JP2010027610A - Nonaqueous electrolyte solution, and nonaqueous electrolyte solution battery - Google Patents

Nonaqueous electrolyte solution, and nonaqueous electrolyte solution battery Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide nonaqueous electrolyte solution capable of achieving a nonaqueous electrolyte solution battery of high capacity and excellent in high-temperature preservation characteristics with safety at overcharging fully enhanced, as well as a nonaqueous electrolyte solution battery produced with the use of the same. <P>SOLUTION: The nonaqueous electrolyte solution contains electrolyte and a nonaqueous solvent, and further, (a) diphenyl carbonate, and (b) at least one kind of compound selected from a group consisting of vinylene carbonate, cyclic carbonate compound having a fluorine atom, monofluoro phosphate and difluoro phosphate, and further, ethylene carbonate and dialkyl carbonate as a nonaqueous solvent. A ratio of (a) the diphenyl carbonate occupied in the nonaqueous electrolyte solution is 0.001 wt.% or more and less than 5 wt.%, a ratio of (b) the total compound is 0.001 to 20 wt.%, and a ratio of the ethylene carbonate to a sum of the ethylene carbonate and dialkyl carbonate in the nonaqueous solution is 5 to 50 vol.%. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、非水系電解液、およ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。   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 of non-aqueous electrolyte batteries in recent years is increasing, and there is a demand for improvement in battery characteristics.

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。   The electrolyte used for a 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したり、過充電時の電池の安全性を高めるために、非水溶媒や電解質について種々の検討がなされている。   In addition, in order to improve battery characteristics such as load characteristics, cycle characteristics, and storage characteristics of such nonaqueous electrolyte batteries, and to improve battery safety during overcharge, various studies have been made on nonaqueous solvents and electrolytes. ing.

特許文献1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2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およ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ている。また、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 1 proposes to protect the battery by increasing the internal resistance of the battery by mixing an additive that is polymerized at a battery voltage equal to or higher than the maximum operating voltage of the battery in the electrolyte. In 2 the internal electrical disconnection device provided for overcharge protection is ensured by mixing gas and an additive that generates pressure by polymerizing at a battery voltage above the maximum operating voltage of the battery in the electrolyte. It has been proposed to work. Moreover, aromatic compounds, such as biphenyl, thiophene, and furan, are disclosed as those additives.

さらに、特許文献3には、ビフェニルやチオフェンを用いた場合の、電池特性の低下を抑制するために、非水系電解液中にフェニルシクロヘキサンを0.1〜20重量%の範囲で添加した非水系電解液二次電池と、電池温度の上昇を感知して、充電の回路を切断する充電制御システムとを含む非水系電解液二次電池システムが提案されている。   Furthermore, Patent Document 3 discloses a non-aqueous system in which phenylcyclohexane is added in a range of 0.1 to 20% by weight in a non-aqueous electrolyte solution in order to suppress deterioration of battery characteristics when biphenyl or thiophene is used. A non-aqueous electrolyte secondary battery system including an electrolyte secondary battery and a charge control system that senses an increase in battery temperature and disconnects a charging circuit has been proposed.

また、特許文献4には、初回充放電効率の低下を抑制しつつ、高温保存時における電池の膨れを抑制するために、ジフェニルカーボネートを0.5質量%以上10質量%以下、不飽和化合物の環状炭酸エステルを0.5質量%以上5質量%以下の範囲内でそれぞれ含む溶媒を含有することを特徴とする電解質が提案されており、不飽和化合物の環状炭酸エステルとして、ビニルエチレンカーボネートが好ましいとされている。   Patent Document 4 discloses that diphenyl carbonate is contained in an amount of 0.5% by mass to 10% by mass and unsaturated compounds in order to suppress swelling of the battery during high temperature storage while suppressing a decrease in initial charge / discharge efficiency. There has been proposed an electrolyte characterized by containing a solvent containing a cyclic carbonate in a range of 0.5% by mass or more and 5% by mass or less, and vinyl ethylene carbonate is preferred as the cyclic carbonate of the unsaturated compound. It is said that.

特開平9−106835号公報JP-A-9-106835 特開平9−171840号公報JP-A-9-171840 特開2002−50398号公報JP 2002-50398 A 特開2005−322634号公報JP 2005-322634 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。   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.

電池を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、例えば、電極の活物質層を加圧して高密度化する方法や、電池内部の活物質以外の占める体積(例えば電解液量)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、電解液量を少なくしたりすると、活物質を均一に使用することができなくなる。これにより、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なる。   As a method of increasing the capacity of a battery, it has been studied to pack as many active materials as possible in a limited battery volume. For example, a method of pressurizing an active material layer of an electrode to increase the density, a battery In general, the design is such that the volume (for example, the amount of electrolytic solution) occupied other than the internal active material is minimized. However, if the active material layer of the electrode is pressed to increase the density or the amount of the electrolytic solution is reduced, the active material cannot be used uniformly. Thereby, a part of lithium precipitates due to a non-uniform reaction, or deterioration of the active material is promoted, so that a problem that sufficient characteristics cannot be obtained easily occurs.

さらに、高容量化によって電池内部の空隙が減少することにより、電解液の分解で少量のガスが発生した場合には電池内圧が顕著に上昇してしまうという問題も発生してくる。特に、非水系電解液二次電池において、停電時のバックアップ電源や、ポータブル機器の電源として用いるほとんどの場合、電池の自己放電を補うために常に微弱電流を供給して、絶えず充電状態にしている。こうした連続充電状態では、電極活物質の活性が常に高い状態であるのと同時に、機器の発熱により、電池の容量低下が促進されたり、電解液が分解してガスが発生しやすくなる。多量のガスが発生すると、過充電等の異常により内圧が異常に上昇したときにこれを感知して安全弁を作動させる電池では、安全弁が作動してしまうことがある。また、安全弁のない電池では、発生したガスの圧力により電池が膨張して、電池自体が使用不能になる場合がある。   Furthermore, since the voids inside the battery are reduced due to the increase in capacity, there is a problem that the internal pressure of the battery is remarkably increased when a small amount of gas is generated due to decomposition of the electrolytic solution. In particular, in non-aqueous electrolyte secondary batteries, in most cases used as a backup power source in the event of a power failure or as a power source for portable equipment, a weak current is always supplied to make up for the self-discharge of the battery, and it is continuously charged. . In such a continuously charged state, the activity of the electrode active material is always high, and at the same time, due to the heat generated by the device, the capacity of the battery is reduced, or the electrolyte is decomposed and gas is easily generated. If a large amount of gas is generated, a safety valve may be activated in a battery that senses this when the internal pressure is abnormally increased due to an abnormality such as overcharge and activates the safety valve. Further, in a battery without a safety valve, the battery may expand due to the pressure of the generated gas, and the battery itself may become unusable.

特許文献1〜4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、上記のような場合において、高温保存特性が低下してしまい、未だ満足しうるものではなかった。   In the non-aqueous electrolyte secondary battery using the electrolyte solution described in Patent Documents 1 to 4, the high-temperature storage characteristics are deteriorated in the above cases, and it is not yet satisfactory.

本発明は上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、過充電時の安全性を十分に高めた上で、高容量で、高温保存特性に優れた非水系電解液電池を実現し得る非水系電解液と、この非水系電解液を用いた小型化が可能で高性能な非水系電解液電池を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and it is possible to realize a non-aqueous electrolyte battery having high capacity and excellent high-temperature storage characteristics while sufficiently enhancing safety during overcharge. It is an object of the present invention to provide a non-aqueous electrolyte solution and a high-performance non-aqueous electrolyte battery that can be miniaturized using the non-aqueous electrolyte solution.

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、特定の化合物を、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。   As a result of various studies to achieve the above object, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by incorporating a specific compound in the electrolytic solution, and the present invention has been completed. It was.

すなわち、本発明の要旨は、下記に示すとおりである。   That is, the gist of the present invention is as follows.

[1] 電解質および非水溶媒を含む非水系電解液において、(a)ジフェニルカーボネートと、(b)ビニレンカーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物とを含有し、非水系電解液に占める(a)ジフェニルカーボネートの割合が0.001重量%以上5重量%未満であり、(b)ビニレンカーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物の合計の割合が0.001〜20重量%であり、非水溶媒がエチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとを含有し、非水溶媒に占めるエチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの合計に対するエチレンカーボネートの割合が5容量%以上50容量%以下であることを特徴とする非水系電解液。 [1] A group consisting of (a) diphenyl carbonate, (b) vinylene carbonate, a cyclic carbonate compound having a fluorine atom, a monofluorophosphate, and a difluorophosphate in a nonaqueous electrolytic solution containing an electrolyte and a nonaqueous solvent At least one compound selected from the group consisting of: (a) the proportion of diphenyl carbonate in the non-aqueous electrolyte is 0.001 wt% or more and less than 5 wt%; (b) vinylene carbonate, cyclic having a fluorine atom The total proportion of at least one compound selected from the group consisting of carbonate compounds, monofluorophosphates and difluorophosphates is 0.001 to 20% by weight, and the nonaqueous solvent contains ethylene carbonate and dialkyl carbonate Ethylene carbonate and dial in non-aqueous solvents Nonaqueous electrolyte, wherein the ratio of ethylene carbonate is less than 50 volume% 5 volume% or more to the sum of the Le carbonate.

[2] リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極および正極、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]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。 [2] A non-aqueous electrolyte battery comprising 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 the non-aqueous electrolyte solution described in [1] above. A non-aqueous electrolyte battery characterized by the above.

本発明によれば、過充電時の安全性を十分に高めた上で、高容量で、高温保存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。   According to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous electrolyte battery with high capacity and excellent high-temperature storage characteristics while sufficiently enhancing safety during overcharging, and miniaturization of the non-aqueous electrolyte battery. High performance 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、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 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、電解質およ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。
[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 in the case of a conventional non-aqueous electrolyte solution.

<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。
<Electrolyte>
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, and any lithium salt can be used. Specific examples include the following.

例えば、LiPFおよびLiBF等の無機リチウム塩;LiCFSO、LiN(CFSO、LiN(CSO、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(CFSO)(CSO)、LiC(CFSO、LiPF(CF、LiPF(C、LiPF(CFSO、LiPF(CSO、LiBF(CF、LiBF(C、LiBF(CFSO、LiBF(CSO等の含フッ素有機リチウム塩およびリチウムビス(オキサレート)ボレート、リチウムジフルオロ(オキサレート)ボレート等が挙げられる。 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-perfluoropropanedisulfonylimide, LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ), LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiPF 4 (CF 3 ) 2 , LiPF 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 SO 2) fluorine-containing organic lithium salt and lithium bis 2, etc. (oxalate) volley , And lithium difluoro (oxalato) borate and the like.

これらのうち、LiPF、LiBF、LiCFSO、LiN(CFSO またはLiN(CSOが電池性能向上の点から好ましく、特にLiPFまたはLiBFが好ましい。 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 LiPF 6 or LiBF 4 is particularly preferable. preferable.

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。   These lithium salts may be used alone or in combination of two or more.

リチウム塩を2種以上を併用する場合の好ましい一例は、LiPFとLiBF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、下限は、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%以上であり、上限は、好ましくは20重量%以下、より好ましくは5重量%以下、特に好ましくは3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にくい場合があり、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。 A preferable example in the case of using two or more lithium salts in combination is a combination of LiPF 6 and LiBF 4 , which has an effect of improving cycle characteristics. In this case, the lower limit of the proportion of LiBF 4 in the total of both is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, and particularly preferably 0.2% by weight or more. The upper limit is preferably 20% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, and particularly preferably 3% by weight or less. If the lower limit is not reached, the desired effect may be difficult to obtain. 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、LiBFまたはLiBFと他のものとの併用が好ましい。この場合LiBF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LiPF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO22および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。 Further, when the non-aqueous solvent is intended to include γ- butyrolactone 55 volume% or more, as the lithium salt, LiBF 4 or LiBF 4 and combined with others are preferred. 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 remainder is LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 and LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 is a combination selected from the group consisting of 2 .

非水系電解液中のこれらの電解質の濃度は、本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。非水系電解液中の電解質の濃度が低すぎると、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おそれがある。   The concentration of these electrolytes in the non-aqueous electrolytic 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 of the electrolyte in the non-aqueous electrolyte is too low, the electrical conductivity of the electrolyte may be insufficient, whereas if the concentration is too high, the electrical conductivity may decrease due to an increase in viscosity. Battery performance may be reduced.

<非水溶媒>
本発明に係る非水溶媒は、これらのうち、エチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとを含有し、非水溶媒に占めるエチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの合計に対するエチレンカーボネートの割合が5容量%以上50容量%以下であることを特徴とする。その他の非水溶媒については、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、フッ素原子を有さ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、含硫黄有機溶媒、含燐有機溶媒等が挙げられる。
<Nonaqueous solvent>
Among these, the nonaqueous solvent according to the present invention contains ethylene carbonate and dialkyl carbonate, and the ratio of ethylene carbonate to the total of ethylene carbonate and dialkyl carbonate in the nonaqueous solvent is 5% by volume or more and 50% by volume or less. It is characterized by being. Other nonaqueous solvents can be appropriately selected from conventionally known solvents for nonaqueous electrolyte solutions. For example, cyclic carbonates having no fluorine atom, chain carbonates, cyclic ethers, chain ethers, cyclic carboxylic acid esters, chain carboxylic acid esters, sulfur-containing organic solvents, phosphorus-containing organic solvents, etc. Can be mentioned.

フッ素原子を有さ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、本発明ではエチレンカーボネートを必須とする。   Examples of the cyclic carbonates having no fluorine atom include alkylene carbonates having 2 to 4 carbon atoms such as ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate. Among these, ethylene carbonate and propylene carbonate are exemplified. From the viewpoint of improving battery characteristics, ethylene carbonate is particularly essential in the present invention.

本発明では、鎖状カーボネート類のうち、ジアルキルカーボネートを必須とする。ジアルキルカーボネートを構成するアルキル基の炭素数は、2つのアルキル基のそれぞれについて1〜5が好ましく、特に好ましくは1〜4である。ジアルキルカーボネートとしては、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の点から好ましい。   In the present invention, dialkyl carbonate is essential among the chain carbonates. As for carbon number of the alkyl group which comprises a dialkyl carbonate, 1-5 are preferable about each of two alkyl groups, Most preferably, it is 1-4. Specific examples of the dialkyl carbonate include symmetrical chain alkyl carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and di-n-propyl carbonate; ethyl methyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate, ethyl-n-propyl carbonate, and the like. And dialkyl carbonates such as asymmetric chain alkyl carbonates. Among these, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate are preferable from the viewpoint of improving battery 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。   Examples of cyclic ethers include tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran.

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。   Examples of chain ethers include dimethoxyethane and dimethoxymethane.

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 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、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、酪酸メチル、酪酸エチル等が挙げられる。   Examples of the chain carboxylic acid esters include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, methyl butyrate, and ethyl butyrate.

含硫黄有機溶媒としては、スルホラン、2−メチルスルホラン、3−メチルスルホラン、ジエチルスルホン等が挙げられる。   Examples of the sulfur-containing organic solvent include sulfolane, 2-methylsulfolane, 3-methylsulfolane, and diethylsulfone.

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 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.

これらの非水溶媒は単独で用いても、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。本発明においては、これらのうち、少なくともエチレンカーボネートとジアルキルカーボネートの1種又は2種以上とを組み合わせて用いる。   These non-aqueous solvents may be used alone or in combination of two or more, but it is preferable to use in combination of two or more compounds. 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. In the present invention, at least one of ethylene carbonate and dialkyl carbonate is used in combination.

非水溶媒の好ましい組合せの一つは、エチレンカーボネートとジアルキルカーボネートの1種または2種以上とを主体とする組合せである。なかでも、非水溶媒に占めるエチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの合計が、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、かつエチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの合計に対するエチレンカーボネートの割合が5容量%以上、好ましくは10容量%以上、より好ましくは15容量%以上であり、50容量%以下、好ましくは35容量%以下、より好ましくは30容量%以下、更に好ましくは25容量%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および高負荷放電容量)のバランスが良くなるので好ましい。   One preferable combination of the non-aqueous solvents is a combination mainly composed of one or more of ethylene carbonate and dialkyl carbonate. Among them, the total of ethylene carbonate and dialkyl carbonate in the nonaqueous solvent is 70% by volume or more, preferably 80% by volume or more, more preferably 90% by volume or more, and relative to the total of ethylene carbonate and dialkyl carbonate. The proportion of ethylene carbonate is 5% by volume or more, preferably 10% by volume or more, more preferably 15% by volume or more, 50% by volume or less, preferably 35% by volume or less, more preferably 30% by volume or less, still more preferably 25% by volume 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.

エチレンカーボネートとジアルキルカーボネート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 ethylene carbonate and dialkyl carbonate 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 and ethyl methyl. Examples thereof include carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate.

このようなエチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの組み合わせに、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。   A combination in which propylene carbonate is further added to such a combination of ethylene carbonate and dialkyl carbonate is also a preferable combination.

非水溶媒がプロピレンカーボネートを含有する場合、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、下限が、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、また上限が、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。非水溶媒が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たものとなるので好ましい。   When the non-aqueous solvent contains propylene carbonate, the volume ratio of ethylene carbonate to propylene carbonate is preferably 99: 1 to 40:60, and particularly preferably 95: 5 to 50:50. Furthermore, the lower limit of the proportion of propylene carbonate in the entire 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 it is 8 volume% or less, More preferably, it is 5 volume% or less. When the nonaqueous solvent contains propylene carbonate in this concentration range, it is preferable because the low temperature characteristics are further improved while maintaining the characteristics of the combination of ethylene carbonate and dialkyl carbonate.

エチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの組み合わせの中で、ジアルキルカーボネートとして非対称鎖状アルキルカーボネート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の1種または2種以上と非対称鎖状アルキルカーボネートの1種または2種以上を含有するものが、サイクル特性と大電流放電特性のバランスが良いことから好ましい。中でも、非対称鎖状アルキルカーボネートがエチルメチルカーボネートであるのが好ましく、また、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 carbonate, those containing asymmetric chain alkyl carbonate as dialkyl carbonate are more preferable, in particular, ethylene carbonate and dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, Cycle characteristics include ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, which contain one or more of ethylene carbonate and symmetric chain alkyl carbonate and one or more of asymmetric chain alkyl carbonate. And a large current discharge characteristic are 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、非水溶媒中にジアルキルカーボネートとしてジエチルカーボネートを含有する場合、全非水溶媒中に占めるジエチルカーボネートの割合は、下限が、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、上限が、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、高温保存時におけるガス発生が抑制されるので好ましい。   When diethyl carbonate is contained as a dialkyl carbonate in the non-aqueous solvent, the lower limit of the proportion of diethyl carbonate in the total non-aqueous solvent is usually 10% by volume or more, preferably 20% by volume or more, more preferably 25%. A range in which the upper limit is usually 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. It is preferable to contain it because it suppresses gas generation during high-temperature storage.

また、非水溶媒中にジアルキルカーボネートとしてジメチルカーボネートを含有する場合、全非水溶媒中に占めるジメチルカーボネートの割合は、下限が、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、また上限が、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。   When dimethyl carbonate is contained as a dialkyl carbonate in the non-aqueous solvent, the lower limit of 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%. More than 30% by volume, more preferably 30% by volume or more, and the upper limit is usually 90% by volume or less, preferably 80% by volume or less, more preferably 75% by volume or less, more preferably 70% by volume or less. The inclusion is preferable because the load characteristics of the battery are improved.

中でも、本発明に係る非水溶媒は、ジアルキルカーボネートとして、ジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネートを含有し、ジメチルカーボネートの含有割合をエチルメチルカーボネートの含有割合よりも多くすることにより、電解液の電気伝導度を確保しながら、高温保存後の電池特性を向上させることができるので好ましい。
この場合、全非水溶媒中に占めるジメチルカーボネートのエチルメチルカーボネートに対する容量比(ジメチルカーボネート/エチルメチルカーボネート)の下限値は、電解液の電気伝導度と保存後の電池特性を向上させるため、1.1以上が好ましく、1.5以上がより好ましく、2.5以上が更に好ましく、3以上が特に好ましく、4以上が最も好ましい。この容量比(ジメチルカーボネート/エチルメチルカーボネート)の上限値は、低温特性を向上させるため、40以下が好ましく、20以下がより好ましく、10以下が更に好ましく、8以下が特に好ましい。
Among them, the non-aqueous solvent according to the present invention contains, as dialkyl carbonate, dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, and by increasing the content ratio of dimethyl carbonate to the content ratio of ethyl methyl carbonate, the electric conductivity of the electrolyte solution It is preferable because the battery characteristics after high-temperature storage can be improved while ensuring the above.
In this case, the lower limit of the capacity ratio of dimethyl carbonate to ethyl methyl carbonate (dimethyl carbonate / ethyl methyl carbonate) in all non-aqueous solvents is to improve the electric conductivity of the electrolyte and the battery characteristics after storage. .1 or more is preferable, 1.5 or more is more preferable, 2.5 or more is further preferable, 3 or more is particularly preferable, and 4 or more is most preferable. The upper limit of the volume ratio (dimethyl carbonate / ethyl methyl carbonate) is preferably 40 or less, more preferably 20 or less, still more preferably 10 or less, and particularly preferably 8 or less, in order to improve low temperature characteristics.

また、上記エチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとを主体とする組合せにおいて、非水溶媒は更に他の溶媒を含有してもよい。   In the combination mainly composed of ethylene carbonate and dialkyl carbonate, the non-aqueous solvent may further contain another solvent.

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−ブチロラクトンおよび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、また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、70容量%以上、好ましくは80容量%以上、更に好ましくは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、また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、70容量%以上、好ましくは80容量%以上、更に好ましくは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。   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 70% by volume or more, preferably 80% by volume or more, more preferably 90% by volume or more, and ethylene carbonate and γ-butyrolactone. The volume ratio is 5:95 to 45:55, or the total of ethylene carbonate and propylene carbonate in the non-aqueous solvent is 70% by volume or more, preferably 80% by volume or more, more preferably 90% by volume or more. In addition, if a volume ratio of ethylene carbonate to propylene carbonate of 30:70 to 60:40 is used, the balance between cycle characteristics and high temperature storage characteristics is generally improved.

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。   In the present specification, the capacity of the non-aqueous solvent is a measured value at 25 ° C., but a measured value at the melting point is used for a solid at 25 ° C. such as ethylene carbonate.

<必須化合物>
本発明の非水系電解液は、電解質および非水溶媒を含み、更に、(a)ジフェニルカーボネートと、(b)ビニレンカーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物(以下「化合物(b))」と称す場合がある。)とを含有し、非水系電解液に占める(a)ジフェニルカーボネートの割合が0.001重量%以上5重量%未満であり、化合物(b)の合計の割合が0.001〜20重量%であることを特徴とする。
<Essential compounds>
The nonaqueous electrolytic solution of the present invention includes an electrolyte and a nonaqueous solvent, and further includes (a) diphenyl carbonate, (b) vinylene carbonate, a cyclic carbonate compound having a fluorine atom, a monofluorophosphate, and a difluorophosphate. May be referred to as at least one compound selected from the group consisting of (hereinafter referred to as “compound (b))”. And (a) the proportion of diphenyl carbonate in the non-aqueous electrolyte is 0.001 wt% or more and less than 5 wt%, and the total proportion of the compound (b) is 0.001 to 20 wt% It is characterized by being.

非水系電解液中におけるジフェニルカーボネートの割合は、0.001重量%以上、好ましくは0.01重量%以上、更に好ましくは0.05重量%以上、特に好ましくは0.1重量%以上である。非水系電解液中のジフェニルカーボネートの割合がこれより低濃度では、本発明の効果が発現しにくい場合がある。逆にジフェニルカーボネートの濃度が高すぎると、電池の高温保存特性が低下する場合があるので、上限は5重量%未満、好ましくは4重量%以下、更に好ましくは3重量%、特に好ましくは2重量%以下、最も好ましくは、1.5重量%以下である。   The proportion of diphenyl carbonate in the non-aqueous electrolyte is 0.001% by weight or more, preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight or more, and particularly preferably 0.1% by weight or more. If the ratio of diphenyl carbonate in the non-aqueous electrolyte is lower than this, the effects of the present invention may not be easily achieved. On the other hand, if the concentration of diphenyl carbonate is too high, the high-temperature storage characteristics of the battery may deteriorate, so the upper limit is less than 5% by weight, preferably 4% by weight or less, more preferably 3% by weight, particularly preferably 2% by weight. % Or less, and most preferably 1.5% by weight or less.

フッ素原子を有する環状カーボネート化合物としては、例えば、フルオロエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロエチレンカーボネート、4,4,5−トリフルオロエチレンカーボネート、4,4,5,5−テトラフルオロエチレンカーボネート、4−フルオロ−5−メチルエチレンカーボネート、4−フルオロ−4−メチルエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロ−4−メチルエチレンカーボネート、4,4,5−トリフルオロ−5−メチルエチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート等が挙げられる。これらのうち、フルオロエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロエチレンカーボネート、4−フルオロ−5−メチルエチレンカーボネートがサイクル特性向上効果や高温保存特性向上効果の点から好ましい。   Examples of the cyclic carbonate compound having a fluorine atom include fluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate, 4,4-difluoroethylene carbonate, 4,4,5-trifluoroethylene carbonate, 4,4,5,5. -Tetrafluoroethylene carbonate, 4-fluoro-5-methylethylene carbonate, 4-fluoro-4-methylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-methylethylene carbonate, 4,4,5-trifluoro-5-methyl Examples include ethylene carbonate and trifluoromethyl ethylene carbonate. Of these, fluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate, and 4-fluoro-5-methylethylene carbonate are preferable from the viewpoints of the effect of improving cycle characteristics and the effect of improving high-temperature storage characteristics.

モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩のカウンターカチオンとしては特に限定はないが、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム等が挙げられ、リチウムが好ましい。   The counter cation of monofluorophosphate and difluorophosphate is not particularly limited, and examples thereof include lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, and lithium is preferable.

モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩の具体例としては、モノフルオロリン酸リチウム、モノフルオロリン酸ナトリウム、モノフルオロリン酸カリウム、ジフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸ナトリウム、ジフルオロリン酸カリウム等が挙げられ、モノフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウムが好ましく、ジフルオロリン酸リチウムがより好ましい。   Specific examples of monofluorophosphate and difluorophosphate include lithium monofluorophosphate, sodium monofluorophosphate, potassium monofluorophosphate, lithium difluorophosphate, sodium difluorophosphate, and potassium difluorophosphate. And lithium monofluorophosphate and lithium difluorophosphate are preferable, and lithium difluorophosphate is more preferable.

これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。   These may be used alone or in combination of two or more.

化合物(b)としては、ビニレンカーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物、モノフルオロリン酸塩、ジフルオロリン酸塩のいずれか1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
例えば、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物をビニレンカーボネートやモノフルオロリン酸塩および/またはジフルオロリン酸塩と併用しても良く、サイクル特性向上や高温保存特性向上の点からは、これらを併用することが好ましい。
また、モノフルオロリン酸塩および/またはジフルオロリン酸塩をビニレンカーボネートやフッ素原子を有する環状カーボネート化合物と併用して用いても良く、サイクル特性向上や高温保存後の特性向上の点からは、モノフルオロリン酸塩および/またはジフルオロリン酸塩を、ビニレンカーボネートやフルオロエチレンカーボネートと併用するのが好ましく、ビニレンカーボネートと併用するのが更に好ましい。
As the compound (b), only one of vinylene carbonate, a cyclic carbonate compound having a fluorine atom, a monofluorophosphate, and a difluorophosphate may be used, or two or more may be used in combination.
For example, a cyclic carbonate compound having a fluorine atom may be used in combination with vinylene carbonate, monofluorophosphate and / or difluorophosphate, and these are used in combination in terms of improving cycle characteristics and improving high-temperature storage characteristics. Is preferred.
In addition, monofluorophosphate and / or difluorophosphate may be used in combination with vinylene carbonate or a cyclic carbonate compound having a fluorine atom. From the viewpoint of improving cycle characteristics and characteristics after storage at high temperature, The fluorophosphate and / or difluorophosphate is preferably used in combination with vinylene carbonate or fluoroethylene carbonate, and more preferably used in combination with vinylene carbonate.

本発明の非水系電解液中における化合物(b)の合計の割合は、0.001重量%以上、好ましくは0.01重量%以上、更に好ましくは0.05重量%以上、特に好ましくは0.1重量%以上である。非水系電解液中の化合物(b)の含有量がこれより低濃度では、電池のサイクル特性や高温保存特性を向上させるという効果を十分に発揮できない場合がある。逆に化合物(b)の濃度が高すぎると、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場合があるので、上限は20重量%以下、好ましくは10重量%以下、更に好ましくは5重量%、特に好ましくは4重量%以下、最も好ましくは、3重量%以下である。   The total proportion of the compound (b) in the non-aqueous electrolyte solution of the present invention is 0.001% by weight or more, preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight or more, and particularly preferably 0.8%. 1% by weight or more. If the content of the compound (b) in the non-aqueous electrolyte is lower than this, the effect of improving the cycle characteristics and high-temperature storage characteristics of the battery may not be sufficiently exhibited. On the other hand, if the concentration of the compound (b) is too high, the amount of gas generated may increase during storage at high temperatures, or the discharge characteristics at low temperatures may decrease, so the upper limit is 20% by weight or less, preferably 10% by weight or less. More preferably, it is 5% by weight, particularly preferably 4% by weight or less, and most preferably 3% by weight or less.

非水系電解液が、化合物(b)としてビニレンカーボネートを含有する場合、非水系電解液中におけるその割合は、下限が、好ましくは0.001重量%以上、より好ましくは0.01重量%以上、特に好ましくは0.1重量%以上、最も好ましくは0.3重量%以上であり、その上限は、好ましくは8重量%以下、より好ましくは4重量%以下、特に好ましくは3重量%以下である。   When the non-aqueous electrolyte contains vinylene carbonate as the compound (b), the lower limit of the proportion in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.001% by weight or more, more preferably 0.01% by weight or more, Particularly preferably, it is 0.1% by weight or more, most preferably 0.3% by weight or more, and the upper limit thereof is preferably 8% by weight or less, more preferably 4% by weight or less, and particularly preferably 3% by weight or less. .

非水系電解液が、化合物(b)としてフッ素原子を有する環状カーボネート化合物を含有する場合、非水系電解液中におけるその割合は、下限が、好ましくは0.001重量%以上、より好ましくは0.1重量%以上、特に好ましくは0.3重量%以上、最も好ましくは0.5重量%以上であり、その上限は、好ましくは20重量%以下、より好ましくは10重量%以下、更に好ましくは5重量%以下、特に好ましくは3重量%以下である。   When the non-aqueous electrolyte contains a cyclic carbonate compound having a fluorine atom as the compound (b), the lower limit of the proportion in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.001% by weight or more, more preferably 0.00. 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 thereof is preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, and still more preferably 5% by weight. % By weight or less, particularly preferably 3% by weight or less.

非水系電解液が、化合物(b)としてモノフルオロリン酸塩および/またはジフルオロリン酸塩を含有する場合、非水系電解液中におけるその割合は、下限が、好ましくは0.001重量%以上、より好ましくは0.01重量%以上、特に好ましくは0.1重量%以上、最も好ましくは0.2重量%以上であり、その上限は、好ましくは5重量%以下、より好ましくは3重量%以下、特に好ましくは2重量%以下である。   When the non-aqueous electrolyte contains a monofluorophosphate and / or difluorophosphate as the compound (b), the ratio of the non-aqueous electrolyte in the non-aqueous electrolyte is preferably at least 0.001% by weight, More preferably 0.01% by weight or more, particularly preferably 0.1% by weight or more, most preferably 0.2% by weight or more, and the upper limit thereof is preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight or less. Particularly preferably, it is 2% by weight or less.

ジフェニルカーボネートと化合物(b)とを所定の割合で含有する本発明の非水系電解液が、過充電時の安全性に優れ、高温保存特性にも優れる理由の詳細は明らかではなく、また、本発明の作用原理は以下の記載に限定されるものではないが、次のように推察される。   The details of the reason why the nonaqueous electrolytic solution of the present invention containing diphenyl carbonate and compound (b) in a predetermined ratio is excellent in safety during overcharge and excellent in high temperature storage characteristics are not clear, The operational principle of the invention is not limited to the following description, but is presumed as follows.

ジフェニルカーボネートは、溶媒成分より酸化電位が低く、過充電時により早い段階で正極上で反応して、過充電時の安全性を高めることができる。しかし、溶媒成分よりも還元されやすく、高温保存時において負極上で副反応を起こして、高温保存後の電池特性を低下させてしまう。しかし、ジフェニルカーボネートを、負極の表面に安定な保護被膜を形成する化合物(b)と併用することにより、これらの化合物が負極の表面に安定な保護被膜を形成するため、ジフェニルカーボネートの負極側での副反応を抑制することができると考えられる。また、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩を含有する場合は、正極側にも保護皮膜を形成し、高温保存時の正極側での副反応も抑制できると考えられる。   Diphenyl carbonate has a lower oxidation potential than that of the solvent component, and can react on the positive electrode at an earlier stage during overcharge, thereby enhancing safety during overcharge. However, it is more likely to be reduced than the solvent component, causing side reactions on the negative electrode during high temperature storage and degrading battery characteristics after high temperature storage. However, by using diphenyl carbonate in combination with the compound (b) that forms a stable protective film on the surface of the negative electrode, these compounds form a stable protective film on the surface of the negative electrode. It is thought that the side reaction of can be suppressed. Moreover, when it contains a monofluorophosphate and a difluorophosphate, it is thought that a protective film is formed also on the positive electrode side and a side reaction on the positive electrode side during high temperature storage can be suppressed.

更に、ビニレンカーボネートを含有する場合は、ビニレンカーボネートも溶媒成分より酸化電位が低く、ジフェニルカーボネートと酸化電位が近いので、過充電時に、ジフェニルカーボネートと共に過充電時の安全性を高めることができると考えられる。   Furthermore, when vinylene carbonate is contained, since the oxidation potential of vinylene carbonate is lower than that of the solvent component and the oxidation potential is close to that of diphenyl carbonate, it is considered that the safety during overcharge can be improved together with diphenyl carbonate during overcharge. It is done.

上記作用効果を有効に発揮させるために、非水系電解液中のジフェニルカーボネートと化合物(b)との含有重量比は、ジフェニルカーボネート:化合物(b)=1:0.1〜10とすることが好ましい。
また、化合物(b)として、ビニレンカーボネートとモノフルオロリン酸塩および/またはジフルオロリン酸塩とを併用する場合、ビニレンカーボネートとモノフルオロリン酸塩および/またはジフルオロリン酸塩との含有重量比は、ビニレンカーボネート:モノフルオロリン酸塩および/またはジフルオロリン酸塩=1:0.1〜5とすることが好ましい。
In order to effectively exhibit the above-described effects, the content weight ratio of diphenyl carbonate and compound (b) in the non-aqueous electrolyte solution should be diphenyl carbonate: compound (b) = 1: 0.1-10. preferable.
In the case where vinylene carbonate and monofluorophosphate and / or difluorophosphate are used in combination as compound (b), the content weight ratio of vinylene carbonate to monofluorophosphate and / or difluorophosphate is , Vinylene carbonate: monofluorophosphate and / or difluorophosphate = 1: 0.1 to 5 is preferable.

<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、従来公知の過充電防止剤などの種々の他の化合物を助剤として含有していてもよい。
従来公知の過充電防止剤としては、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(フェニルシクロヘキサン)、シス−1−プロピル−4−フェニルシクロヘキサン、トランス−1−プロピル−4−フェニルシクロヘキサン、シス−1−ブチル−4−フェニルシクロヘキサン、トランス−1−ブチル−4−フェニルシクロヘキサン、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、4,4’−ジ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。
<Other compounds>
The non-aqueous electrolyte solution according to the present invention may contain various other compounds such as a conventionally known overcharge inhibitor as an auxiliary agent as long as the effects of the present invention are not impaired.
Conventionally known overcharge inhibitors include alkylbiphenyls such as biphenyl and 2-methylbiphenyl, terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, cyclopentylbenzene, cyclohexylbenzene (phenylcyclohexane), cis-1-propyl-4- Phenylcyclohexane, trans-1-propyl-4-phenylcyclohexane, cis-1-butyl-4-phenylcyclohexane, trans-1-butyl-4-phenylcyclohexane, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenyl ether, dibenzofuran, etc. Aromatic compounds such as 2-fluorobiphenyl, 3-fluorobiphenyl, 4-fluorobiphenyl, 4,4′-difluorobiphenyl, o-cyclohexylfluorobenzene, p-cyclohexylfluorobenzene, etc. Portion fluoride of the serial aromatics; 2,4-difluoro anisole, 2,5-difluoro anisole, 2,6-difluoro anisole, 3,5-difluoro anisole, etc. fluorinated anisole compound of the like.

これらの中でビフェニル、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、シス−1−プロピル−4−フェニルシクロヘキサン、トランス−1−プロピル−4−フェニルシクロヘキサン、シス−1−ブチル−4−フェニルシクロヘキサン、トランス−1−ブチル−4−フェニルシクロヘキサン、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、4,4’−ジ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が好ましく、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、シス−1−プロピル−4−フェニルシクロヘキサン、トランス−1−プロピル−4−フェニルシクロヘキサン、シス−1−ブチル−4−フェニルシクロヘキサン、トランス−1−ブチル−4−フェニルシクロヘキサン、t−ブチルベンゼン、t−アミルベンゼン、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がより好ましく、ターフェニルの部分水素化体およびシクロヘキシルベンゼンが特に好ましい。   Among these, biphenyl, alkylbiphenyl such as 2-methylbiphenyl, terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, cyclopentylbenzene, cyclohexylbenzene, cis-1-propyl-4-phenylcyclohexane, trans-1-propyl-4 -Aromatic compounds such as phenylcyclohexane, cis-1-butyl-4-phenylcyclohexane, trans-1-butyl-4-phenylcyclohexane, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenyl ether, dibenzofuran; 2-fluorobiphenyl, Partially fluorinated products of the aromatic compounds such as 3-fluorobiphenyl, 4-fluorobiphenyl, 4,4′-difluorobiphenyl, o-cyclohexylfluorobenzene, p-cyclohexylfluorobenzene are preferred. Partially hydrogenated terphenyl, cyclopentylbenzene, cyclohexylbenzene, cis-1-propyl-4-phenylcyclohexane, trans-1-propyl-4-phenylcyclohexane, cis-1-butyl-4-phenylcyclohexane, trans-1 -Butyl-4-phenylcyclohexane, t-butylbenzene, t-amylbenzene, o-cyclohexylfluorobenzene, and p-cyclohexylfluorobenzene are more preferable, and a partially hydrogenated terphenyl and cyclohexylbenzene are particularly preferable.

これらの過充電防止剤は単独で用いても2種類以上を併用してもよい。   These overcharge inhibitors may be used alone or in combination of two or more.

過充電防止剤の2種以上を併用する場合は、特に、ターフェニルの部分水素化体や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。   When two or more overcharge inhibitors are used in combination, in particular, a partially hydrogenated terphenyl, a combination of cyclohexylbenzene and t-butylbenzene or t-amylbenzene, biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, Those selected from oxygen-free aromatic compounds such as partially hydrogenated phenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, and t-amylbenzene; and those selected from oxygen-containing aromatic compounds such as diphenyl ether and dibenzofuran. Use in combination is preferable in terms of the balance between overcharge prevention characteristics and high-temperature storage characteristics.

非水系電解液中におけるこれらの過充電防止剤の割合は、通常0.1重量%以上、好ましくは0.2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所望する過充電防止剤の効果がほとんど発現しない場合がある。逆に、過充電防止剤の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傾向がある。   The proportion of these overcharge inhibitors in the non-aqueous electrolyte is usually 0.1% by weight or more, preferably 0.2% by weight or more, particularly preferably 0.3% by weight or more, most preferably 0.5% by weight. The upper limit is usually 5% by weight or less, preferably 3% by weight or less, particularly preferably 2% by weight or less. If the concentration is lower than this lower limit, the desired effect of the overcharge inhibitor may hardly be exhibited. Conversely, when the concentration of the overcharge inhibitor is too high, battery characteristics such as high-temperature storage characteristics tend to deteriorate.

他の助剤としては、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およびフェニルコハク酸無水物等のカルボン酸無水物;コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジアリル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジアリル、マレイン酸ジプロピル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ビス(トリフルオロメチル)、マレイン酸ビス(ペンタフルオロエチル)、マレイン酸ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)等のジカルボン酸ジエステル化合物;2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、3,9−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、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、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、ブスルファン、ジエチレングリコールジメタンスルホネート、1,2−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)、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)、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;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、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンおよび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、ベンゾトリフルオライド等のフッ化ベンゼンおよびフッ化トルエン;アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル等のニトリル化合物等が挙げられる。   Other auxiliaries include carbonate compounds such as erythritan carbonate, spiro-bis-dimethylene carbonate, methoxyethyl-methyl carbonate; succinic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, anhydrous Carboxylic anhydrides such as glutaconic acid, diglycolic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride and phenylsuccinic anhydride; dimethyl succinate, diethyl succinate, diallyl succinate, dimethyl maleate , Diethyl maleate, diallyl maleate, dipropyl maleate, dibutyl maleate, bis (trifluoromethyl) maleate, bis (pentafluoroethyl) maleate, bis (2,2,2-trifluoroethyl) maleate, etc. Dicarbo Acid diester compounds; spiro compounds such as 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane and 3,9-divinyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane; Ethylene sulfite, propylene sulfite, 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, 1,3-propene sultone, 1,4-butene sultone, methyl methane sulfonate, ethyl methane sulfonate, methyl-methoxy methane sulfonate, methyl- 2-methoxyethanesulfonate, busulfan, diethylene glycol dimethanesulfonate, 1,2-ethanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate), 1,4-butanediol bis (2,2,2-trifluoroethane) Sulfonate), sulfolane, sulphone Sulfur-containing compounds such as lene, dimethylsulfone, diphenylsulfone, N, N-dimethylmethanesulfonamide, N, N-diethylmethanesulfonamide; 1-methyl-2-pyrrolidinone, 1-methyl-2-piperidone, 3-methyl Nitrogen-containing compounds such as 2-oxazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and N-methylsuccinimide; heptane, octane, nonane, decane, cycloheptane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, propylcyclohexane, n -Hydrocarbon compounds such as butylcyclohexane, t-butylcyclohexane, dicyclohexyl; fluorinated benzene and fluorided toluene such as fluorobenzene, difluorobenzene, hexafluorobenzene, benzotrifluoride; acetonitrile, propylene Examples thereof include nitrile compounds such as nitrile, butyronitrile, malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile and the like.

これらのほかの助剤は単独で用いても2種類以上を併用してもよい。   These other auxiliaries may be used alone or in combination of two or more.

これらの中で、高温保存後の電池特性向上の点からエチレンサルファイト、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、ブスルファン、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)等の含硫黄化合物;アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル等のニトリル化合物がより好ましい。   Among these, ethylene sulfite, 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, 1,3-propene sultone, 1,4-butene sultone, busulfan, 1,4 in terms of improving battery characteristics after high-temperature storage -Sulfur-containing compounds such as butanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate); nitrile compounds such as acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile and the like are more preferable.

非水系電解液中におけるこれらの助剤の割合は、本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10重量%以下、好ましくは5重量%以下、より好ましくは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が、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 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less, more 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, but if the concentration is lower than this lower limit, the effect of the auxiliaries may be hardly expressed. 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>
本発明の非水系電解液は、非水溶媒に、電解質、ジフェニルカーボネート、および化合物(b)(ビニレンカーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物)と、必要に応じて配合される他の化合物や助剤等を溶解することにより調製することができる。本発明の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く、水分含有量が通常50ppm以下、好ましくは30ppm以下、特に好ましくは10ppm以下まで脱水して用いるのが好ましい。また、電解液調製後に、脱水、脱酸処理等を実施してもよい。
<Preparation of electrolyte>
The non-aqueous electrolyte solution of the present invention comprises, in a non-aqueous solvent, an electrolyte, diphenyl carbonate, and compound (b) (vinylene carbonate, a cyclic carbonate compound having a fluorine atom, a monofluorophosphate, and a difluorophosphate. It can be prepared by dissolving at least one compound selected) and other compounds and auxiliaries blended as necessary. In preparing the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, each raw material is preferably dehydrated in advance in order to reduce the water content when the electrolyte solution is used, and the water content is usually 50 ppm or less, preferably 30 ppm or less, particularly It is preferable to use after dehydrating to 10 ppm or less. Moreover, you may implement dehydration, a deoxidation process, etc. after electrolyte solution preparation.

本発明の非水系電解液は、非水系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。   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.

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。   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・放出可能な負極および正極、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本発明の非水系電解液であることを特徴とするものである。
[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 occluding and releasing lithium ions, and a non-aqueous electrolyte solution, and the non-aqueous electrolyte solution of the present invention described above. It is a non-aqueous electrolyte solution.

<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・放出可能な負極および正極、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。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。
<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 solution, usually obtained by housing the positive electrode and the negative electrode in a case through a porous membrane impregnated with the non-aqueous electrolyte solution according to the present invention. . 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.

<電極>
(負極活物質)
負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なものであれば特に制限はない。その具体例としては、炭素質材料、合金系材料、リチウム含有金属複合酸化物材料等が挙げられる。なかでも好ましいものは炭素質材料、合金系材料である。
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。
<Electrode>
(Negative electrode active material)
The negative electrode active material is not particularly limited as long as it can occlude and release lithium ions. Specific examples thereof include carbonaceous materials, alloy-based materials, lithium-containing metal composite oxide materials, and the like. Of these, preferred are carbonaceous materials and alloy materials.
These negative electrode active materials may be used alone or in combination of two or more.

<炭素質材料>
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。
<Carbonaceous material>
Among the carbonaceous materials, graphite and graphite whose surface is coated with amorphous carbon as compared with graphite are particularly preferable.

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10nm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。   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 10 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。   The particle size of the carbonaceous material is a median diameter measured by a laser diffraction / scattering method, and is usually 1 μm or more, preferably 3 μm or more, more preferably 5 μm or more, 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.

炭素質材料のBET法による比表面積は、通常0.3m/g以上、好ましくは0.5m/g以上、より好ましくは0.7m/g以上、最も好ましくは0.8m/g以上であり、通常25.0m/g以下、好ましくは20.0m/g以下、より好ましくは15.0m/g以下、最も好ましくは10.0m/g以下である。 BET specific surface area of the carbonaceous material 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, most preferably 0.8 m 2 / g or more, usually 25.0 m 2 / g or less, preferably 20.0 m 2 / g, more preferably 15.0 m 2 / g or less, and most preferably 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Pのピーク強度をI、1300〜1400cm−1の範囲にあるピークPのピーク強度をIとした場合、IとIの比で表されるR値(=I/I)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、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, 26cm -1 or less, are preferred in particular 25 cm -1 or less.

<合金系材料>
合金系材料としては、リチウムを吸蔵・放出可能なものであれば特に限定はされず、リチウム合金を形成する単体金属および合金、またはそれらの酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硫化物、燐化物等の化合物のいずれであってもよい。好ましくはリチウム合金を形成する単体金属および合金を含む材料であり、周期表第13族および14族の金属または半金属元素(即ち炭素を除く)を含む材料あることがより好ましく、さらにはアルミニウム、珪素、および錫(これらを以下「特定金属元素」という場合がある。)の単体金属、およびこれらの特定金属元素を含む合金ないし化合物であることが好ましい。
<Alloy material>
The alloy material is not particularly limited as long as it can occlude and release lithium, and single metals and alloys forming lithium alloys, or oxides, carbides, nitrides, silicides, sulfides, Any of compounds such as phosphides may be used. It is preferably a material containing a single metal and an alloy forming a lithium alloy, more preferably a material containing a metal or a metalloid element (that is, excluding carbon) of Groups 13 and 14 of the periodic table, further aluminum, It is preferably a single metal of silicon and tin (hereinafter sometimes referred to as “specific metal element”) and an alloy or compound containing these specific metal elements.

特定金属元素から選ばれる少なくとも1種の元素を有する負極活物質の例としては、何れか1種の特定金属元素の金属単体、2種以上の特定金属元素からなる合金、1種または2種以上の特定金属元素とその他の1種または2種以上の金属元素とからなる合金、並びに、1種または2種以上の特定金属元素を含有する化合物、およびその化合物の酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硫化物、燐化物等の複合化合物が挙げられる。負極活物質としてこれらの金属単体、合金および金属化合物から選ばれる1種または2種以上を用いることで、電池の高容量化が可能である。   Examples of the negative electrode active material having at least one element selected from the specific metal elements include a single metal element of any one specific metal element, an alloy composed of two or more specific metal elements, one type, or two or more types An alloy composed of the specific metal element and one or more other metal elements, a compound containing one or more specific metal elements, and oxides, carbides, nitrides of the compounds, Examples include composite compounds such as silicides, sulfides, and phosphides. By using one or more selected from these simple metals, alloys and metal compounds as the negative electrode active material, the capacity of the battery can be increased.

また、これらの複合化合物が、金属単体、合金、または非金属元素等の数種の元素と複雑に結合した化合物も例として挙げることができる。より具体的には、例えば珪素や錫では、これらの元素と負極として動作しない金属との合金を用いることができる。また例えば錫では、錫と珪素以外で負極として作用する金属と、さらに負極として動作しない金属と、非金属元素との組み合わせで5〜6種の元素を含むような複雑な化合物も用いることができる。   In addition, compounds in which these complex compounds are complexly bonded to several elements such as a simple metal, an alloy, or a non-metallic element can be given as examples. More specifically, for example, for silicon and tin, an alloy of these elements and a metal that does not operate as a negative electrode can be used. In addition, for example, in the case of tin, a complex compound containing 5 to 6 kinds of elements in combination with a metal that acts as a negative electrode other than tin and silicon, a metal that does not operate as a negative electrode, and a nonmetallic element can also be used. .

これらの負極活物質の中でも、電池にしたときに単位重量当りの容量が大きいことから、何れか一種の特定金属元素の金属単体、二種以上の特定金属元素の合金、特定金属元素の酸化物や炭化物、窒化物等が好ましく、特に、珪素および/または錫の金属単体、合金、酸化物や炭化物、窒化物等が、単位重量当りの容量が大きく好ましい。   Among these negative electrode active materials, since the capacity per unit weight is large when a battery is made, any single element of a specific metal element, an alloy of two or more specific metal elements, an oxide of a specific metal element In particular, silicon and / or tin metal alone, alloys, oxides, carbides, nitrides, and the like are preferable because of their large capacity per unit weight.

また、金属単体または合金を用いるよりは単位重量当りの容量には劣るものの、サイクル特性に優れることから、珪素および/または錫を含有する以下の化合物も好ましい。   In addition, although the capacity per unit weight is inferior to that of using a single metal or an alloy, the following compounds containing silicon and / or tin are also preferable because of excellent cycle characteristics.

・珪素および/または錫と酸素との元素比が通常0.5以上であり、好ましくは0.7以上、更に好ましくは0.9以上、また、通常1.5以下であり、好ましくは1.3以下、更に好ましくは1.1以下の珪素および/または錫の酸化物。
・珪素および/または錫と窒素との元素比が通常0.5以上であり、好ましくは0.7以上、更に好ましくは0.9以上、また、通常1.5以下であり、好ましくは1.3以下、更に好ましくは1.1以下の珪素および/または錫の窒化物。
・珪素および/または錫と炭素との元素比が通常0.5以上であり、好ましくは0.7以上、更に好ましくは0.9以上、また、通常1.5以下であり、好ましくは1.3以下、更に好ましくは1.1以下の珪素および/または錫の炭化物。
The elemental ratio of silicon and / or tin to oxygen is usually 0.5 or more, preferably 0.7 or more, more preferably 0.9 or more, and usually 1.5 or less, preferably 1. Silicon and / or tin oxide of 3 or less, more preferably 1.1 or less.
The elemental ratio of silicon and / or tin to nitrogen is usually 0.5 or more, preferably 0.7 or more, more preferably 0.9 or more, and usually 1.5 or less, preferably 1. Silicon and / or tin nitride of 3 or less, more preferably 1.1 or less.
The element ratio of silicon and / or tin to carbon is usually 0.5 or more, preferably 0.7 or more, more preferably 0.9 or more, and usually 1.5 or less, preferably 1. Silicon and / or tin carbide of 3 or less, more preferably 1.1 or less.

また、これらの合金系材料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。   These alloy materials may be in the form of powder or thin film, and may be crystalline or amorphous.

合金系材料の平均粒径は、本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。平均粒径が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、平均粒径が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。   The average particle size of the alloy-based material is not particularly limited in order to exhibit the effects of the present invention, but is usually 50 μm or less, preferably 20 μm or less, particularly preferably 10 μm or less, usually 0.1 μm or more, preferably 1 μm. As described above, it is particularly preferably 2 μm or more. When the average particle size exceeds this upper limit, the expansion of the electrode is increased, and the cycle characteristics may be deteriorated. Moreover, when an average particle diameter is less than this lower limit, current collection becomes difficult, and there is a possibility that the capacity is not sufficiently developed.

<リチウム含有金属複合酸化物材料>
負極活物質として用いられるリチウム含有金属複合酸化物材料としては、リチウムを吸蔵・放出可能なものであれば、特に限定はされないが、チタンを含むリチウム含有複合金属酸化物材料が好ましく、リチウムとチタンの複合酸化物(以下、「リチウムチタン複合酸化物」と略記する)がより好ましい。
<Lithium-containing metal composite oxide material>
The lithium-containing metal composite oxide material used as the negative electrode active material is not particularly limited as long as it can occlude and release lithium, but lithium-containing composite metal oxide materials containing titanium are preferable. The composite oxide (hereinafter abbreviated as “lithium titanium composite oxide”) is more preferable.

また、リチウムチタン複合酸化物のリチウムやチタンが、他の金属元素、例えば、Na、K、Co、Al、Fe、Ti、Mg、Cr、Ga、Cu、ZnおよびNbからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素で置換されているものも好ましい。   Further, lithium or titanium of the lithium titanium composite oxide is at least selected from the group consisting of other metal elements such as Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu, Zn, and Nb. Those substituted with one element are also preferred.

さらに、LiTiで表されるリチウムチタン複合酸化物であり、0.7≦x≦1.5、1.5≦y≦2.3、0≦z≦1.6であることが、リチウムイオンの吸蔵・放出の際の構造が安定であることから好ましい(ただし、Mは、Na、K、Co、Al、Fe、Ti、Mg、Cr、Ga、Cu、ZnおよびNbからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表す。)。 Furthermore, it is a lithium titanium composite oxide represented by Li x Ti y M z O 4 , and 0.7 ≦ x ≦ 1.5, 1.5 ≦ y ≦ 2.3, and 0 ≦ z ≦ 1.6. It is preferable that the structure at the time of occlusion / release of lithium ions is stable (where M is Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu, Zn, and Nb). Represents at least one element selected from the group consisting of:

なかでも、LiTiにおいて、
(a)1.2≦x≦1.4、1.5≦y≦1.7、z=0
(b)0.9≦x≦1.1、1.9≦y≦2.1、z=0
(c)0.7≦x≦0.9、2.1≦y≦2.3、z=0
の構造が、電池性能のバランスが良好なため特に好ましく、特に好ましい代表的な組成は、(a)ではLi4/3Ti5/3、(b)ではLiTi、(c)ではLi4/5Ti11/5である。
Above all, in Li x Ti y M z O 4
(A) 1.2 ≦ x ≦ 1.4, 1.5 ≦ y ≦ 1.7, z = 0
(B) 0.9 ≦ x ≦ 1.1, 1.9 ≦ y ≦ 2.1, z = 0
(C) 0.7 ≦ x ≦ 0.9, 2.1 ≦ y ≦ 2.3, z = 0
This structure is particularly preferable because of a good balance of battery performance, and a particularly preferable representative composition is Li 4/3 Ti 5/3 O 4 in (a), Li 1 Ti 2 O 4 in (b), ( In c), it is Li 4/5 Ti 11/5 O 4 .

また、LiTiにおいて、z=Oの構造については、例えば、Li4/3Ti4/3Al1/3が好ましいものとして挙げられる。 Further, in the Li x Ti y M z O 4 , the structure of the z = O, for example, be mentioned as Li 4/3 Ti 4/3 Al 1/3 O 4 are preferred.

(正極活物質)
正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なものであれば特に制限はない。正極活物質としては、リチウムと少なくとも1種の遷移金属を含有する物質が好ましく、例えば、リチウム遷移金属複合酸化物、リチウム含有遷移金属リン酸化合物が挙げられる。
(Positive electrode active material)
The positive electrode active material is not particularly limited as long as it can occlude and release lithium ions. The positive electrode active material is preferably a substance containing lithium and at least one transition metal, and examples thereof include a lithium transition metal composite oxide and a lithium-containing transition metal phosphate compound.

リチウム遷移金属複合酸化物の遷移金属としてはV、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等が好ましく、具体例としては、LiCoO2等のリチウム・コバルト複合酸化物、LiNiO2等のリチウム・ニッケル複合酸化物、LiMnO2、LiMn、Li2MnO3等のリチウム・マンガン複合酸化物、これらのリチウム遷移金属複合酸化物の主体となる遷移金属原子の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si等の他の金属で置換したもの等が挙げられる。置換されたものの具体例としては、例えば、LiNi0.5Mn0.52、LiNi0.85Co0.10Al0.052、LiNi0.33Co0.33Mn0.332、LiMn1.8Al0.24、LiMn1.5Ni0.54等が挙げられる。 The transition metal of the lithium transition metal composite oxide is preferably V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu or the like, and specific examples include lithium / cobalt composite oxide such as LiCoO 2 or LiNiO 2 . Lithium / nickel composite oxide, LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , Li 2 MnO 3 and other lithium / manganese composite oxides, Al, Ti , V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, and those substituted with other metals such as Si. Specific examples of the substituted ones include, for example, LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 , LiNi 0.85 Co 0.10 Al 0.05 O 2 , LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 , LiMn 1.8 Al 0.2 O 4 , LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4, etc. Is mentioned.

リチウム含有遷移金属リン酸化合物の遷移金属としては、V、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等が好ましく、具体例としては、例えば、LiFePO、Li3Fe2(PO3、LiFeP27等のリン酸鉄類、LiCoPO4等のリン酸コバルト類、これらのリチウム遷移金属リン酸化合物の主体となる遷移金属原子の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Nb、Si等の他の金属で置換したもの等が挙げられる。 As the transition metal of the lithium-containing transition metal phosphate compound, V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and the like are preferable, and specific examples include, for example, LiFePO 4 , Li 3 Fe 2 (PO 4 ). 3 , iron phosphates such as LiFeP 2 O 7 , cobalt phosphates such as LiCoPO 4 , and some of the transition metal atoms that are the main components of these lithium transition metal phosphate compounds are Al, Ti, V, Cr, Mn , Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Nb, Si and the like substituted with other metals.

これらの正極活物質は単独で用いても、複数を併用しても良い。 These 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 by 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. If the amount is too large, the resistance may increase in order to inhibit the entry and exit of lithium ions.

(結着剤、増粘剤等)
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およびその共重合体、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およびその共重合体などが挙げられる。これらは単独で用いても、複数を併用しても良い。
(Binders, thickeners, etc.)
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 electrolytic solution used during electrode production. 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. These may be used alone or in combination.

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。   The electrode may contain a thickener, a conductive material, a filler and the like in order to increase mechanical strength and electrical conductivity.

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。これらは単独で用いても、複数を併用しても良い。   Examples of the thickener include carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, and casein. These may be used alone or in combination.

導電材としては、銅またはニッケル等の金属材料、グラファイトまたはカーボンブラック等の炭素材料などが挙げられる。これらは単独で用いても、複数を併用しても良い。   Examples of the conductive material include metal materials such as copper and nickel, and carbon materials such as graphite and carbon black. These may be used alone or in combination.

(電極の製造)
電極の製造は、常法によればよい。例えば、負極または正極活物質に、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。
(Manufacture of electrodes)
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、圧縮成形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。   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.

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/cm以上であり、好ましくは1.55g/cm以上、より好ましくは1.60g/cm以上、特に好ましくは1.65g/cm以上、である。 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/cm以上であり、好ましくは2.5g/cm以上、より好ましくは3.0g/cm以上である。 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.

(集電体)
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、タンタル等の金属またはその合金が挙げられ、好ましいのはアルミニウムまたはその合金である。
(Current collector)
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, and copper is preferred. Examples of the current collector for the positive electrode 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または不織布等が好ましい。
<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 a polyolefin such as polyethylene or polypropylene is preferable.

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、アルミニウムまたはその合金、ニッケル、チタン、ラミネートフィルム等が用いられる。   The material of the battery case 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.

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〜4.9Vの範囲である。   The operating voltage of the above-described non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is usually in the range of 2V to 4.9V.

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

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。   In addition, each evaluation method of the battery obtained by the following Example and the comparative example is shown below.

[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。
[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 improve 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 performed 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.

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。   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.

[過充電特性評価]
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、25℃において、0.2Cの定電流で5Vまで定電流充電を行い、5Vに達した時点で電流をカットして、過充電試験後の電池の開回路電圧(OCV)を測定した。
次にエタノール浴中に浸して体積を測定し、過充電の前後の体積変化から発生したガス量を求めた。
[Overcharge characteristics evaluation]
After the capacity evaluation test was completed, the volume was measured by immersing the battery in an ethanol bath. Then, at 25 ° C., the battery was charged at a constant current of 0.2 C to 5 V, and the current was cut when 5 V was reached. Then, the open circuit voltage (OCV) of the battery after the overcharge test was measured.
Next, the volume was measured by immersion in an ethanol bath, and the amount of gas generated from the volume change before and after overcharging was determined.

過充電試験後の電池のOCVが低い方が、過充電深度が低く、過充電時の安全性が高い。
また、過充電後のガス発生量が多いほど、過充電等の異常により内圧が異常に上昇したときにこれを感知して安全弁を作動させる電池では、安全弁を早めに作動させることができるので好ましい。
また、過充電後のガス発生量と、高温保存時等に発生するガス量の差が大きい方が、過充電時に安全弁を確実に作動させながら、高温保存時等における安全弁の誤作動を防ぐことができるので好ましい。
The lower the OCV of the battery after the overcharge test, the lower the overcharge depth and the higher the safety during overcharge.
In addition, the larger the amount of gas generated after overcharging, the more preferable the battery that senses this when the internal pressure rises abnormally due to an abnormality such as overcharging and activates the safety valve because the safety valve can be activated earlier. .
In addition, the greater the difference between the amount of gas generated after overcharging and the amount of gas generated during high-temperature storage, etc., prevents the safety valve from malfunctioning during high-temperature storage, etc., while reliably operating the safety valve during overcharging. Is preferable.

[高温保存特性(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。
[Evaluation of high-temperature storage characteristics (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.

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、これを連続充電試験後の残存容量(%)とした。   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. Was the remaining capacity (%) after the continuous charge test.

次に、25℃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になるまで充電を実施し、1Cの定電流で3Vまで放電して、連続充電試験後の1C放電容量を測定し、初期放電容量に対する連続充電試験後の1C放電容量の割合を求め、これを連続充電試験後の1C容量(%)とした。   Next, after charging to 4.2V at a constant current of 0.5C at 25 ° C, charging is carried out until the current value reaches 0.05C at a constant voltage of 4.2V, and discharged to 3V at a constant current of 1C. Then, the 1C discharge capacity after the continuous charge test was measured, the ratio of the 1C discharge capacity after the continuous charge test to the initial discharge capacity was determined, and this was defined as the 1C capacity (%) after the continuous charge test.

[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7.5m/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(=I/I)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1.67g/cm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 half-value width of a peak whose surface area is 7.5 m 2 / g and the R value (= I B / I A ) determined from Raman spectrum analysis using an argon ion laser beam is in the range of 0.12, 1570 to 1620 cm −1. Was mixed with 94 parts by weight of natural graphite powder having a weight of 19.9 cm −1 and 6 parts by weight of polyvinylidene fluoride, 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 and dried, and then pressed to obtain a negative electrode active material layer having a density of 1.67 g / cm 3 to form a negative electrode.

<正極の製造>
LiCoO90重量部、カーボンブラック4重量部およ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−ピロリドンを加えてスラリーとし、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3.2g/cm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. Was uniformly coated on both sides of an aluminum foil having a thickness of 15 μm, dried, and then pressed so that the density of the positive electrode active material layer was 3.2 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ジメチルカーボネートの混合物(容量比2:3:3)に、非水系電解液中の含有量としてビニレンカーボネート2重量%とジフェニルカーボネート1重量%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, 2% by weight of vinylene carbonate and 1% by weight of diphenyl carbonate are mixed with a mixture of ethylene carbonate, ethylmethyl carbonate and dimethyl carbonate (volume ratio 2: 3: 3) as the content in the non-aqueous electrolyte. 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、およびポリエチレン製のセパレータを、負極、セパレータ、正極、セパレータ、負極の順に積層して電池要素を作製した。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、真空封止を行って、シート状リチウム二次電池を作製し、過充電特性および連続充電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. Then, a sheet-like lithium secondary battery was produced, and overcharge characteristics and continuous charge characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

[実施例2]
実施例1の電解液において、ビニレンカーボネートに代えて、フルオロエチレンカーボネートを使用した以外、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、過充電特性および連続充電特性の評価を行った。評価結果を表1に示す。
[Example 2]
In the electrolyte solution of Example 1, a sheet-like lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that fluoroethylene carbonate was used instead of vinylene carbonate, and the overcharge characteristics and the continuous charge characteristics were evaluated. It was. 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ジメチルカーボネートの混合物(容量比2:3:3)に、非水系電解液中の含有量としてビニレンカーボネート2重量%、ジフルオロリン酸リチウム0.5重量%およびジフェニルカーボネート1重量%を混合した。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、過充電特性および連続充電特性の評価を行った。評価結果を表1に示す。
[Example 3]
In a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate (volume ratio 2: 3: 3), the content in the non-aqueous electrolyte is 2% by weight of vinylene carbonate, 0.5% by weight of lithium difluorophosphate, and diphenyl carbonate 1 The weight percent was mixed. Next, a sheet-like lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that an electrolyte prepared by dissolving LiPF 6 sufficiently dried at a ratio of 1.0 mol / liter was used. Charging characteristics and continuous charging characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

[実施例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ジメチルカーボネートの混合物(容量比2:1:5)に、非水系電解液中の含有量としてビニレンカーボネート2重量%、とジフェニルカーボネート1重量%を混合した。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、過充電特性および連続充電特性の評価を行った。評価結果を表1に示す。
[Example 4]
2% by weight of vinylene carbonate and 1% by weight of diphenyl carbonate as a content in the non-aqueous electrolyte were mixed with a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate (volume ratio 2: 1: 5). Next, a sheet-like lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that an electrolyte prepared by dissolving LiPF 6 sufficiently dried at a ratio of 1.0 mol / liter was used. Charging characteristics and continuous charging 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ジメチルカーボネートの混合物(容量比2:3:3)に、非水系電解液中の含有量としてビニレンカーボネート2重量%を混合した。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、過充電特性および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 1]
As a content in the non-aqueous electrolyte, 2% by weight of vinylene carbonate was mixed with a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate (volume ratio 2: 3: 3). Next, a sheet-like lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that an electrolyte prepared by dissolving LiPF 6 sufficiently dried at a ratio of 1.0 mol / liter was used. Charging characteristics and continuous charging characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

[比較例2]
実施例1の電解液において、ジフェニルカーボネートに代えて、フェニルシクロへキサンを使用した以外、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、過充電特性および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 2]
In the electrolytic solution of Example 1, a sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that phenylcyclohexane was used instead of diphenyl carbonate, and the overcharge characteristics and the continuous charge characteristics were evaluated. went. The evaluation results are shown in Table 1.

[比較例3]
実施例1の電解液において、ビニレンカーボネートに代えて、ビニルエチレンカーボネートを使用した以外、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、過充電特性および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 3]
A sheet-like lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that vinylethylene carbonate was used instead of vinylene carbonate in the electrolytic solution of Example 1, and the overcharge characteristics and continuous charge characteristics were evaluated. It was. 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ジメチルカーボネートの混合物(容量比2:3:3)に、非水系電解液中の含有量としてジフェニルカーボネート1重量%を混合した。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、過充電特性および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 4]
As a content in the non-aqueous electrolyte solution, 1% by weight of diphenyl carbonate was mixed with a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate (volume ratio 2: 3: 3). Next, a sheet-like lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that an electrolyte prepared by dissolving LiPF 6 sufficiently dried at a ratio of 1.0 mol / liter was used. Charging characteristics and continuous charging characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

[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の混合物(容量比2:3:3)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、過充電特性および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]
Uses an electrolyte prepared by dissolving LiPF 6 in a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and dimethyl carbonate (volume ratio 2: 3: 3) to a ratio of 1.0 mol / liter. Except for the above, a sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, and the overcharge characteristics and the continuous charge characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

[比較例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の混合物(容量比6:1:3)に、非水系電解液中の含有量としてビニレンカーボネート2重量%とジフェニルカーボネート1重量%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、過充電特性および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 6]
A mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate (volume ratio 6: 1: 3) is mixed with 2% by weight of vinylene carbonate and 1% by weight of diphenyl carbonate as the content in the non-aqueous electrolyte, 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 at a ratio of 1.0 mol / liter was used. The charging characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2010027610
Figure 2010027610

表1より次のことが明らかである。
ジフェニルカーボネートの代わりにフェニルシクロヘキサンを配合した電解液を用いた比較例2の電池は過充電時の安全性は高いが、高温保存によるガス発生が多く、電池特性劣化も大きい。
電解液が化合物(b)を含まない比較例3、4の電池は、高温保存によるガス発生は少ないが、電池特性劣化が大きい。
電解液がジフェニルカーボネートを含まない比較例1、5の電池は、高温保存後の電池特性には優れているが、過充電時の安全性が低いといえる。
非水溶媒中のエチレンカーボネートとジアルキルカーボネート(エチルメチルカーボネート及びジメチルカーボネート)との合計に対するエチレンカーボネートの割合が50容量%を超える比較例6では、高温保存によるガス発生が多く、電池特性劣化が大きい。
これに対して、ジフェニルカーボネートと化合物(b)とを併用し、非水溶媒中のエチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの合計に対するエチレンカーボネートの割合が5〜50容量%の範囲内の本発明の電解液を用いた電池は、過充電時の安全性が高く、高温保存特性に優れていることがわかる。
From Table 1, the following is clear.
The battery of Comparative Example 2 using an electrolytic solution containing phenylcyclohexane instead of diphenyl carbonate has high safety during overcharge, but generates a lot of gas due to high-temperature storage, and the battery characteristics are greatly deteriorated.
In the batteries of Comparative Examples 3 and 4 in which the electrolytic solution does not contain the compound (b), gas generation due to high-temperature storage is small, but battery characteristics are greatly deteriorated.
The batteries of Comparative Examples 1 and 5 in which the electrolytic solution does not contain diphenyl carbonate are excellent in battery characteristics after high-temperature storage, but can be said to have low safety during overcharge.
In Comparative Example 6 in which the ratio of ethylene carbonate with respect to the total of ethylene carbonate and dialkyl carbonate (ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate) in the non-aqueous solvent exceeds 50% by volume, gas generation due to high-temperature storage is large, and battery characteristic deterioration is large. .
On the other hand, the electrolytic solution of the present invention in which diphenyl carbonate and compound (b) are used in combination, and the ratio of ethylene carbonate to the total of ethylene carbonate and dialkyl carbonate in the nonaqueous solvent is in the range of 5 to 50% by volume. It can be seen that a battery using is highly safe during overcharge and has excellent high-temperature storage characteristics.

Claims (2)

電解質および非水溶媒を含む非水系電解液において、
(a)ジフェニルカーボネートと、(b)ビニレンカーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物とを含有し、非水系電解液に占める(a)ジフェニルカーボネートの割合が0.001重量%以上5重量%未満であり、(b)ビニレンカーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物の合計の割合が0.001〜20重量%であり、
非水溶媒がエチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとを含有し、
非水溶媒に占めるエチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの合計に対するエチレンカーボネートの割合が5容量%以上50容量%以下であ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,
A non-aqueous electrolyte containing (a) diphenyl carbonate, (b) vinylene carbonate, at least one compound selected from the group consisting of a cyclic carbonate compound having a fluorine atom, a monofluorophosphate and a difluorophosphate (A) The proportion of diphenyl carbonate in (a) is 0.001 wt% or more and less than 5 wt%, and (b) a group consisting of vinylene carbonate, a cyclic carbonate compound having a fluorine atom, monofluorophosphate and difluorophosphate The total proportion of at least one compound selected from 0.001 to 20% by weight,
The non-aqueous solvent contains ethylene carbonate and dialkyl carbonate,
A nonaqueous electrolytic solution, wherein the ratio of ethylene carbonate to the total of ethylene carbonate and dialkyl carbonate in the nonaqueous solvent is 5% by volume or more and 50% by volume or less.
リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極および正極、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。   A non-aqueous electrolyte battery comprising 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 the non-aqueous electrolyte solution according to claim 1. Non-aqueous electrolyte battery.
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