group having 4 or less carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 4 or less carbon atoms. R 2 is a fluorine atom, an alkyl group having 4 or less carbon atoms, a fluoroalkyl group having 4 or less carbon atoms, a phenyl group, a 2-furyl group, or a 2-thiophenyl group.
[2] Contains a complex of a β-diketone represented by the above formula (1) and a metal element of Group 5 to Group 12 of the periodic table, and a halogenated carbonate or a carbonate having a carbon-carbon multiple bond A non-aqueous electrolyte composition characterized by the above.

本発明の二次電池によれば、電解液に前記式(1)で表される化合物すなわちβ−ジケトンの金属錯体およびハロゲン化炭酸エステルまたは炭素−炭素多重結合を有する炭酸エステルを添加することにより、初回充電時の膨張を抑制することができる。β−ジケトン金属錯体は負極で金属を生成して抵抗を小さくするため、負極で過電圧が小さくなり、溶媒の分解が抑制できると考えられる。また、ハロゲン化炭酸エステルまたは炭素−炭素多重結合を有する炭酸エステルは別の機構で電極上に保護皮膜を形成する事により気体発生を抑制すると考えられる。   According to the secondary battery of the present invention, the compound represented by the formula (1), that is, a metal complex of β-diketone and a halogenated carbonate or a carbonate having a carbon-carbon multiple bond is added to the electrolytic solution. The expansion at the first charge can be suppressed. Since the β-diketone metal complex generates metal at the negative electrode to reduce resistance, it is considered that overvoltage is reduced at the negative electrode and the decomposition of the solvent can be suppressed. Further, it is considered that halogenated carbonates or carbonates having carbon-carbon multiple bonds suppress gas generation by forming a protective film on the electrode by another mechanism.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明するが、本発明は以下の形態に限定されるものではない。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following mode.

図1は、本発明の一実施の形態に係る二次電池の構成を模式的に表したものである。この二次電池は、いわゆるラミネートフィルム型といわれるものであり、正極リード21および負極リード22が取り付けられた巻回電極体20をフィルム状の外装部材30の内部に収容したものである。   FIG. 1 schematically shows a configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present invention. This secondary battery is a so-called laminate film type, and has a wound electrode body 20 to which a positive electrode lead 21 and a negative electrode lead 22 are attached accommodated in a film-shaped exterior member 30.

正極リード21および負極リード22は、それぞれ、外装部材30の内部から外部に向かい例えば同一方向に導出されている。正極リード21および負極リード22は、例えば、アルミニウム、銅、ニッケルあるいはステンレスなどの金属材料によりそれぞれ構成されており、それぞれ薄板状または網目状とされている。   The positive electrode lead 21 and the negative electrode lead 22 are led out from the inside of the exterior member 30 to the outside, for example, in the same direction. The positive electrode lead 21 and the negative electrode lead 22 are made of, for example, a metal material such as aluminum, copper, nickel, or stainless steel, and each have a thin plate shape or a mesh shape.

外装部材30は、例えば、ナイロンフィルム、アルミニウム箔およびポリエチレンフィルムをこの順に貼り合わせた矩形状のアルミラミネートフィルムにより構成されている。外装部材30は、例えば、ポリエチレンフィルム側と巻回電極体20とが対向するように配設されており、各外縁部が融着あるいは接着剤により互いに密着されている。外装部材30と正極リード21および負極リード22との間には、外気の侵入を防止するための密着フィルム31が挿入されている。密着フィルム31は、正極リード21および負極リード22に対して密着性を有する材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンあるいは変性ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂により構成されている。   The exterior member 30 is made of, for example, a rectangular aluminum laminated film in which a nylon film, an aluminum foil, and a polyethylene film are bonded together in this order. The exterior member 30 is disposed, for example, so that the polyethylene film side and the wound electrode body 20 face each other, and the outer edge portions are in close contact with each other by fusion or an adhesive. An adhesion film 31 is inserted between the exterior member 30 and the positive electrode lead 21 and the negative electrode lead 22 to prevent intrusion of outside air. The adhesion film 31 is made of a material having adhesion to the positive electrode lead 21 and the negative electrode lead 22, for example, a polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene, modified polyethylene, or modified polypropylene.

なお、外装部材30は、上述したアルミラミネートフィルムに代えて、他の構造を有するラミネートフィルム、ポリプロピレンなどの高分子フィルムあるいは金属フィルムにより構成するようにしてもよい。   The exterior member 30 may be made of a laminated film having another structure, a polymer film such as polypropylene, or a metal film instead of the above-described aluminum laminated film.

図2は、図1に示した巻回電極体20のI−I線に沿った断面構造を表すものである。巻回電極体20は、正極23と負極24とをセパレータ25および電解質層26を介して積層し、巻回したものであり、最外周部は保護テープ27により保護されている。   FIG. 2 shows a cross-sectional structure taken along line II of the spirally wound electrode body 20 shown in FIG. The wound electrode body 20 is obtained by laminating a positive electrode 23 and a negative electrode 24 via a separator 25 and an electrolyte layer 26 and winding them, and the outermost periphery is protected by a protective tape 27.

(活物質層)
正極23は、正極集電体23Aの両面に正極活物質層23Bが設けられた構造を有している。負極24は、負極集電体24Aの両面に負極活物質層24Bが設けられた構造を有しており、負極活物質層24Bと正極活物質層23Bとが対向するように配置されている。本発明の非水電解液二次電池において、上記正極活物質層23Bおよび負極活物質層24Bの片面あたりの厚さはそれぞれ40μm以上、好ましくは80μm以下である。より好ましくは40μm以上60μm以下の範囲である。活物質層の厚さを40μm以上とすることで、電池の高容量化を図ることができる。また、80μm以下とすることで充放電を繰り返した時の放電容量維持率を大きくできる。
(Active material layer)
The positive electrode 23 has a structure in which a positive electrode active material layer 23B is provided on both surfaces of a positive electrode current collector 23A. The negative electrode 24 has a structure in which a negative electrode active material layer 24B is provided on both surfaces of a negative electrode current collector 24A, and the negative electrode active material layer 24B and the positive electrode active material layer 23B are arranged to face each other. In the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the thickness of each of the positive electrode active material layer 23B and the negative electrode active material layer 24B per side is 40 μm or more, preferably 80 μm or less. More preferably, it is the range of 40 micrometers or more and 60 micrometers or less. By setting the thickness of the active material layer to 40 μm or more, it is possible to increase the capacity of the battery. Moreover, the discharge capacity maintenance factor when charging / discharging is repeated can be enlarged by setting it as 80 micrometers or less.

(正極)
正極集電体23Aは、例えば、アルミニウム、ニッケルあるいはステンレスなどの金属材料により構成されている。正極活物質層24Bは、例えば、正極活物質として、リチウムを吸蔵および放出可能な正極材料のいずれか1種または複数種を含んでおり、必要に応じて炭素材料などの導電剤およびポリフッ化ビニリデンなどの結着剤を含んでいてもよい。
(Positive electrode)
The positive electrode current collector 23A is made of, for example, a metal material such as aluminum, nickel, or stainless steel. The positive electrode active material layer 24B includes, for example, any one or more of positive electrode materials capable of occluding and releasing lithium as a positive electrode active material, and a conductive agent such as a carbon material and polyvinylidene fluoride as necessary. It may contain a binder.

リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料としては、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、およびこれらの固溶体(Li(NiCoyMnz)O))(x、yおよびzの値は0<x<1、0<y<1、0≦z<1、x+y+z=1である。)、マンガンスピネル(LiMn)およびその固溶体(Li(Mn2−vNi)O)(vの値はv<2である。)などのリチウム複合酸化物、並びにリン酸鉄リチウム(LiFePO)などのオリビン構造を有するリン酸化合物が好ましい。高いエネルギー密度を得ることができるからである。また、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料としては、例えば、酸化チタン、酸化バナジウムおよび二酸化マンガンなどの酸化物、二硫化鉄、二硫化チタンおよび硫化モリブデンなどの二硫化物、硫黄、並びにポリアニリンおよびポリチオフェンなどの導電性高分子も挙げられる。 Examples of the positive electrode material capable of inserting and extracting lithium include lithium cobaltate, lithium nickelate, and solid solutions thereof (Li (NiCo y Mn z ) O 2 )) (x, y, and z have values of 0 <x <1, 0 <y <1, 0 ≦ z <1, x + y + z = 1.), Manganese spinel (LiMn 2 O 4 ) and its solid solution (Li (Mn 2−v Ni v ) O 4 ) (The value of v is v <2.) Lithium composite oxides and the like, and phosphate compounds having an olivine structure such as lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) are preferable. This is because a high energy density can be obtained. Examples of positive electrode materials capable of inserting and extracting lithium include oxides such as titanium oxide, vanadium oxide and manganese dioxide, disulfides such as iron disulfide, titanium disulfide and molybdenum sulfide, sulfur, And conductive polymers such as polyaniline and polythiophene.

(負極)
負極24は、例えば、対向する一対の面を有する負極集電体24Aの両面に負極活物質層24Bが設けられた構造を有している。負極集電体24Aは、例えば、銅、ニッケルおよびステンレスなどの金属材料により構成されている。
(Negative electrode)
The negative electrode 24 has, for example, a structure in which a negative electrode active material layer 24B is provided on both surfaces of a negative electrode current collector 24A having a pair of opposed surfaces. The negative electrode current collector 24A is made of a metal material such as copper, nickel, and stainless steel, for example.

負極活物質層24Bは、負極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料のいずれか1種または複数種を含んでいる。なお、この二次電池では、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料の充電容量が、正極23の充電容量よりも大きくなっており、充電の途中において負極24にリチウム金属が析出しないようになっている。   The negative electrode active material layer 24B includes one or more negative electrode materials capable of occluding and releasing lithium as a negative electrode active material. In this secondary battery, the charge capacity of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium is larger than the charge capacity of the positive electrode 23 so that lithium metal does not deposit on the negative electrode 24 during the charge. It has become.

リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、例えば、難黒鉛化性炭素、易黒鉛化性炭素、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維または活性炭などの炭素材料が挙げられる。このうち、コークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスあるいは石油コークスなどがある。有機高分子化合物焼成体とは、フェノール樹脂やフラン樹脂等の高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいい、一部には難黒鉛化性炭素または易黒鉛化性炭素に分類されるものもある。また、高分子材料としてはポリアセチレンあるいはポリピロールなどがある。これら炭素材料は、充放電時に生じる結晶構造の変化が非常に少なく、高い充放電容量を得ることができると共に、良好なサイクル特性を得ることができるので好ましい。特に黒鉛は、電気化学当量が大きく、高いエネルギー密度を得ることができ好ましい。また、難黒鉛化性炭素は、優れた特性が得られるので好ましい。さらにまた、充放電電位が低いもの、具体的には充放電電位がリチウム金属に近いものが、電池の高エネルギー密度化を容易に実現することができるので好ましい。   Examples of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium include non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, graphite, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, and fired organic polymer compounds And carbon materials such as carbon fiber or activated carbon. Among these, examples of coke include pitch coke, needle coke, and petroleum coke. An organic polymer compound fired body refers to a carbonized material obtained by firing a polymer material such as phenol resin or furan resin at an appropriate temperature, and in part, it is made of non-graphitizable carbon or graphitizable carbon. Some are classified. Examples of the polymer material include polyacetylene and polypyrrole. These carbon materials are preferable because the change in the crystal structure that occurs during charge / discharge is very small, a high charge / discharge capacity can be obtained, and good cycle characteristics can be obtained. In particular, graphite is preferable because it has a high electrochemical equivalent and can provide a high energy density. Further, non-graphitizable carbon is preferable because excellent characteristics can be obtained. Furthermore, a battery having a low charge / discharge potential, specifically, a battery having a charge / discharge potential close to that of lithium metal is preferable because a high energy density of the battery can be easily realized.

また、負極材料としては、上記に示した炭素材料の他に、ケイ素、スズ、及びそれらの化合物、マグネシウム、アルミニウム、ゲルマニウム等、リチウムと合金を作る元素を含む材料を用いてもよい。更にチタンのようにリチウムと複合酸化物を形成する元素を含む材料も考えられる。   Further, as the negative electrode material, in addition to the carbon material shown above, a material containing an element that forms an alloy with lithium, such as silicon, tin, and a compound thereof, magnesium, aluminum, germanium, or the like may be used. Further, a material containing an element that forms a composite oxide with lithium, such as titanium, can be considered.

(セパレータ)
セパレータ25は、正極23と負極24とを隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。このセパレータ25は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンおよびポリエチレンなどよりなる合成樹脂製の多孔質膜、またはセラミック製の多硬質膜により構成されており、これらの複数種の多孔質膜を積層した構造とされていてもよい。セパレータ25には、例えば液状の電解質である電解液が含浸されている。
(Separator)
The separator 25 separates the positive electrode 23 and the negative electrode 24 and allows lithium ions to pass through while preventing a short circuit of current due to contact between the two electrodes. The separator 25 is made of, for example, a porous film made of a synthetic resin made of polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, or the like, or a multi-hard film made of ceramic, and a plurality of these porous films are laminated. It may be a structure. For example, the separator 25 is impregnated with an electrolytic solution that is a liquid electrolyte.

(電解液) (Electrolyte)

本発明の非水電解液二次電池における電解液および電解液組成物は、下記式(1)で表されるβ−ジケトンと周期律表第5族〜第12族金属元素との錯体(以下、β−ジケトン金属錯体ともいう)を含有する。β−ジケトン金属錯体は負極で金属を生成して抵抗を小さくするため、負極で過電圧が小さくなり、溶媒の分解が抑制できると考えられる。その結果、気体の発生が起こりにくくなり、初回充電時の膨張を抑制することができる。   The electrolyte solution and electrolyte composition in the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention are a complex of a β-diketone represented by the following formula (1) and a metal element of Group 5 to Group 12 of the periodic table (hereinafter referred to as “a”). , Also referred to as a β-diketone metal complex). Since the β-diketone metal complex generates metal at the negative electrode to reduce resistance, it is considered that overvoltage is reduced at the negative electrode and the decomposition of the solvent can be suppressed. As a result, gas generation is less likely to occur, and expansion during the initial charge can be suppressed.

Figure 2009093843
Figure 2009093843

式(1)において、Rはフッ素原子、炭素数4以下のアルキル基、または炭素数4以下のフルオロアルキル基である。すなわち、R=C2m+1−n(0≦m≦4、0≦n≦2m+1)である。
はフッ素原子、炭素数4以下のアルキル基、炭素数4以下のフルオロアルキル基、フェニル基、2−フリル基、または2−チオフェニル基である。すなわち、β−ジケトンは下記の式(1−1)〜(1−4)で表される化合物のいずれかである。なお、式(1−1)において、0≦p≦4、0≦q≦2p+1、である。
In Formula (1), R 1 is a fluorine atom, an alkyl group having 4 or less carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 4 or less carbon atoms. That is, R 1 = C m H 2m + 1−n F n (0 ≦ m ≦ 4, 0 ≦ n ≦ 2m + 1).
R 2 is a fluorine atom, an alkyl group having 4 or less carbon atoms, a fluoroalkyl group having 4 or less carbon atoms, a phenyl group, a 2-furyl group, or a 2-thiophenyl group. That is, β-diketone is any of the compounds represented by the following formulas (1-1) to (1-4). In the formula (1-1), 0 ≦ p ≦ 4 and 0 ≦ q ≦ 2p + 1.

Figure 2009093843
Figure 2009093843

としては、溶解性の観点から、メチル基が好ましい。また、Rとしては、溶解性の観点から、メチル基が好ましい。また、錯体を形成する金属元素としては、周期律表第5族〜第12族金属元素の中でも、金属生成の容易さの観点から、ニッケルが好ましい。これらは単独で用いてもよいし、複数種を混合して用いてもよい。 R 1 is preferably a methyl group from the viewpoint of solubility. R 2 is preferably a methyl group from the viewpoint of solubility. Moreover, as a metal element which forms a complex, nickel is preferable from a viewpoint of the ease of metal production | generation among a periodic table group 5-12 group metal element. These may be used alone or in combination of two or more.

β−ジケトン金属錯体としては、具体的には、亜鉛(II)アセチルアセトネート、銅(II) アセチルアセトネート、ニッケル(II)アセチルアセトネート[式(1−5)]、コバルト(II) アセチルアセトネート、コバルト(III) アセチルアセトネート、鉄(II) アセチルアセトネート、鉄(III) アセチルアセトネート、マンガン(II) アセチルアセトネート、マンガン(III) アセチルアセトネート、クロム(III) アセチルアセトネート、バナジウム(III) アセチルアセトネート、ニッケル(II)ヘキサフルオロアセチルアセトネート[式(1−6)]、ニッケル(II)ビス(2、2、6、6−テトラメチルー3、5−ヘプタンジオネート)[式(1−7)]などが挙げられる。中でも、ニッケル(II)アセチルアセトネートが好ましい。R1がメチル基であり、ニッケルを含有するからである。   Specific examples of the β-diketone metal complex include zinc (II) acetylacetonate, copper (II) acetylacetonate, nickel (II) acetylacetonate [formula (1-5)], cobalt (II) acetyl Acetonate, cobalt (III) acetylacetonate, iron (II) acetylacetonate, iron (III) acetylacetonate, manganese (II) acetylacetonate, manganese (III) acetylacetonate, chromium (III) acetylacetonate , Vanadium (III) acetylacetonate, nickel (II) hexafluoroacetylacetonate [formula (1-6)], nickel (II) bis (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate) [Formula (1-7)] and the like. Among these, nickel (II) acetylacetonate is preferable. This is because R1 is a methyl group and contains nickel.

Figure 2009093843
Figure 2009093843

電解液中におけるβ−ジケトン金属錯体の含有量は、電解液基準で、好ましくは0.03〜0.3重量%であり、より好ましくは0.05〜0.2重量%である。上記範囲内であれば低抵抗の皮膜の形成であるため好ましい。   The content of the β-diketone metal complex in the electrolytic solution is preferably 0.03 to 0.3% by weight, more preferably 0.05 to 0.2% by weight, based on the electrolytic solution. If it is in the said range, since it is formation of a low resistance film | membrane, it is preferable.

本発明の非水電解液二次電池における電解液および電解液組成物は、さらに、ハロゲン化炭酸エステルまたは炭素−炭素多重結合を有する炭酸エステルを含有する。β−ジケトン金属錯体とこれらの炭酸エステルを併用することで、電池の膨張抑制効果が高まる。これらの炭酸エステルは電極上に保護皮膜を形成する事により気体発生を抑制すると考えられる。なお、これらの炭酸エステルは1種を単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。   The electrolyte solution and the electrolyte composition in the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention further contain a halogenated carbonate ester or a carbonate ester having a carbon-carbon multiple bond. The combined use of the β-diketone metal complex and these carbonates enhances the effect of suppressing the expansion of the battery. These carbonate esters are thought to suppress gas generation by forming a protective film on the electrode. In addition, these carbonate ester may be used individually by 1 type, and may mix and use multiple types.

ハロゲン化炭酸エステルとしては、4−フルオロ−1、3−ジオキソラン−2−オン(フルオロエチレンカーボネート)[式(2)]、4−クロロ−1、3−ジオキソラン−2−オン(クロロエチレンカーボネート)[式(3)]、トリフルオロプロピレンカーボネート[式(4)]等が挙げられる。中でも、安定性の観点から4−フルオロ−1、3−ジオキソラン−2−オンが好ましい。   Examples of the halogenated carbonate include 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one (fluoroethylene carbonate) [Formula (2)], 4-chloro-1,3-dioxolan-2-one (chloroethylene carbonate) [Formula (3)], trifluoropropylene carbonate [Formula (4)] and the like. Among these, 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one is preferable from the viewpoint of stability.

Figure 2009093843
Figure 2009093843

炭素−炭素多重結合を有する炭酸エステルとしては、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート等が挙げられる。中でも、反応性の観点からビニレンカーボネートが好ましい。   Examples of the carbonic acid ester having a carbon-carbon multiple bond include vinylene carbonate and vinyl ethylene carbonate. Among these, vinylene carbonate is preferable from the viewpoint of reactivity.

電解液中における上記炭酸エステルの含有量は、電解液基準で、好ましくは0.3〜3重量%であり、より好ましくは0.5〜2重量%である。上記範囲内であれば低抵抗の皮膜の形成であるため好ましい。   The content of the carbonate ester in the electrolytic solution is preferably 0.3 to 3% by weight, more preferably 0.5 to 2% by weight, based on the electrolytic solution. If it is in the said range, since it is formation of a low resistance film | membrane, it is preferable.

本発明における電解液(電解液組成物)はさらに、溶媒と、溶媒に溶解された電解質塩とを含んでいる。   The electrolytic solution (electrolytic solution composition) in the present invention further contains a solvent and an electrolyte salt dissolved in the solvent.

(溶媒)
電解液に用いる溶媒は、比誘電率が30以上の高誘電率溶媒であることが好ましい。これによりリチウムイオンの数を増加させることができるからである。電解液における高誘電率溶媒の含有量は、15〜50質量%の範囲内とすることが好ましい。この範囲内とすることにより、より高い充放電効率が得られるからである。
(solvent)
The solvent used for the electrolytic solution is preferably a high dielectric constant solvent having a relative dielectric constant of 30 or more. This is because the number of lithium ions can be increased. The content of the high dielectric constant solvent in the electrolytic solution is preferably in the range of 15 to 50% by mass. It is because higher charging / discharging efficiency is obtained by setting it within this range.

高誘電率溶媒としては、例えば、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などの環状炭酸エステル、γ−ブチロラクトンまたはγ−バレロラクトンなどのラクトン、N−メチル−2−ピロリドンなどのラクタム、N−メチル−2−オキサゾリジノンなどの環式カルバミン酸エステル、並びにテトラメチレンスルホンなどのスルホン化合物が挙げられる。特に環状炭酸エステルが好ましい。また、上記高誘電率溶媒は、1種を単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。   Examples of the high dielectric constant solvent include cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate, lactones such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone, lactams such as N-methyl-2-pyrrolidone, and N-methyl- Examples thereof include cyclic carbamates such as 2-oxazolidinone and sulfone compounds such as tetramethylene sulfone. A cyclic carbonate is particularly preferable. Moreover, the said high dielectric constant solvent may be used individually by 1 type, and may mix and use multiple types.

電解液に用いる溶媒は、上記高誘電率溶媒に、粘度が1mPa・s以下の低粘度溶媒を混合して用いることが好ましい。これにより高いイオン伝導性を得ることができるからである。高誘電率溶媒に対する低粘度溶媒の比率(質量比)は、高誘電率溶媒:低粘度溶媒=2:8〜5:5の範囲内とすることが好ましい。この範囲内とすることでより高い効果が得られるからである。   The solvent used for the electrolytic solution is preferably used by mixing a low-viscosity solvent having a viscosity of 1 mPa · s or less with the high dielectric constant solvent. This is because high ion conductivity can be obtained. The ratio (mass ratio) of the low-viscosity solvent to the high-dielectric-constant solvent is preferably in the range of high-dielectric-constant solvent: low-viscosity solvent = 2: 8 to 5: 5. It is because a higher effect can be obtained by setting it within this range.

低粘度溶媒としては、例えば、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およびメチルプロピルカーボネートなどの鎖状炭酸エステル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、イソ酪酸メチル、トリメチル酢酸メチルおよびトリメチル酢酸エチルなどの鎖状カルボン酸エステル、N,N−ジメチルアセトアミドなどの鎖状アミド、N,N−ジエチルカルバミン酸メチルおよびN,N−ジエチルカルバミン酸エチルなどの鎖状カルバミン酸エステル、ならびに1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピランおよび1,3−ジオキソランなどのエーテルが挙げられる。これらの低粘度溶媒は1種を単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。   Examples of the low viscosity solvent include chain carbonate esters such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and methyl propyl carbonate, methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl butyrate, methyl isobutyrate, and trimethyl. Chain carboxylic acid esters such as methyl acetate and ethyl trimethylacetate, chain amides such as N, N-dimethylacetamide, chain carbamic acid esters such as methyl N, N-diethylcarbamate and ethyl N, N-diethylcarbamate And ethers such as 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, tetrahydropyran and 1,3-dioxolane. These low-viscosity solvents may be used alone or in combination of two or more.

(電解質塩)
電解質塩としては、例えば、六フッ化リン酸リチウム(LiPF)、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF)、六フッ化ヒ酸リチウム(LiAsF)、六フッ化アンチモン酸リチウム(LiSbF)、過塩素酸リチウム(LiClO)および四塩化アルミニウム酸リチウム(LiAlCl)などの無機リチウム塩、並びにトリフルオロメタンスルホン酸リチウム(CFSOLi)、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホン)イミド[(CFSONLi]、リチウムビス(ペンタフルオロエタンスルホン)イミド[(CSONLi]およびリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホン)メチド[(CFSOCLi]などのパーフルオロアルカンスルホン酸誘導体のリチウム塩が挙げられる。電解質塩は1種を単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。
(Electrolyte salt)
As the electrolyte salt, e.g., lithium hexafluorophosphate (LiPF 6), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF 6), lithium hexafluoro antimonate (LiSbF 6) , Inorganic lithium salts such as lithium perchlorate (LiClO 4 ) and lithium tetrachloroaluminate (LiAlCl 4 ), and lithium trifluoromethanesulfonate (CF 3 SO 3 Li), lithium bis (trifluoromethanesulfone) imide [(CF 3 SO 2 ) 2 NLi], lithium bis (pentafluoroethanesulfone) imide [(C 2 F 5 SO 2 ) 2 NLi] and lithium tris (trifluoromethanesulfone) methide [(CF 3 SO 2 ) 3 CLi] Of perfluoroalkanesulfonic acid derivatives Lithium salts. One electrolyte salt may be used alone, or a plurality of electrolyte salts may be mixed and used.

(高分子化合物)
本発明の電池は、電解液により膨潤して電解液を保持する保持体となる高分子化合物を含むことにより、ゲル状としてもよい。電解液により膨潤する高分子化合物を含むことにより高いイオン伝導率を得ることができ、優れた充放電効率が得られると共に、電池の漏液を防止することができるからである。電解液に高分子化合物を添加して用いる場合、電解液における高分子化合物の含有量は、0.1質量%以上2.0質量%以下の範囲内とすることが好ましい。また、セパレータの両面にポリフッカビニリデン等の高分子化合物を塗布して用いる場合は、電解液と高分子化合物の質量比を50:1〜10:1の範囲内とすることが好ましい。この範囲内とすることにより、より高い充放電効率が得られるからである。
(Polymer compound)
The battery of the present invention may be in the form of a gel by containing a polymer compound that swells with the electrolyte and serves as a holding body that holds the electrolyte. It is because high ion conductivity can be obtained by including a polymer compound that swells with the electrolytic solution, excellent charge / discharge efficiency can be obtained, and battery leakage can be prevented. When a polymer compound is added to the electrolytic solution and used, the content of the polymer compound in the electrolytic solution is preferably in the range of 0.1% by mass to 2.0% by mass. When a polymer compound such as polyfucavinylidene is applied on both sides of the separator, the mass ratio of the electrolytic solution to the polymer compound is preferably in the range of 50: 1 to 10: 1. It is because higher charging / discharging efficiency is obtained by setting it within this range.

前記高分子化合物としては、例えば、下式(5)に示すポリビニルホルマール、ポリエチレンオキサイド並びにポリエチレンオキサイドを含む架橋体などのエーテル系高分子化合物、下式(6)に示すポリメタクリレートなどのエステル系高分子化合物、アクリレート系高分子化合物、および下式(7)に示すポリフッ化ビニリデン、並びにフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体などのフッ化ビニリデンの重合体が挙げられる。高分子化合物は1種を単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。特に、高温保存時の膨潤防止効果の観点からは、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素系高分子化合物を用いることが望ましい。   Examples of the polymer compound include ether-based polymer compounds such as polyvinyl formal represented by the following formula (5), polyethylene oxide and a crosslinked product containing polyethylene oxide, and ester-based polymers such as polymethacrylate represented by the following formula (6). Polymers of vinylidene fluoride such as molecular compounds, acrylate polymer compounds, polyvinylidene fluoride represented by the following formula (7), and a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene are exemplified. A high molecular compound may be used individually by 1 type, and multiple types may be mixed and used for it. In particular, it is desirable to use a fluorine-based polymer compound such as polyvinylidene fluoride from the viewpoint of the effect of preventing swelling during high temperature storage.

Figure 2009093843
Figure 2009093843

前記式(5)〜(7)において、s、t、uはそれぞれ100〜10000の整数であり、RはC2x+1、(xは1〜8、yはx−1以下)で示される。 In the above formulas (5) to (7), s, t and u are each an integer of 100 to 10000, R is C x H 2x + 1 O y , (x is 1 to 8, y is x-1 or less). Indicated.

(製造方法)
この二次電池は、例えば、次のようにして製造することができる。
(Production method)
For example, the secondary battery can be manufactured as follows.

正極は、例えば次の方法で作製できる。まず、正極活物質と、導電剤と、結着剤とを混合して正極合剤を調製し、この正極合剤をN−メチル−2−ピロリドンなどの溶剤に分散させてペースト状の正極合剤スラリーとする。続いて、この正極合剤スラリーを正極集電体23Aに塗布し溶剤を乾燥させたのち、ロールプレス機などにより圧縮成型して正極活物質層23Bを形成し、正極23を作製する。この際、正極活物質層23Bの厚さは40μm以上となるようにする。   The positive electrode can be produced, for example, by the following method. First, a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder are mixed to prepare a positive electrode mixture, and the positive electrode mixture is dispersed in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a paste-like positive electrode mixture. A slurry is obtained. Subsequently, the positive electrode mixture slurry is applied to the positive electrode current collector 23A and the solvent is dried. Then, the positive electrode active material layer 23B is formed by compression molding using a roll press or the like, and the positive electrode 23 is manufactured. At this time, the thickness of the positive electrode active material layer 23B is set to 40 μm or more.

また、負極は、例えば次の方法で作製できる。まず、構成元素としてケイ素およびスズのうちの少なくとも一方を含む負極活物質と、導電剤と、結着剤とを混合して負極合剤を調製したのち、この負極合剤をN−メチル−2−ピロリドンなどの溶剤に分散させてペースト状の負極合剤スラリーとする。次いで、この負極合剤スラリーを負極集電体24Aに塗布し乾燥させ、圧縮成型することにより、上述した負極活物質よりなる負極活物質粒子を含有する負極活物質層24Bを形成し、負極24を得る。この際、負極活物質層24Bの厚さは40μm以上となるようにする。   Moreover, a negative electrode can be produced by the following method, for example. First, after preparing a negative electrode mixture by mixing a negative electrode active material containing at least one of silicon and tin as constituent elements, a conductive agent, and a binder, the negative electrode mixture was mixed with N-methyl-2. -Disperse in a solvent such as pyrrolidone to obtain a paste-like negative electrode mixture slurry. Next, the negative electrode mixture slurry is applied to the negative electrode current collector 24A, dried, and compression-molded to form a negative electrode active material layer 24B containing negative electrode active material particles made of the negative electrode active material described above. Get. At this time, the thickness of the negative electrode active material layer 24B is set to 40 μm or more.

つぎに、正極23および負極24のそれぞれに、電解液と、高分子化合物と、混合溶剤とを含む前駆溶液を塗布し、混合溶剤を揮発させて電解質層26を形成する。次いで、正極集電体23Aに正極リード21を取り付けると共に、負極集電体24Aに負極リード22を取り付ける。続いて、電解質層26が形成された正極23と負極24とをセパレータ25を介して積層し積層体としたのち、この積層体をその長手方向に巻回して、最外周部に保護テープ27を接着して巻回電極体20を形成する。そののち、例えば、外装部材30の間に巻回電極体20を挟み込み、外装部材30の外縁部同士を熱融着などにより密着させて封入する。その際、正極リード21および負極リード22と外装部材30との間には密着フィルム31を挿入する。これにより、図1、2に示した二次電池が完成する。   Next, a precursor solution containing an electrolytic solution, a polymer compound, and a mixed solvent is applied to each of the positive electrode 23 and the negative electrode 24, and the mixed solvent is volatilized to form the electrolyte layer 26. Next, the positive electrode lead 21 is attached to the positive electrode current collector 23A, and the negative electrode lead 22 is attached to the negative electrode current collector 24A. Subsequently, the positive electrode 23 and the negative electrode 24 on which the electrolyte layer 26 is formed are laminated through a separator 25 to form a laminated body, and then the laminated body is wound in the longitudinal direction, and the protective tape 27 is attached to the outermost peripheral portion. The wound electrode body 20 is formed by bonding. After that, for example, the wound electrode body 20 is sandwiched between the exterior members 30, and the outer edge portions of the exterior members 30 are in close contact with each other by thermal fusion or the like and sealed. At that time, an adhesion film 31 is inserted between the positive electrode lead 21 and the negative electrode lead 22 and the exterior member 30. Thereby, the secondary battery shown in FIGS. 1 and 2 is completed.

また、この二次電池は、次のようにして作製してもよい。まず、上述したようにして正極23および負極24を作製し、正極23および負極24に正極リード21および負極リード22を取り付けたのち、正極23と負極24とをセパレータ25を介して積層して巻回し、最外周部に保護テープ27を接着して、巻回電極体20の前駆体である巻回体を形成する。次いで、この巻回体を外装部材30に挟み、一辺を除く外周縁部を熱融着して袋状とし、外装部材30の内部に収納する。続いて、電解液と、高分子化合物の原料であるモノマーと、必要に応じて重合開始剤あるいは重合禁止剤などの他の材料とを含む電解質用組成物を用意し、外装部材30の内部に注入したのち、外装部材30の開口部を熱融着して密封する。そののち、必要に応じて熱を加えてモノマーを重合させて高分子化合物とすることによりゲル状の電解質層26を形成し、図1、2に示した二次電池を組み立てる。   Further, this secondary battery may be manufactured as follows. First, the positive electrode 23 and the negative electrode 24 are prepared as described above, and after the positive electrode lead 21 and the negative electrode lead 22 are attached to the positive electrode 23 and the negative electrode 24, the positive electrode 23 and the negative electrode 24 are stacked and wound via the separator 25. Rotate and adhere the protective tape 27 to the outermost periphery to form a wound body that is a precursor of the wound electrode body 20. Next, the wound body is sandwiched between the exterior members 30, and the outer peripheral edge except for one side is heat-sealed to form a bag shape, and is stored inside the exterior member 30. Subsequently, an electrolyte composition containing an electrolytic solution, a monomer that is a raw material of the polymer compound, and other materials such as a polymerization initiator or a polymerization inhibitor as necessary is prepared, and the interior of the exterior member 30 is prepared. After the injection, the opening of the exterior member 30 is heat-sealed and sealed. After that, if necessary, heat is applied to polymerize the monomer to form a polymer compound, thereby forming the gel electrolyte layer 26 and assembling the secondary battery shown in FIGS.

この二次電池では、充電を行うと、例えば、正極23からリチウムイオンが放出され、電解液を介して負極24に吸蔵される。一方、放電を行うと、例えば、負極24からリチウムイオンが放出され、電解液を介して正極24に吸蔵される。   In the secondary battery, when charged, for example, lithium ions are extracted from the positive electrode 23 and inserted in the negative electrode 24 through the electrolytic solution. On the other hand, when discharging is performed, for example, lithium ions are extracted from the negative electrode 24 and inserted into the positive electrode 24 through the electrolytic solution.

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態およびでは、電解質として電解液を用いる場合について説明し、更に、電解液を高分子化合物に保持させたゲル状電解質を用いる場合についても説明したが、他の電解質を用いるようにしてもよい。他の電解質としては、例えば、イオン伝導性セラミックス、イオン伝導性ガラスあるいはイオン性結晶などのイオン伝導性無機化合物と電解液とを混合したもの、または他の無機化合物と電解液とを混合したもの、またはこれらの無機化合物とゲル状電解質とを混合したものが挙げられる。   Although the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment and the case where an electrolytic solution is used as the electrolyte, and the case where a gel electrolyte in which the electrolytic solution is held in a polymer compound is also described, other electrolytes are used. It may be. Other electrolytes include, for example, a mixture of an ion conductive inorganic compound such as ion conductive ceramics, ion conductive glass or ionic crystal and an electrolyte, or a mixture of another inorganic compound and an electrolyte. Or a mixture of these inorganic compounds and a gel electrolyte.

また、上記実施の形態では、電極反応物質としてリチウムを用いる電池について説明したが、ナトリウム(Na)あるいはカリウム(K)などの他のアルカリ金属、またはマグネシウムあるいはカルシウム(Ca)などのアルカリ土類金属、またはアルミニウムなどの他の軽金属を用いる場合についても、本発明を適用することができる。   In the above embodiment, a battery using lithium as an electrode reactant has been described. However, another alkali metal such as sodium (Na) or potassium (K), or an alkaline earth metal such as magnesium or calcium (Ca). The present invention can also be applied to the case of using other light metals such as aluminum.

更に、上記実施の形態では、負極の容量が、リチウムの吸蔵および放出による容量成分により表されるいわゆるリチウムイオン二次電池、あるいは、負極活物質にリチウム金属を用い、負極の容量が、リチウムの析出および溶解による容量成分により表されるいわゆるリチウム金属二次電池について説明したが、本発明は、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料の充電容量を正極の充電容量よりも小さくすることにより、負極の容量がリチウムの吸蔵および放出による容量成分と、リチウムの析出および溶解による容量成分とを含み、かつその和により表されるようにした二次電池についても同様に適用することができる。   Further, in the above embodiment, the capacity of the negative electrode is a so-called lithium ion secondary battery represented by a capacity component due to insertion and extraction of lithium, or lithium metal is used for the negative electrode active material, and the capacity of the negative electrode is Although a so-called lithium metal secondary battery represented by a capacity component due to precipitation and dissolution has been described, the present invention makes the charge capacity of the negative electrode material capable of occluding and releasing lithium smaller than the charge capacity of the positive electrode. Thus, the present invention can be similarly applied to a secondary battery in which the capacity of the negative electrode includes a capacity component due to insertion and extraction of lithium and a capacity component due to precipitation and dissolution of lithium, and is expressed by the sum thereof. .

更にまた、上記実施の形態では、ラミネート型の二次電池を具体的に挙げて説明したが、本発明は上記形状に限定されない事は言うまでもない。すなわち、筒型電池、角型電池、等にも適用可能である。また、本発明は、二次電池に限らず、一次電池などの他の電池についても同様に適用することができる。   Furthermore, in the above embodiment, the laminate type secondary battery has been specifically described, but it goes without saying that the present invention is not limited to the above shape. That is, the present invention can be applied to a cylindrical battery, a square battery, and the like. Further, the present invention is not limited to the secondary battery, and can be similarly applied to other batteries such as a primary battery.

<実施例1−1〜1−16>
(実施例1−1)
先ず、正極活物質としてリチウム・コバルト複合酸化物(LiCoO)を94重量部と、導電材としてグラファイトを3重量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)を3重量部とを均質に混合してN−メチルピロリドンを添加し正極合剤塗液を得た。次に、得られた正極合剤塗液を、厚み20μmのアルミニウム箔上の両面に均一に塗布、乾燥して片面当たり20mg/cmの正極合剤層を形成した。これを幅50mm、長さ300mmの形状に切断して正極を作成した。
次に、負極活物質として黒鉛97重量部、結着剤としてPVdFを3重量部とを均質に混合してN−メチルピロリドンを添加し負極合剤塗液を得た。次に、得られた負極合剤塗液を、負極集電体となる厚み15μmの銅箔上の両面に均一に塗布、乾燥して片面当たり10mg/cmの負極合剤層を形成した。これを幅50mm、長さ300mmの形状に切断して負極を作成した。
電解液はエチレンカーボネート/エチルメチルカーボネート/フルオロエチレンカーボネート(FEC)/六フッ化リン酸リチウム/ニッケル(II)アセチルアセトネート=34/51/1/13.9/0.1の割合(質量比)で混合して作成した。ニッケル(II)アセチルアセトネートはシグマ アルドリッチジャパンから入手した(他のβ−ジケトン金属錯体も同様)。
この正極と負極を、厚さ9μmの微多孔性ポリエチレンフィルムからなるセパレータを介して積層して巻き取り、アルミニウムラミネートフィルムからなる袋に入れた。この袋に電解液を2g注液後、袋を熱融着してラミネート型電池を作成した。この電池の容量は700mAhであった。
<Examples 1-1 to 1-16>
(Example 1-1)
First, 94 parts by weight of lithium-cobalt composite oxide (LiCoO 2 ) as a positive electrode active material, 3 parts by weight of graphite as a conductive material, and 3 parts by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder are homogeneous. After mixing, N-methylpyrrolidone was added to obtain a positive electrode mixture coating solution. Next, the obtained positive electrode mixture coating liquid was uniformly applied on both surfaces of a 20 μm thick aluminum foil and dried to form a positive electrode mixture layer of 20 mg / cm 2 per side. This was cut into a shape having a width of 50 mm and a length of 300 mm to produce a positive electrode.
Next, 97 parts by weight of graphite as a negative electrode active material and 3 parts by weight of PVdF as a binder were homogeneously mixed, and N-methylpyrrolidone was added to obtain a negative electrode mixture coating solution. Next, the obtained negative electrode mixture coating solution was uniformly applied on both sides of a 15 μm thick copper foil serving as a negative electrode current collector and dried to form a negative electrode mixture layer of 10 mg / cm 2 per side. This was cut into a shape having a width of 50 mm and a length of 300 mm to prepare a negative electrode.
The electrolytic solution was ethylene carbonate / ethyl methyl carbonate / fluoroethylene carbonate (FEC) / lithium hexafluorophosphate / nickel (II) acetylacetonate = 34/51/1 / 13.9 / 0.1 (mass ratio) ). Nickel (II) acetylacetonate was obtained from Sigma-Aldrich Japan (the same applies to other β-diketone metal complexes).
The positive electrode and the negative electrode were laminated and wound up via a separator made of a microporous polyethylene film having a thickness of 9 μm, and placed in a bag made of an aluminum laminate film. After injecting 2 g of the electrolyte into the bag, the bag was heat-sealed to produce a laminate type battery. The capacity of this battery was 700 mAh.

この電池を23℃環境下700mAで4.2Vを上限として3時間充電した時の電池厚みの変化を膨張率(%)として表1に示す。なお、膨張率は充電前の電池厚みを分母とし、充電後に増加した厚みを分子として算出した値である。   Table 1 shows the change in battery thickness when the battery was charged at 700 mA in a 23 ° C. environment and 4.2 V as the upper limit for 3 hours as an expansion coefficient (%). The expansion coefficient is a value calculated using the battery thickness before charging as the denominator and the thickness increased after charging as the numerator.

(実施例1−2、1−3)
ニッケル(II)アセチルアセトネートの濃度をそれぞれ0.02質量%、0.5質量%とし、それに合わせて六フッ化リン酸リチウムの量を増減した以外は実施例1−1と同様にラミネート型電池を作成した。充電前後の膨張率(%)を表1に示す。
(Examples 1-2 and 1-3)
The laminate type was the same as in Example 1-1 except that the concentration of nickel (II) acetylacetonate was 0.02% by mass and 0.5% by mass, respectively, and the amount of lithium hexafluorophosphate was increased or decreased accordingly. A battery was created. Table 1 shows the expansion rate (%) before and after charging.

(実施例1−4)
フルオロエチレンカーボネート(FEC)の代わりにビニレンカーボネート(VC)を用いた以外は実施例1−1と同様にラミネート型電池を作成した。充電前後の膨張率(%)を表1に示す。
(Example 1-4)
A laminate type battery was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that vinylene carbonate (VC) was used instead of fluoroethylene carbonate (FEC). Table 1 shows the expansion rate (%) before and after charging.

(実施例1−5〜1−16)
β−ジケトン金属錯体の種類を表1に示すものとした以外は実施例1−1と同様にラミネート型電池を作成した。充電前後の膨張率(%)を表1に示す。
(Examples 1-5 to 1-16)
A laminate type battery was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that the type of β-diketone metal complex was as shown in Table 1. Table 1 shows the expansion rate (%) before and after charging.

(比較例1−1)
β−ジケトン金属錯体およびフルオロエチレンカーボネートを混合せず、その分エチレンカーボネートを増量した以外は実施例1−1と同様にラミネート型電池を作成した。充電前後の膨張率(%)を表1に示す。
(Comparative Example 1-1)
A laminate type battery was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that the β-diketone metal complex and fluoroethylene carbonate were not mixed and the amount of ethylene carbonate was increased accordingly. Table 1 shows the expansion rate (%) before and after charging.

(比較例1−2)
フルオロエチレンカーボネートを混合せず、その分エチレンカーボネートを増量した以外は実施例1−1と同様にラミネート型電池を作成した。充電前後の膨張率(%)を表1に示す。
(Comparative Example 1-2)
A laminate type battery was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that fluoroethylene carbonate was not mixed and the amount of ethylene carbonate was increased accordingly. Table 1 shows the expansion rate (%) before and after charging.

(比較例1−3)
β−ジケトン金属錯体を混合せず、その分六フッ化リン酸リチウムを増量した以外は実施例1−1と同様にラミネート型電池を作成した。充電前後の膨張率(%)を表1に示す。
(Comparative Example 1-3)
A laminated battery was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that the β-diketone metal complex was not mixed and the amount of lithium hexafluorophosphate was increased accordingly. Table 1 shows the expansion rate (%) before and after charging.

(比較例1−4)
β−ジケトン金属錯体を混合せず、その分六フッ化リン酸リチウムを増量した以外は実施例1−4と同様にラミネート型電池を作成した。充電前後の膨張率(%)を表1に示す。
(Comparative Example 1-4)
A laminate type battery was prepared in the same manner as in Example 1-4, except that the β-diketone metal complex was not mixed and the amount of lithium hexafluorophosphate was increased accordingly. Table 1 shows the expansion rate (%) before and after charging.

Figure 2009093843
Figure 2009093843

表1に示したように、電解液中にβ−ジケトン金属錯体としてニッケル(II)アセチルアセトネートを、ハロゲン炭酸エステルとしてフルオロエチレンカーボネートを含有する実施例1−1は、いずれも含有しない比較例1−1と対比して電池の膨張率が格段に低減した。また、ニッケル(II)アセチルアセトネートまたはフルオロエチレンカーボネートのいずれか一方のみを含有する比較例1−2、1−3よりもさらに膨張率が低減された。これより、β−ジケトン金属錯体とハロゲン化炭酸エステルを併用することで、初回充電時の膨張率が効率的に低減されることが分かった。   As shown in Table 1, Example 1-1 containing nickel (II) acetylacetonate as a β-diketone metal complex and fluoroethylene carbonate as a halogen carbonate in the electrolytic solution is a comparative example containing none. Compared with 1-1, the expansion coefficient of the battery was significantly reduced. Moreover, the expansion coefficient was further reduced as compared with Comparative Examples 1-2 and 1-3 containing only one of nickel (II) acetylacetonate and fluoroethylene carbonate. From this, it was found that by using the β-diketone metal complex and the halogenated carbonate in combination, the expansion rate at the first charge is efficiently reduced.

フルオロエチレンカーボネートの代わりに、炭素−炭素多重結合を有する炭酸エステルとしてビニレンカーボネートを含有する実施例1−4の場合も、ニッケル(II)アセチルアセトネートまたはビニレンカーボネートのいずれか一方のみを含有する比較例1−2、1−4よりもさらに膨張率が低減された。これより、β−ジケトン金属錯体と炭素−炭素多重結合を有する炭酸エステルを併用することで、初回充電時の膨張率を効率的に低減できることが分かった。   In the case of Example 1-4 containing vinylene carbonate as a carbonic acid ester having a carbon-carbon multiple bond instead of fluoroethylene carbonate, a comparison containing only one of nickel (II) acetylacetonate and vinylene carbonate The expansion rate was further reduced as compared with Examples 1-2 and 1-4. From this, it was found that the expansion rate at the first charge can be efficiently reduced by using a β-diketone metal complex and a carbonic acid ester having a carbon-carbon multiple bond in combination.

実施例1−1よりもニッケル(II)アセチルアセトネートの含有量を増減した実施例1−2、1−3の膨張率は、若干上昇した。これより、β−ジケトン金属錯体の好ましい含有量は、電解液中において0.02〜0.5質量%であることが分かった。   The expansion rates of Examples 1-2 and 1-3 in which the content of nickel (II) acetylacetonate was increased or decreased as compared with Example 1-1 slightly increased. From this, it turned out that preferable content of (beta) -diketone metal complex is 0.02-0.5 mass% in electrolyte solution.

ニッケル(II)アセチルアセトネート以外のβ−ジケトン金属錯体と、フルオロエチレンカーボネートとを用いた実施例1−5〜1−16も、実施例1−1等と同様に、初回充電時の電池膨張率を効率的に低減できることが分かった。   In Examples 1-5 to 1-16 using a β-diketone metal complex other than nickel (II) acetylacetonate and fluoroethylene carbonate, as in Example 1-1, etc., battery expansion during the initial charge was performed. It has been found that the rate can be reduced efficiently.

<実施例2−1〜2−16>
(実施例2−1)
セパレータの厚さを7μmとし、その両面にポリフッ化ビニリデンを2μmずつ塗布したセパレータを使用した以外は実施例1−1と同様にラミネート型電池を作製した。このとき、電解液とポリフッ化ビニリデンとの質量比は20:1であった。この電池を23℃環境下700mAで4.2Vを上限として3時間充電した時の電池厚みの変化を膨張率(%)として表2に示す。
<Examples 2-1 to 2-16>
(Example 2-1)
A laminate type battery was produced in the same manner as in Example 1-1, except that a separator having a thickness of 7 μm and a separator coated with 2 μm of polyvinylidene fluoride on both sides was used. At this time, the mass ratio of the electrolytic solution to polyvinylidene fluoride was 20: 1. Table 2 shows the change in the battery thickness when the battery was charged at 700 mA in a 23 ° C. environment and 4.2 V as the upper limit for 3 hours as an expansion rate (%).

(実施例2−2、2−3)
ニッケル(II)アセチルアセトネートの濃度をそれぞれ0.02質量%、0.5質量%とし、それに合わせて六フッ化リン酸リチウムの量を増減した以外は実施例2−1と同様にラミネート型電池を作成した。充電前後の膨張率(%)を表2に示す。
(Example 2-2, 2-3)
The laminate type was the same as in Example 2-1, except that the concentration of nickel (II) acetylacetonate was 0.02% by mass and 0.5% by mass, respectively, and the amount of lithium hexafluorophosphate was increased or decreased accordingly. A battery was created. Table 2 shows the expansion rate (%) before and after charging.

(実施例2−4)
フルオロエチレンカーボネート(FEC)の代わりにビニレンカーボネート(VC)を用いた以外は実施例2−1と同様にラミネート型電池を作成した。充電前後の膨張率(%)を表1に示す。
(Example 2-4)
A laminate type battery was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that vinylene carbonate (VC) was used instead of fluoroethylene carbonate (FEC). Table 1 shows the expansion rate (%) before and after charging.

(実施例2−5〜2−16)
β−ジケトン金属錯体の種類を表2に示すものとした以外は実施例2−1と同様にラミネート型電池を作成した。充電前後の膨張率(%)を表2に示す。
(Examples 2-5 to 2-16)
A laminate type battery was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that the type of β-diketone metal complex was as shown in Table 2. Table 2 shows the expansion rate (%) before and after charging.

(比較例2−1)
β−ジケトン金属錯体およびフルオロエチレンカーボネートを混合せず、その分エチレンカーボネートを増量した以外は実施例2−1と同様にラミネート型電池を作成した。充電前後の膨張率(%)を表1に示す。
(Comparative Example 2-1)
A laminate type battery was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that the β-diketone metal complex and fluoroethylene carbonate were not mixed and the amount of ethylene carbonate was increased accordingly. Table 1 shows the expansion rate (%) before and after charging.

(比較例2−2)
フルオロエチレンカーボネートを混合せず、その分エチレンカーボネートを増量した以外は実施例2−1と同様にラミネート型電池を作成した。充電前後の膨張率(%)を表2に示す。
(Comparative Example 2-2)
A laminate type battery was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that fluoroethylene carbonate was not mixed and the amount of ethylene carbonate was increased accordingly. Table 2 shows the expansion rate (%) before and after charging.

(比較例2−3)
β−ジケトン金属錯体を混合せず、その分六フッ化リン酸リチウムを増量した以外は実施例2−1と同様にラミネート型電池を作成した。充電前後の膨張率(%)を表2に示す。
(Comparative Example 2-3)
A laminate type battery was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that the β-diketone metal complex was not mixed and the amount of lithium hexafluorophosphate was increased accordingly. Table 2 shows the expansion rate (%) before and after charging.

(比較例2−4)
β−ジケトン金属錯体を混合せず、その分六フッ化リン酸リチウムを増量した以外は実施例2−4と同様にラミネート型電池を作成した。充電前後の膨張率(%)を表2に示す。
(Comparative Example 2-4)
A laminate type battery was prepared in the same manner as in Example 2-4 except that the β-diketone metal complex was not mixed and the amount of lithium hexafluorophosphate was increased accordingly. Table 2 shows the expansion rate (%) before and after charging.

Figure 2009093843
Figure 2009093843

表2に示したように、電解液中にβ−ジケトン金属錯体としてニッケル(II)アセチルアセトネートを、ハロゲン炭酸エステルとしてフルオロエチレンカーボネートを含有する実施例2−1は、いずれも含有しない比較例2−1と対比して電池の膨張率が格段に低減した。また、ニッケル(II)アセチルアセトネートまたはフルオロエチレンカーボネートのいずれか一方のみを含有する比較例2−2、2−3よりもさらに膨張率が低減された。これより、β−ジケトン金属錯体とハロゲン化炭酸エステルを併用することで、初回充電時の膨張率が効率的に低減されることが分かった。
また、ポリフッ化ビニリデンを含む実施例2−1は、含まない実施例1−1と比べて、膨張率の低減効果がさらに向上した。これより、電解液にβ−ジケトン金属錯体とハロゲン化炭酸エステルを含有することに加え、高分子化合物としてポリフッ化ビニリデンを使用することで、電池の膨張低減効果をさらに向上できることが分かった。
As shown in Table 2, Example 2-1 containing nickel (II) acetylacetonate as the β-diketone metal complex and fluoroethylene carbonate as the halogen carbonate in the electrolytic solution was a comparative example containing none. Compared to 2-1, the expansion rate of the battery was significantly reduced. Moreover, the expansion coefficient was further reduced as compared with Comparative Examples 2-2 and 2-3 containing only one of nickel (II) acetylacetonate and fluoroethylene carbonate. From this, it was found that by using the β-diketone metal complex and the halogenated carbonate in combination, the expansion rate at the first charge is efficiently reduced.
In addition, Example 2-1 containing polyvinylidene fluoride further improved the effect of reducing the expansion coefficient compared to Example 1-1 not containing polyvinylidene fluoride. From this, it was found that the effect of reducing the expansion of the battery can be further improved by using polyvinylidene fluoride as the polymer compound in addition to containing the β-diketone metal complex and the halogenated carbonate in the electrolytic solution.

フルオロエチレンカーボネートの代わりに、炭素−炭素多重結合を有する炭酸エステルとしてビニレンカーボネートを含有する実施例2−4の場合も、ニッケル(II)アセチルアセトネートまたはビニレンカーボネートのいずれか一方のみを含有する比較例2−2、2−4よりもさらに膨張率が低減された。これより、β−ジケトン金属錯体と炭素−炭素多重結合を有する炭酸エステルを併用することで、初回充電時の膨張率を効率的に低減できることが分かった。
また、ポリフッ化ビニリデンを含む実施例2−4は、含まない実施例1−4と比べて、膨張率の低減効果がさらに向上した。これより、電解液にβ−ジケトン金属錯体と炭素−炭素多重結合を有する炭酸エステルを含有することに加え、高分子化合物としてポリフッ化ビニリデンを使用することで、電池の膨張低減効果をさらに向上できることが分かった。
In the case of Example 2-4 containing vinylene carbonate as a carbonic acid ester having a carbon-carbon multiple bond instead of fluoroethylene carbonate, a comparison containing only one of nickel (II) acetylacetonate and vinylene carbonate The expansion rate was further reduced as compared with Examples 2-2 and 2-4. From this, it was found that the expansion rate at the first charge can be efficiently reduced by using a β-diketone metal complex and a carbonic acid ester having a carbon-carbon multiple bond in combination.
Moreover, Example 2-4 containing polyvinylidene fluoride further improved the reduction effect of an expansion coefficient compared with Example 1-4 which does not contain. From this, in addition to containing a β-diketone metal complex and a carbonic acid ester having a carbon-carbon multiple bond in the electrolytic solution, the effect of reducing the expansion of the battery can be further improved by using polyvinylidene fluoride as the polymer compound. I understood.

実施例2−1よりもニッケル(II)アセチルアセトネートの含有量を増減した実施例2−2、2−3の膨張率は、若干上昇した。これより、β−ジケトン金属錯体の好ましい含有量は、電解液中において0.02〜0.5質量%であることが分かった。   The expansion rates of Examples 2-2 and 2-3 in which the content of nickel (II) acetylacetonate was increased or decreased from that of Example 2-1 slightly increased. From this, it turned out that preferable content of (beta) -diketone metal complex is 0.02-0.5 mass% in electrolyte solution.

ニッケル(II)アセチルアセトネート以外のβ−ジケトン金属錯体と、フルオロエチレンカーボネートとを用いた実施例2−5〜2−16も、実施例2−1等と同様に、初回充電時の電池膨張率を効率的に低減できることが分かった。   In Examples 2-5 to 2-16 using a β-diketone metal complex other than nickel (II) acetylacetonate and fluoroethylene carbonate, as in Example 2-1, etc., the battery expanded during the initial charge. It has been found that the rate can be reduced efficiently.

以上、実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々変形が可能であることは言うまでもない。   While the present invention has been described with reference to the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified.

本発明の一実施の形態に係る非水電解液二次電池の構成を表す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view showing the structure of the nonaqueous electrolyte secondary battery which concerns on one embodiment of this invention. 図1に示した巻回電極体のI−I線に沿った構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure along the II line of the winding electrode body shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

20…巻回電極体、23…正極、23A…正極集電体、23B…正極活物質層、24…負極、24A…負極集電体、24B…負極活物質層、25…セパレータ、21…正極リード、22…負極リード、26…電解質層、27…保護テープ、30…外装部材、31…密着フィルム。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Winding electrode body, 23 ... Positive electrode, 23A ... Positive electrode collector, 23B ... Positive electrode active material layer, 24 ... Negative electrode, 24A ... Negative electrode collector, 24B ... Negative electrode active material layer, 25 ... Separator, 21 ... Positive electrode Lead, 22 ... negative electrode lead, 26 ... electrolyte layer, 27 ... protective tape, 30 ... exterior member, 31 ... adhesion film.

Claims (9)

正極および負極と共に非水電解液を備えた非水電解液二次電池であって、
前記非水電解液が、下記式(1)で表されるβ―ジケトンと周期律表第5族〜第12族金属元素との錯体、およびハロゲン化炭酸エステルまたは炭素−炭素多重結合を有する炭酸エステルを含有することを特徴とする非水電解液二次電池。
Figure 2009093843
[式(1)において、Rはフッ素原子、炭素数4以下のアルキル基、または炭素数4以下のフルオロアルキル基である。Rはフッ素原子、炭素数4以下のアルキル基、炭素数4以下のフルオロアルキル基、フェニル基、2−フリル基、または2−チオフェニル基である。]
A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a non-aqueous electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode,
The non-aqueous electrolyte comprises a complex of a β-diketone represented by the following formula (1) and a metal element of Group 5 to Group 12 of the periodic table, and a halogenated carbonate or a carbon-carbon multiple bond. A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising an ester.
Figure 2009093843
[In Formula (1), R 1 is a fluorine atom, an alkyl group having 4 or less carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 4 or less carbon atoms. R 2 is a fluorine atom, an alkyl group having 4 or less carbon atoms, a fluoroalkyl group having 4 or less carbon atoms, a phenyl group, a 2-furyl group, or a 2-thiophenyl group. ]
前記β―ジケトンがアセチルアセトンであることを特徴とする請求項1に記載の非水電解液二次電池。   The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the β-diketone is acetylacetone. 前記金属元素がニッケルであることを特徴とする請求項1記載の非水電解液二次電池。   The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the metal element is nickel. ラミネートフィルムからなる外装部材内に収容されてなることを特徴とする請求項1に記載の非水電解液二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the nonaqueous electrolyte secondary battery is housed in an exterior member made of a laminate film. 前記非水電解液により膨潤する高分子化合物を含むことを特徴とする請求項1記載の非水電解液二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, comprising a polymer compound that swells with the nonaqueous electrolyte. 前記高分子化合物がポリフッ化ビニリデンであることを特徴とする請求項5記載の非水電解液二次電池。   The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 5, wherein the polymer compound is polyvinylidene fluoride. 下記式(1)で表されるβ―ジケトンと周期律表第5族〜第12族金属元素との錯体、およびハロゲン化炭酸エステルまたは炭素−炭素多重結合を有する炭酸エステルを含有することを特徴とする非水電解液組成物。
Figure 2009093843
[式(1)において、Rはフッ素原子、炭素数4以下のアルキル基、または炭素数4以下のフルオロアルキル基である。Rはフッ素原子、炭素数4以下のアルキル基、炭素数4以下のフルオロアルキル基、フェニル基、2−フリル基、または2−チオフェニル基である]
It contains a complex of β-diketone represented by the following formula (1) and a metal element of Group 5 to Group 12 of the periodic table, and a halogenated carbonate or a carbonate having a carbon-carbon multiple bond. A non-aqueous electrolyte composition.
Figure 2009093843
[In Formula (1), R 1 is a fluorine atom, an alkyl group having 4 or less carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 4 or less carbon atoms. R 2 is a fluorine atom, an alkyl group having 4 or less carbon atoms, a fluoroalkyl group having 4 or less carbon atoms, a phenyl group, a 2-furyl group, or a 2-thiophenyl group.
前記β―ジケトンがアセチルアセトンであることを特徴とする請求項7に記載の非水電解液組成物。   The non-aqueous electrolyte composition according to claim 7, wherein the β-diketone is acetylacetone. 前記金属元素がニッケルであることを特徴とする請求項7記載の非水電解液組成物。

The non-aqueous electrolyte composition according to claim 7, wherein the metal element is nickel.

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9216652B2 (en) 2010-11-03 2015-12-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Redox flow battery
JPWO2014115784A1 (en) * 2013-01-25 2017-01-26 和光純薬工業株式会社 Electrolytic solution for electrochemical device and electrochemical device
JPWO2016056374A1 (en) * 2014-10-07 2017-07-20 日本電気株式会社 Positive electrode active material for lithium ion secondary battery, method for producing the same, and lithium ion secondary battery
JP2021170451A (en) * 2020-04-15 2021-10-28 三菱ケミカル株式会社 Nonaqueous electrolyte solution and nonaqueous electrolyte battery

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09213367A (en) * 1996-01-30 1997-08-15 Yuasa Corp Non-aqueous secondary battery
JP2001319689A (en) * 2000-05-08 2001-11-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Lithium-polymer secondary battery
JP2004265680A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous secondary battery
JP2006172726A (en) * 2004-12-13 2006-06-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2006070546A1 (en) * 2004-12-27 2006-07-06 Ube Industries, Ltd. Nonaqueous electrolyte solution and lithium secondary battery using same
JP2006338892A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Sony Corp Battery
JP2007149535A (en) * 2005-11-29 2007-06-14 Sony Corp Battery

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09213367A (en) * 1996-01-30 1997-08-15 Yuasa Corp Non-aqueous secondary battery
JP2001319689A (en) * 2000-05-08 2001-11-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Lithium-polymer secondary battery
JP2004265680A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous secondary battery
JP2006172726A (en) * 2004-12-13 2006-06-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2006070546A1 (en) * 2004-12-27 2006-07-06 Ube Industries, Ltd. Nonaqueous electrolyte solution and lithium secondary battery using same
JP2006338892A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Sony Corp Battery
JP2007149535A (en) * 2005-11-29 2007-06-14 Sony Corp Battery

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9216652B2 (en) 2010-11-03 2015-12-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Redox flow battery
JPWO2014115784A1 (en) * 2013-01-25 2017-01-26 和光純薬工業株式会社 Electrolytic solution for electrochemical device and electrochemical device
JPWO2016056374A1 (en) * 2014-10-07 2017-07-20 日本電気株式会社 Positive electrode active material for lithium ion secondary battery, method for producing the same, and lithium ion secondary battery
JP2021170451A (en) * 2020-04-15 2021-10-28 三菱ケミカル株式会社 Nonaqueous electrolyte solution and nonaqueous electrolyte battery
JP7398326B2 (en) 2020-04-15 2023-12-14 三菱ケミカル株式会社 Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery

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