JP2013069512A - Nonaqueous electrolytic solution, lithium ion secondary battery, and module - Google Patents

Nonaqueous electrolytic solution, lithium ion secondary battery, and module Download PDF

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Akiyoshi Yamauchi
昭佳 山内
Meiten Ko
明天 高
Hitomi Nakazawa
瞳 中澤
Hideo Sakata
英郎 坂田
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolytic solution excellent in high-temperature storage characteristics and high-voltage cycle characteristics.SOLUTION: The nonaqueous electrolytic solution contains a nonaqueous solvent and an electrolyte salt, and the nonaqueous solvent contains at least one kind of hydrofluoric acid addition salt of an amine selected from the group consisting of compounds represented by the formula (1), where R, R, and Rare identical or different, and they represent H or a C1-C4 alkyl group, and n is in the range of 1 to 10, compounds represented by the formula (2), where Rrepresents a C3-C5 saturated or unsaturated nitrogen-containing heterocycle including -N= or -NH-, and n is in the range of 1 to 10, and the like.

Description

本発明は、非水電解液、リチウムイオン二次電池、及び、モジュールに関する。 The present invention relates to a non-aqueous electrolyte, a lithium ion secondary battery, and a module.

近年の電気製品の軽量化、小型化にともない、高いエネルギー密度をもつリチウムイオン二次電池の開発が進められている。また、リチウムイオン二次電池の適用分野が拡大するにつれて電池特性の改善が要望されている。特に今後、車載用にリチウムイオン二次電池が使われた場合、安全性及び電池特性はますます重要となる。 With the recent reduction in weight and size of electrical products, development of lithium-ion secondary batteries having high energy density is in progress. Further, as the application field of lithium ion secondary batteries expands, improvement of battery characteristics is desired. In particular, when lithium ion secondary batteries are used in vehicles, safety and battery characteristics will become increasingly important.

しかしながら、リチウムイオン二次電池は、電池が過充電された場合、内部短絡した場合、及び、釘刺しされた場合などの安全性については十分とはいえないため、車載用とする場合には、さらに安全性の高い電池とする必要がある。さらに、車載用とする場合、容量をあげるために現状使われている電圧よりもさらに上げる必要がある。 However, the lithium ion secondary battery is not sufficient for safety such as when the battery is overcharged, when it is internally short-circuited, and when it is pierced with a nail, etc. Furthermore, it is necessary to make the battery highly safe. In addition, in the case of in-vehicle use, it is necessary to further increase the voltage used at present in order to increase the capacity.

非水電解液二次電池の安全性の向上及び高電圧化させる方法として、特定の構造を有する含フッ素エーテルを使用することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1の非水電解液二次電池では、高温の環境に放置したり、充放電を繰り返したりすると、放電容量が低下したりする問題があった。 As a method for improving the safety and increasing the voltage of a non-aqueous electrolyte secondary battery, it has been proposed to use a fluorinated ether having a specific structure (see, for example, Patent Document 1). However, the non-aqueous electrolyte secondary battery of Patent Document 1 has a problem in that the discharge capacity decreases when the battery is left in a high temperature environment or repeatedly charged and discharged.

リチウムイオン二次電池のサイクル特性を向上させる方法として、電解液中のアルコール類を50ppm未満とすることが提案されている(例えば、特許文献2参照)。 As a method for improving the cycle characteristics of a lithium ion secondary battery, it has been proposed that the alcohol content in the electrolytic solution be less than 50 ppm (see, for example, Patent Document 2).

特許第3807459号明細書Japanese Patent No. 3,807,459 特開平10−270076号公報JP-A-10-270076

本発明は、高温での保存特性及び高電圧サイクル特性に優れる二次電池等が得られる非水電解液、それを用いたリチウムイオン二次電池、及び、それを用いたモジュールを提供することを課題とする。 The present invention provides a non-aqueous electrolyte that can provide a secondary battery having excellent storage characteristics at high temperatures and high voltage cycle characteristics, a lithium ion secondary battery using the non-aqueous electrolyte, and a module using the non-aqueous electrolyte. Let it be an issue.

特許文献2には、エチレンカーボネートのような高誘電率溶媒やジメチルカーボネートのような低粘度溶媒に含まれているジオール類やモノアルコール類と含フッ素電解質とが常温で徐々に反応してHFが生成すること、及び、これによって電解液中のHFが、時間の経過と共に増大し、電池のサイクル特性を低下させていることが記載されている。
しかし、本発明者らが上記課題を解決するために種々の検討を重ねた結果、特定のアミンフッ酸付加塩を含有した非水電解液とすることにより、微量のHFが生成し、意外にも上記課題が解決できることを見いだし、本発明を完成させるに至った。
Patent Document 2 discloses that HF and fluorinated electrolytes react gradually with diols or monoalcohols contained in a high dielectric constant solvent such as ethylene carbonate or a low viscosity solvent such as dimethyl carbonate at room temperature. It is described that the HF in the electrolytic solution is increased with the passage of time, thereby reducing the cycle characteristics of the battery.
However, as a result of various studies by the present inventors to solve the above-mentioned problems, a very small amount of HF is generated by using a non-aqueous electrolytic solution containing a specific amine hydrofluoric acid addition salt. It has been found that the above problems can be solved, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、非水溶媒、及び、電解質塩を含有する非水電解液であって、前記非水溶媒は、式(1):

Figure 2013069512
(式中、R、RおよびRは同じか又は異なり、いずれもH又は炭素数1〜4のアルキル基;nは1〜10)で示される化合物、
式(2):
Figure 2013069512
(式中、Rは−N=又は−NH−を含む炭素数3〜5の飽和又は不飽和の含窒素複素環;nは1〜10)で示される化合物、及び、
式(3):
Figure 2013069512
(式中、Rは−N=又は−NH−を含む炭素数3〜5の飽和又は不飽和の含窒素複素環;nは1〜10;mは1〜20)で示される化合物からなる群より選択される少なくとも1種のアミンフッ酸付加塩を含むことを特徴とする非水電解液である。 That is, the present invention is a nonaqueous electrolytic solution containing a nonaqueous solvent and an electrolyte salt, wherein the nonaqueous solvent has the formula (1):
Figure 2013069512
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and all are H or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms; n is 1 to 10),
Formula (2):
Figure 2013069512
(Wherein R 4 is a saturated or unsaturated nitrogen-containing heterocyclic ring having 3 to 5 carbon atoms including —N═ or —NH—; n is 1 to 10), and
Formula (3):
Figure 2013069512
(Wherein R 4 is a saturated or unsaturated nitrogen-containing heterocycle having 3 to 5 carbon atoms including —N═ or —NH—; n is 1 to 10; m is 1 to 20). A non-aqueous electrolyte comprising at least one amine hydrofluoric acid addition salt selected from the group.

非水溶媒は、非フッ素化環状カーボネート及び非フッ素化鎖状カーボネートを更に含むことが好ましい。 The non-aqueous solvent preferably further contains a non-fluorinated cyclic carbonate and a non-fluorinated chain carbonate.

非フッ素化環状カーボネートは、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、及び、ブチレンカーボネートからなる群より選択される少なくとも1種の化合物であることが好ましい。 The non-fluorinated cyclic carbonate is preferably at least one compound selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate.

非フッ素化鎖状カーボネートは、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、及び、エチルブチルカーボネートからなる群より選択される少なくとも1種の化合物であることが好ましい。 The non-fluorinated chain carbonate is at least one compound selected from the group consisting of dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl butyl carbonate, ethyl propyl carbonate, and ethyl butyl carbonate. Is preferred.

電解質塩は、LiPF、LiBF、LiNSOCF、LiN(SOCF、LiN(SO、リチウムジフルオロ(オキサレート)ボレート、リチウムビス(オキサレート)ボレート、及び、式:LiPF(C2n+16−a(式中、aは0〜5の整数であり、nは1〜6の整数である)で表される塩からなる群より選択される少なくとも1種のリチウム塩であることが好ましい。 The electrolyte salts include LiPF 6 , LiBF 4 , LiNSO 3 CF 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 , lithium difluoro (oxalate) borate, lithium bis (oxalate) borate, and And selected from the group consisting of salts represented by the formula: LiPF a (C n F 2n + 1 ) 6-a (wherein, a is an integer from 0 to 5 and n is an integer from 1 to 6). Preferably, it is at least one lithium salt.

本発明の非水電解液は、フッ酸を0.5〜70ppm含有することが好ましい。 The nonaqueous electrolytic solution of the present invention preferably contains 0.5 to 70 ppm of hydrofluoric acid.

非水溶媒は、不飽和環状カーボネート、フッ素化環状カーボネート、及び、環状スルホン酸化合物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物を更に含み、その含有量が0.1〜10質量%であることが好ましい。 The non-aqueous solvent further includes at least one compound selected from the group consisting of unsaturated cyclic carbonates, fluorinated cyclic carbonates, and cyclic sulfonic acid compounds, and the content thereof is 0.1 to 10% by mass. Is preferred.

本発明はまた、上記非水電解液を備えるリチウムイオン二次電池でもある。 This invention is also a lithium ion secondary battery provided with the said non-aqueous electrolyte.

本発明は更に、上記リチウムイオン二次電池を備えるモジュールでもある。 The present invention is also a module including the lithium ion secondary battery.

本発明は、高温での保持特性及び高電圧サイクル特性に優れるリチウムイオン二次電池を得ることができる非水電解液を提供することができる。 The present invention can provide a non-aqueous electrolyte that can provide a lithium ion secondary battery that is excellent in retention characteristics at high temperatures and high voltage cycle characteristics.

本発明は、非水溶媒、及び、電解質塩を含有する非水電解液であって、
前記非水溶媒は、式(1):
The present invention is a non-aqueous electrolyte containing a non-aqueous solvent and an electrolyte salt,
The non-aqueous solvent has the formula (1):

Figure 2013069512
(式中、R、RおよびRは同じか又は異なり、いずれもH又は炭素数1〜4のアルキル基;nは1〜10)で示される化合物、
式(2):
Figure 2013069512
(式中、Rは−N=又は−NH−を含む炭素数3〜5の飽和又は不飽和の含窒素複素環;nは1〜10)
で示される化合物、及び、
式(3):
Figure 2013069512
(式中、Rは−N=又は−NH−を含む炭素数3〜5の飽和又は不飽和の含窒素複素環;nは1〜10;mは1〜20)
で示される化合物からなる群より選択される少なくとも1種のアミンフッ酸付加塩を含むことを特徴とする非水電解液である。
以下に、本発明を詳述する。
Figure 2013069512
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and all are H or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms; n is 1 to 10),
Formula (2):
Figure 2013069512
(In the formula, R 4 is a saturated or unsaturated nitrogen-containing heterocycle having 3 to 5 carbon atoms including —N═ or —NH—; n is 1 to 10)
And a compound represented by
Formula (3):
Figure 2013069512
(Wherein R 4 is a saturated or unsaturated nitrogen-containing heterocycle having 3 to 5 carbon atoms including —N═ or —NH—; n is 1 to 10; m is 1 to 20)
A nonaqueous electrolytic solution comprising at least one amine hydrofluoric acid addition salt selected from the group consisting of compounds represented by:
The present invention is described in detail below.

本発明の非水電解液は、非水溶媒及び電解質塩を含有し、上記非水溶媒は、上述の一般式(1)、(2)及び(3)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1種のアミンフッ酸付加塩を含有する。このような特定のアミンフッ酸付加塩を含有することにより、高温での保持特性及び高電圧サイクル特性に優れた二次電池用の電解液とすることができる。 The non-aqueous electrolyte of the present invention contains a non-aqueous solvent and an electrolyte salt, and the non-aqueous solvent is selected from the group consisting of the compounds represented by the general formulas (1), (2) and (3). Containing at least one amine hydrofluoric acid addition salt. By containing such a specific amine hydrofluoric acid addition salt, it can be set as the electrolyte solution for secondary batteries excellent in the retention characteristic at high temperature and the high voltage cycling characteristic.

アミンフッ酸付加塩におけるアミンに対するフッ酸のモル比nは1〜10である。nが1を下回ると本発明の効果が発揮されないおそれがあり、10を超えると電池特性を損なうおそれがある。高温での保持特性及び高電圧サイクル特性に優れた二次電池用の電解液とする観点から、nは1〜3の範囲、さらには1〜2.5の範囲の値が好ましい。 The molar ratio n of hydrofluoric acid to amine in the amine hydrofluoric acid addition salt is 1-10. If n is less than 1, the effect of the present invention may not be exhibited, and if it exceeds 10, the battery characteristics may be impaired. From the viewpoint of obtaining an electrolytic solution for a secondary battery excellent in high temperature retention characteristics and high voltage cycle characteristics, n is preferably in the range of 1 to 3, and more preferably in the range of 1 to 2.5.

式(1)で表される化合物は、安価に製造できる点、nの値を選択して製造できる点から好ましい。式(1)において、nは1〜10である。電池特性を損なわない点から、好ましくは1〜5であり、より好ましくは1〜3である。 The compound represented by the formula (1) is preferable because it can be produced at a low cost and can be produced by selecting a value of n. In Formula (1), n is 1-10. From the point which does not impair a battery characteristic, Preferably it is 1-5, More preferably, it is 1-3.

式(1)で表される化合物としては、トリメチルアミンnフッ酸付加塩、トリエチルアミンnフッ酸付加塩、トリプロピルアミンnフッ酸付加塩、トリイソプロピルアミンnフッ酸付加塩、トリブチルアミンnフッ酸付加塩、トリイソブチルアミンnフッ酸付加塩、トリt−ブチルアミンnフッ酸付加塩、ジメチルアミンnフッ酸付加塩、ジエチルアミンnフッ酸付加塩、ジプロピルアミンnフッ酸付加塩、ジイソプロピルアミンnフッ酸付加塩、ジブチルアミンnフッ酸付加塩、ジイソブチルアミンnフッ酸付加塩、ジt−ブチルアミンnフッ酸付加塩、メチルアミンnフッ酸付加塩、エチルアミンnフッ酸付加塩、プロピルアミンnフッ酸付加塩、イソプロピルアミンnフッ酸付加塩、ブチルアミンnフッ酸付加塩、イソブチルアミンnフッ酸付加塩、t−ブチルアミンnフッ酸付加塩など(nは1〜10)があげられる。特に、高温での保持特性及び高電圧サイクル特性が優れる点からこれらの例示化合物でnが1〜3の範囲の化合物が好ましい。 Examples of the compound represented by the formula (1) include trimethylamine n hydrofluoric acid addition salt, triethylamine n hydrofluoric acid addition salt, tripropylamine n hydrofluoric acid addition salt, triisopropylamine n hydrofluoric acid addition salt, tributylamine n hydrofluoric acid addition salt. Salt, triisobutylamine n hydrofluoric acid addition salt, tri t-butylamine n hydrofluoric acid addition salt, dimethylamine n hydrofluoric acid addition salt, diethylamine n hydrofluoric acid addition salt, dipropylamine n hydrofluoric acid addition salt, diisopropylamine n hydrofluoric acid Addition salt, dibutylamine n hydrofluoric acid addition salt, diisobutylamine n hydrofluoric acid addition salt, di-t-butylamine n hydrofluoric acid addition salt, methylamine n hydrofluoric acid addition salt, ethylamine n hydrofluoric acid addition salt, propylamine n hydrofluoric acid addition Salt, isopropylamine n hydrofluoric acid addition salt, butylamine n hydrofluoric acid addition salt, isobutylamine n Tsu acid addition salts, such as t- butylamine n hydrofluoric acid addition salt (n 1 to 10) and the like. In particular, compounds having n in the range of 1 to 3 among these exemplified compounds are preferable from the viewpoint of excellent retention characteristics at high temperatures and high voltage cycle characteristics.

式(2)で表される化合物は、化合物安定性が高い点から好ましい。式(2)において、nは1〜10である。高温での保持特性及び高電圧サイクル特性が優れる点から、nは好ましくは1〜5であり、より好ましくは1〜3である。 The compound represented by Formula (2) is preferable from the viewpoint of high compound stability. In Formula (2), n is 1-10. N is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3, from the viewpoint of excellent retention characteristics at high temperatures and high voltage cycle characteristics.

式(2)で表される化合物としては、例えば、つぎのものがあげられる。 Examples of the compound represented by the formula (2) include the following.

Figure 2013069512
Figure 2013069512

また、化合物の安定性が高い観点からは、式(2)で表される化合物の中でも、含窒素複素環の炭素数が4〜5であるものが好ましい。また不飽和の含窒素複素環であるものが好ましい。具体的な化合物としては、ピリジンnフッ酸付加塩、ピロールnフッ酸付加塩、ピペリジンnフッ酸付加塩、及び、ピロリジンnフッ酸付加塩からなる群より選択される少なくとも1種がより好ましい。 Further, from the viewpoint of high stability of the compound, among the compounds represented by the formula (2), those having a nitrogen-containing heterocyclic ring having 4 to 5 carbon atoms are preferable. Also preferred are unsaturated nitrogen-containing heterocycles. The specific compound is more preferably at least one selected from the group consisting of pyridine n hydrofluoric acid addition salt, pyrrole n hydrofluoric acid addition salt, piperidine n hydrofluoric acid addition salt, and pyrrolidine n hydrofluoric acid addition salt.

式(3)で表される化合物は、化合物安定性が高い点から好ましい。式(3)において、nは1〜10である。高温での保持特性及び高電圧サイクル特性が優れる点から、好ましくは1〜5であり、より好ましくは1〜3である。 The compound represented by Formula (3) is preferable from the viewpoint of high compound stability. In Formula (3), n is 1-10. It is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3, from the viewpoint of excellent retention characteristics at high temperatures and high voltage cycle characteristics.

式(3)で表される化合物としては、例えば、つぎのものがあげられる。 Examples of the compound represented by the formula (3) include the following.

Figure 2013069512
(式中、n及びmは、前記と同じ)
Figure 2013069512
(Wherein n and m are the same as above)

また、化合物の安定性が高い観点からは、式(3)で表される化合物の中でも、含窒素複素環の炭素数が4〜5であるものが好ましい。また不飽和の含窒素複素環であるものが好ましい。具体的な化合物としては、ポリビニルピリジンnフッ酸付加塩、ポリビニルピロールnフッ酸付加塩、ポリビニルピペリジンnフッ酸付加塩、及び、ポリビニルピロリジンnフッ酸付加塩からなる群より選択される少なくとも1種がより好ましい。 Further, from the viewpoint of high stability of the compound, among the compounds represented by the formula (3), those having a nitrogen-containing heterocycle having 4 to 5 carbon atoms are preferable. Also preferred are unsaturated nitrogen-containing heterocycles. The specific compound is at least one selected from the group consisting of polyvinylpyridine n hydrofluoric acid addition salt, polyvinylpyrrole n hydrofluoric acid addition salt, polyvinylpiperidine n hydrofluoric acid addition salt, and polyvinylpyrrolidine n hydrofluoric acid addition salt. Is more preferable.

これらのうち、特に好適なものとしては、高温での保持特性及び高電圧サイクル特性に優れた二次電池用の電解液とすることができる点からnが1〜3の化合物である。 Among these, a compound having n of 1 to 3 is particularly preferable because it can be used as an electrolytic solution for a secondary battery excellent in high temperature retention characteristics and high voltage cycle characteristics.

アミンのフッ酸付加塩におけるアミンに対するフッ酸のモル比n(以下、「フッ酸モル比n」ということもある)は、たとえばつぎの方法で調整することができる。 The molar ratio n of hydrofluoric acid to amine in the hydrofluoric acid addition salt of amine (hereinafter sometimes referred to as “hydrofluoric acid molar ratio n”) can be adjusted, for example, by the following method.

(i)nの異なる2種以上のアミンのフッ酸付加塩を混合する。
たとえば、n=3のアミンのフッ酸付加塩1モルとn=1のアミンのフッ酸付加塩1モルを混合してn=2[=(3×1+1×1)/2]のアミンのフッ酸付加塩とする。
(I) Mixing two or more amine hydrofluoric acid addition salts different in n.
For example, 1 mol of a hydrofluoric acid addition salt of an amine with n = 3 and 1 mol of a hydrofluoric acid addition salt of an amine with n = 1 are mixed to obtain a hydrofluoric acid of an amine with n = 2 [= (3 × 1 + 1 × 1) / 2]. Let acid addition salt.

(ii)アミンのフッ酸付加塩にアミンを加える。
たとえば、n=3のアミンのフッ酸付加塩1モルとアミン1モルを混合してn=1.5[=(3×1)/2]のアミンのフッ酸付加塩とする。
(Ii) Add amine to the hydrofluoric acid addition salt of amine.
For example, 1 mol of an amine hydrofluoric acid addition salt of n = 3 and 1 mol of an amine are mixed to obtain an amine hydrofluoric acid addition salt of n = 1.5 [= (3 × 1) / 2].

アミンフッ酸付加塩と併用するアミンとしては、アミンフッ酸付加塩を構成するアミンと同じでも異なっていてもよいが、高温での保持特性及び高電圧サイクル特性が優れる点から同じものの方が好ましい。 The amine used in combination with the amine hydrofluoric acid addition salt may be the same as or different from the amine constituting the amine hydrofluoric acid addition salt, but the same is preferable from the viewpoint of excellent retention characteristics at high temperatures and high voltage cycle characteristics.

併用するアミンの具体例としては、前記のアミンフッ酸付加塩で例示したアミン部分の化合物が同じく例示できる。 Specific examples of the amine to be used in combination include the amine moiety compounds exemplified in the above-mentioned amine hydrofluoric acid addition salt.

また、アミンフッ酸付加塩とアミンとの混合は、アミンフッ酸付加塩とアミンとを予め混合してから非水溶媒に加えてもよいし、いずれか一方を非水溶媒に加えた後他方を加えてもよい。 In addition, the amine hydrofluoric acid addition salt and the amine may be mixed with the amine hydrofluoric acid addition salt and the amine in advance and then added to the non-aqueous solvent, or after adding one of them to the non-aqueous solvent, the other is added. May be.

(iii)アミンにフッ酸を混合する量を調整する。
たとえば有機溶剤にアミン1モルを溶解させた溶液にフッ酸2モルを混合してn=2のアミンのフッ酸付加塩をその場で調製する。
(Iii) The amount of hydrofluoric acid mixed with the amine is adjusted.
For example, 2 mol of hydrofluoric acid is mixed with a solution obtained by dissolving 1 mol of amine in an organic solvent to prepare a hydrofluoric acid addition salt of n = 2 amine in situ.

アミンフッ酸付加塩の含有量は、非水溶媒中、HFのmol数換算で1×10−6〜1×10−2mol/kgであることが好ましい。より好ましくは、1×10−5〜1×10−3mol/kgである。アミンフッ酸付加塩の含有量が少なすぎると、本発明の効果が発揮されないおそれがあり、多すぎると、電池特性を損なうおそれがある。 The content of the amine hydrofluoric acid addition salt is preferably 1 × 10 −6 to 1 × 10 −2 mol / kg in terms of mol of HF in the non-aqueous solvent. More preferably, it is 1 * 10 < -5 > -1 * 10 < -3 > mol / kg. If the content of the amine hydrofluoric acid addition salt is too small, the effects of the present invention may not be exhibited. If the content is too large, battery characteristics may be impaired.

上記非水溶媒は、非フッ素化環状カーボネート及び非フッ素化鎖状カーボネートを更に含むことが好ましい。これらのカーボネートを更に含むことにより、電池特性を向上させることができる。 The non-aqueous solvent preferably further contains a non-fluorinated cyclic carbonate and a non-fluorinated chain carbonate. By further containing these carbonates, battery characteristics can be improved.

上記非フッ素化環状カーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート等を挙げることができる。 Examples of the non-fluorinated cyclic carbonate include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, and the like.

なかでも、上記非フッ素化環状カーボネートとしては、誘電率が高く、粘度が好適となる点で、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、及び、ブチレンカーボネートからなる群より選択される少なくとも1種の化合物であることが好ましい。
上記非フッ素化環状カーボネートとして、上述した化合物の1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Among these, the non-fluorinated cyclic carbonate is at least one compound selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate in that the dielectric constant is high and the viscosity is suitable. Is preferred.
As said non-fluorinated cyclic carbonate, 1 type of the compound mentioned above may be used, and 2 or more types may be used together.

上記非フッ素化鎖状カーボネートとしては、例えば、CHOCOOCH(ジメチルカーボネート:DMC)、CHCHOCOOCHCH(ジエチルカーボネート:DEC)、CHCHOCOOCH(エチルメチルカーボネート:EMC)、CHOCOOCHCHCH(メチルプロピルカーボネート)、メチルブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、エチルブチルカーボネート等の炭化水素系鎖状カーボネートが挙げられる。 Examples of the non-fluorinated chain carbonate include CH 3 OCOOCH 3 (dimethyl carbonate: DMC), CH 3 CH 2 OCOOCH 2 CH 3 (diethyl carbonate: DEC), CH 3 CH 2 OCOOCH 3 (ethyl methyl carbonate: EMC). ), CH 3 OCOOCH 2 CH 2 CH 3 (methylpropyl carbonate), methyl butyl carbonate, ethyl propyl carbonate, ethyl butyl carbonate, and other hydrocarbon-based chain carbonates.

なかでも、上記非フッ素化鎖状カーボネートとしては、沸点が高く、粘性が低く、かつ、低温特性が良好な点で、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、及び、エチルブチルカーボネートからなる群より選択される少なくとも1種の化合物であることが好ましい。
上記非フッ素化鎖状カーボネートとして、上述した化合物の1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Among these, as the non-fluorinated chain carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl butyl carbonate, ethyl are high in boiling point, low viscosity, and good low temperature characteristics. It is preferably at least one compound selected from the group consisting of propyl carbonate and ethyl butyl carbonate.
As said non-fluorinated chain carbonate, 1 type of the compound mentioned above may be used, and 2 or more types may be used together.

上記非フッ素化環状カーボネート及び非フッ素化鎖状カーボネートの含有量は、合計量で、非水溶媒中、50〜90体積%であることが好ましい。上記含有量が少なすぎると、電池特性を損なうおそれがある。上記含有量は、60〜90体積%であることがより好ましい。 The content of the non-fluorinated cyclic carbonate and non-fluorinated chain carbonate is a total amount, and is preferably 50 to 90% by volume in the non-aqueous solvent. If the content is too small, battery characteristics may be impaired. The content is more preferably 60 to 90% by volume.

上記非フッ素化環状カーボネートと非フッ素鎖状カーボネートとの含有比(非フッ素化環状カーボネート/非フッ素化鎖状カーボネート)は、体積比で1/15〜2/1であることが好ましい。
非フッ素化環状カーボネートの割合が小さすぎると、溶媒全体の誘電率が低下し、電池特性を損なうおそれがある。
The content ratio of the non-fluorinated cyclic carbonate to the non-fluorinated chain carbonate (non-fluorinated cyclic carbonate / non-fluorinated chain carbonate) is preferably 1/15 to 2/1 in volume ratio.
If the proportion of the non-fluorinated cyclic carbonate is too small, the dielectric constant of the entire solvent is lowered, and battery characteristics may be impaired.

本発明の非水電解液において、上記アミンフッ酸付加塩、非フッ素化環状カーボネート及び非フッ素化鎖状カーボネートの含有量は、合計量で、非水電解液中20〜90質量%であることが好ましく、50〜90質量%であることがより好ましい。 In the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, the content of the amine hydrofluoric acid addition salt, non-fluorinated cyclic carbonate and non-fluorinated chain carbonate is 20 to 90% by mass in the non-aqueous electrolyte solution in a total amount. Preferably, it is 50-90 mass%.

本発明の非水電解液は、電解質塩を含有する。
上記電解質塩としては、二次電池用の電解液に使用することができる任意のものを用いることができるが、なかでも、リチウム塩が好ましい。
上記リチウム塩としては、例えば、LiClO、LiPF及びLiBF等の無機リチウム塩;LiCFSO、LiN(CFSO、LiN(CSO、LiN(CFSO)(CSO)、LiC(CFSO、LiPF(CF、LiPF(C、LiPF(CFSO、LiPF(CSO、LiBF(CF、LiBF(C、LiBF(CFSO、LiBF(CSO、リチウムジフルオロ(オキサレート)ボレート〔LiFOB〕、リチウムビス(オキサレート)ボレート〔LiBOB〕、式:LiPF(C2n+16−a(式中、aは0〜5の整数であり、nは1〜6の整数である)で表される塩等の含フッ素有機酸リチウム塩等が挙げられる。これらは、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
The nonaqueous electrolytic solution of the present invention contains an electrolyte salt.
As the electrolyte salt, any salt that can be used for an electrolytic solution for a secondary battery can be used, and among them, a lithium salt is preferable.
Examples of the lithium salt include inorganic lithium salts such as LiClO 4 , LiPF 6 and LiBF 4 ; LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , 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 ) 2, lithium difluoro (oxalato) borate [LiFOB], lithium bis (oxalato) borate [LiBOB], wherein: LiPF a (C n F 2n + 1 6-a (wherein, a is an integer of 0 to 5, n is an is an integer from 1 to 6) include fluorine-containing organic lithium salts such as salt represented by. These can be used alone or in combination of two or more.

なかでも、上記リチウム塩は、非水電解液を高温保存した後の劣化を抑制することができる点で、LiPF、LiBF、LiCFSO、LiN(CFSO、LiN(CSO、リチウムジフルオロ(オキサレート)ボレート、リチウムビス(オキサレート)ボレート、及び、式:LiPF(C2n+16−a(式中、aは0〜5の整数であり、nは1〜6の整数である)で表される塩からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。 Among these, the lithium salt is capable of suppressing deterioration after the non-aqueous electrolyte is stored at a high temperature, so that LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN ( C 2 F 5 SO 2 ) 2 , lithium difluoro (oxalate) borate, lithium bis (oxalate) borate, and formula: LiPF a (C n F 2n + 1 ) 6-a where a is an integer of 0-5. And n is an integer of 1 to 6, and is preferably at least one selected from the group consisting of salts represented by:

式:LiPF(C2n+16−aで表される塩としては、LiPF(CF、LiPF(C、LiPF(C、LiPF(C、LiPF(CF、 LiPF(C、LiPF(C、LiPF(C(但し、式中のC、Cで表されるアルキル基は、直鎖、分岐構造のいずれであってもよい。)等が挙げられる。 As the salt represented by the formula: LiPF a (C n F 2n + 1 ) 6-a , LiPF 3 (CF 3 ) 3 , LiPF 3 (C 2 F 5 ) 3 , LiPF 3 (C 3 F 7 ) 3 , LiPF 3 (C 4 F 9 ) 3 , LiPF 4 (CF 3 ) 2 , LiPF 4 (C 2 F 5 ) 2 , LiPF 4 (C 3 F 7 ) 2 , LiPF 4 (C 4 F 9 ) 2 The alkyl group represented by C 3 F 7 and C 4 F 9 in the chain may be either a straight chain or a branched structure.

非水電解液中の上記電解質塩の濃度は、0.5〜3モル/リットルが好ましい。この範囲外では、電解液の電気伝導率が低くなり、電池性能が低下してしまう傾向がある。
上記電解質塩の濃度は、0.9モル/リットル以上がより好ましく、1.5モル/リットル以下がより好ましい。
The concentration of the electrolyte salt in the nonaqueous electrolytic solution is preferably 0.5 to 3 mol / liter. Outside this range, the electrical conductivity of the electrolytic solution tends to be low, and the battery performance tends to deteriorate.
The concentration of the electrolyte salt is more preferably 0.9 mol / liter or more, and more preferably 1.5 mol / liter or less.

本発明の非水電解液は、更に、重量平均分子量が2000〜4000であり、末端に−OH、−OCOOH、又は、−COOHを有するポリエチレンオキシドを含有することが好ましい。
このような化合物を含有することにより、電極界面の安定性が向上し、電池特性を向上させることができる。
The nonaqueous electrolytic solution of the present invention preferably further contains a polyethylene oxide having a weight average molecular weight of 2000 to 4000 and having —OH, —OCOOH, or —COOH at the terminal.
By containing such a compound, the stability of the electrode interface can be improved and the battery characteristics can be improved.

上記ポリエチレンオキシドとしては、例えば、ポリエチレンオキシドモノオール、ポリエチレンオキシドカルボン酸、ポリエチレンオキシドジオール、ポリエチレンオキシドジカルボン酸、ポリエチレンオキシドトリオール、ポリエチレンオキシドトリカルボン酸等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なかでも、電池特性がより良好となる点で、ポリエチレンオキシドモノオールとポリエチレンオキシドジオールの混合物、及び、ポリエチレンカルボン酸とポリエチレンジカルボン酸の混合物であることが好ましい。
Examples of the polyethylene oxide include polyethylene oxide monool, polyethylene oxide carboxylic acid, polyethylene oxide diol, polyethylene oxide dicarboxylic acid, polyethylene oxide triol, and polyethylene oxide tricarboxylic acid. These may be used alone or in combination of two or more.
Of these, a mixture of polyethylene oxide monool and polyethylene oxide diol, and a mixture of polyethylene carboxylic acid and polyethylene dicarboxylic acid are preferable in terms of better battery characteristics.

上記ポリエチレンオキシドの重量平均分子量が小さすぎると、酸化分解されやすくなるおそれがある。上記重量平均分子量は、3000〜4000がより好ましい。
上記重量平均分子量は、パーミエーションゲルクロマトグラフィー(GPC)法によるポリスチレン換算により測定することができる。
If the weight average molecular weight of the polyethylene oxide is too small, it may be easily oxidized and decomposed. The weight average molecular weight is more preferably 3000 to 4000.
The said weight average molecular weight can be measured by polystyrene conversion by the permeation gel chromatography (GPC) method.

上記ポリエチレンオキシドの含有量は、非水電解液中1×10−6〜1×10−2mol/kgであることが好ましい。上記ポリエチレンオキシドの含有量が多すぎると、電池特性を損なうおそれがある。
上記ポリエチレンオキシドの含有量は、5×10−6mol/kg以上であることがより好ましい。
The polyethylene oxide content is preferably 1 × 10 −6 to 1 × 10 −2 mol / kg in the non-aqueous electrolyte. When there is too much content of the said polyethylene oxide, there exists a possibility that a battery characteristic may be impaired.
The polyethylene oxide content is more preferably 5 × 10 −6 mol / kg or more.

本発明の非水電解液は、更に、不飽和環状カーボネート、フッ素化環状カーボネート、及び、環状スルホン酸化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含有していてもよい。これらの化合物を含有することにより、電池特性の低下を抑制することができる。 The nonaqueous electrolytic solution of the present invention may further contain at least one selected from the group consisting of unsaturated cyclic carbonates, fluorinated cyclic carbonates, and cyclic sulfonic acid compounds. By containing these compounds, deterioration of battery characteristics can be suppressed.

上記不飽和環状カーボネートは、不飽和結合を含む環状カーボネートであり、具体的には、例えば、ビニレンカーボネート、1−メチルビニレンカーボネート、1,2−ジメチルビニレンカーボネート等を挙げることができる。
上記フッ素化環状カーボネートは、フッ素原子が付加した環状カーボネートであり、具体的には、例えば、フルオロエチレンカーボネート、ジフルオロエチレンカーボネート等を挙げることができる。
上記環状スルホン酸化合物としては、例えば、1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトン、1,3−プロペンスルトン等が挙げられる。
なかでも、高温特性を向上させることができる点で、本発明の非水電解液は、1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトンを含有することが好ましい。
The unsaturated cyclic carbonate is a cyclic carbonate containing an unsaturated bond, and specific examples include vinylene carbonate, 1-methyl vinylene carbonate, 1,2-dimethyl vinylene carbonate, and the like.
The fluorinated cyclic carbonate is a cyclic carbonate to which a fluorine atom is added, and specific examples thereof include fluoroethylene carbonate and difluoroethylene carbonate.
Examples of the cyclic sulfonic acid compound include 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, 1,3-propene sultone, and the like.
Especially, it is preferable that the non-aqueous electrolyte of this invention contains a 1, 3- propane sultone and a 1, 4- butane sultone from the point which can improve a high temperature characteristic.

これらの化合物の含有量は、非水電解液中0.1〜10質量%であることが好ましく、1質量%以上がより好ましく、5質量%以下がより好ましい。 The content of these compounds is preferably 0.1 to 10% by mass in the nonaqueous electrolytic solution, more preferably 1% by mass or more, and more preferably 5% by mass or less.

本発明の非水電解液は、本発明の効果を損なわない範囲で、不燃(難燃)化剤、界面活性剤、高誘電化添加剤、サイクル特性及びレート特性改善剤、又は、過充電防止剤等の他の添加剤を更に含有してしてもよい。 The non-aqueous electrolyte of the present invention is an incombustible (flame retardant) agent, a surfactant, a high dielectric additive, a cycle characteristic and a rate characteristic improver, or an overcharge prevention as long as the effects of the present invention are not impaired. You may further contain other additives, such as an agent.

上記不燃(難燃)化剤としては、リン酸エステルが挙げられる。上記リン酸エステルとしては、例えば、含フッ素アルキルリン酸エステル、非フッ素系アルキルリン酸エステル、アリールリン酸エステル等が挙げられる。なかでも、少量で不燃効果を発揮できる点で、含フッ素アルキルリン酸エステルであることが好ましい。 Examples of the incombustible (flame retardant) agent include phosphate esters. Examples of the phosphate ester include fluorine-containing alkyl phosphate esters, non-fluorinated alkyl phosphate esters, and aryl phosphate esters. Especially, it is preferable that it is a fluorine-containing alkyl phosphate ester at the point which can exhibit a nonflammable effect in a small quantity.

上記含フッ素アルキルリン酸エステルとしては、具体的には、特開平11−233141号公報に記載された含フッ素ジアルキルリン酸エステル、特開平11−283669号公報に記載された環状のアルキルリン酸エステル、又は、含フッ素トリアルキルリン酸エステル等が挙げられる。 Specific examples of the fluorine-containing alkyl phosphate ester include fluorine-containing dialkyl phosphate esters described in JP-A No. 11-233141 and cyclic alkyl phosphate esters described in JP-A No. 11-283669. Or fluorine-containing trialkyl phosphate ester etc. are mentioned.

上記難燃化剤としては、(CHO)P=O、(CFCHO)P=O等が挙げられる。 Examples of the flame retardant include (CH 3 O) 3 P═O, (CF 3 CH 2 O) 3 P═O, and the like.

上記界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤のいずれでもよいが、サイクル特性、レート特性が良好となる点から、フッ素原子を含むものであることが好ましい。 The surfactant may be any of a cationic surfactant, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant. From the viewpoint of good cycle characteristics and rate characteristics, a fluorine atom It is preferable that it contains.

このようなフッ素原子を含む界面活性剤としては、例えば、下記式(4):
RfCOO (4)
(式中、Rfは炭素数3〜10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基;MはLi、Na、K又はNHR’ (R’は同じか又は異なり、いずれもH又は炭素数が1〜3のアルキル基)である)で表される含フッ素カルボン酸塩や、下記式(5):
RfSO (5)
(式中、Rfは炭素数3〜10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基;MはLi、Na、K又はNHR’ (R’は同じか又は異なり、いずれもH又は炭素数が1〜3のアルキル基)である)で表される含フッ素スルホン酸塩等が好ましい。
As such a surfactant containing a fluorine atom, for example, the following formula (4):
Rf 1 COO M + (4)
(In the formula, Rf 1 is a fluorine-containing alkyl group which may contain an ether bond having 3 to 10 carbon atoms; M + is Li + , Na + , K + or NHR ′ 3 + (R ′ is the same or different; , Each of which is H or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms),
Rf 2 SO 3 - M + ( 5)
(In the formula, Rf 2 is a fluorine-containing alkyl group which may contain an ether bond having 3 to 10 carbon atoms; M + is Li + , Na + , K + or NHR ′ 3 + (R ′ is the same or different. These are preferably fluorine-containing sulfonates represented by H) or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

上記界面活性剤の含有量は、充放電サイクル特性を低下させずに電解液の表面張力を低下させることができる点から、非水電解液中0.01〜2質量%であることが好ましい。 The content of the surfactant is preferably 0.01 to 2% by mass in the nonaqueous electrolytic solution from the viewpoint that the surface tension of the electrolytic solution can be reduced without reducing the charge / discharge cycle characteristics.

上記高誘電化添加剤としては、例えば、スルホラン、メチルスルホラン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、アセトニトリル、プロピオニトリル等が挙げられる。 Examples of the high dielectric additive include sulfolane, methyl sulfolane, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, acetonitrile, propionitrile and the like.

上記サイクル特性及びレート特性改善剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等が挙げられる。 Examples of the cycle characteristic and rate characteristic improving agent include methyl acetate, ethyl acetate, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and the like.

上記過充電防止剤としては、例えば、シクロヘキシルベンゼン、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物、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、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、ヘキサフルオロベンゼン、フルオロベンゼン、シクロヘジクロロアニリン、トルエン等の芳香族化合物;2−フルオロビフェニル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及び2,6−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。
上記過充電防止剤の含有量は、過充電等の場合に電池の破裂や発火を防止できる点で、非水電解液中0.1〜5質量%であることが好ましい。
Examples of the overcharge preventing agent include cyclohexylbenzene, biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, terphenyl partial hydride, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenyl ether, benzofuran, dibenzofuran, hexafluorobenzene, and fluorobenzene. Aromatic compounds such as cyclohedichloroaniline and toluene; partially fluorinated products of the aromatic compounds such as 2-fluorobiphenyl; 2,4-difluoroanisole, 2,5-difluoroanisole and 2,6-difluoroanisole And fluorine-containing anisole compounds.
The content of the overcharge inhibitor is preferably 0.1 to 5% by mass in the non-aqueous electrolyte from the viewpoint that the battery can be prevented from being ruptured or ignited in the case of overcharging or the like.

本発明の非水電解液は、フッ酸を0.5〜70ppm含有することが好ましい。フッ酸を含有することにより、添加剤の被膜形成を促進させることができる。
フッ酸の含有量は、0.5ppm以上がより好ましく、50ppm以下がより好ましく、30ppm以下が更に好ましい。
フッ酸の含有量は、中和滴定法により測定することができる。
The nonaqueous electrolytic solution of the present invention preferably contains 0.5 to 70 ppm of hydrofluoric acid. By containing hydrofluoric acid, the film formation of the additive can be promoted.
The content of hydrofluoric acid is more preferably 0.5 ppm or more, more preferably 50 ppm or less, and further preferably 30 ppm or less.
The content of hydrofluoric acid can be measured by a neutralization titration method.

本発明の非水電解液は、上述した成分を用いて、任意の方法で調製するとよい。 The nonaqueous electrolytic solution of the present invention may be prepared by any method using the above-described components.

本発明の非水電解液は、このように特定のアミンフッ酸付加塩を含有するものである。このため、本発明の非水電解液を用いて、高温での保存特性及び高電圧サイクル特性に優れた電池を製造することができる。本発明の非水電解液は、例えば、リチウムイオン二次電池等の電池に好適に適用することができる。
以下に、本発明の非水電解液を用いた電池の例として、リチウムイオン二次電池について説明する。このような本発明の非水電解液を備えたリチウムイオン二次電池もまた、本発明の一つである。
Thus, the nonaqueous electrolytic solution of the present invention contains a specific amine hydrofluoric acid addition salt. For this reason, the battery excellent in the storage characteristic in high temperature and the high voltage cycling characteristic can be manufactured using the non-aqueous electrolyte of this invention. The nonaqueous electrolytic solution of the present invention can be suitably applied to a battery such as a lithium ion secondary battery.
Below, a lithium ion secondary battery is demonstrated as an example of the battery using the non-aqueous electrolyte of this invention. Such a lithium ion secondary battery provided with the non-aqueous electrolyte of the present invention is also one aspect of the present invention.

本発明のリチウムイオン二次電池は、正極、負極、及び、上述の非水電解液を備える。 The lithium ion secondary battery of the present invention includes a positive electrode, a negative electrode, and the non-aqueous electrolyte described above.

正極は、正極の材料である正極活物質を含む正極合剤と、集電体とから構成される。 A positive electrode is comprised from the positive electrode mixture containing the positive electrode active material which is a material of a positive electrode, and a collector.

上記正極活物質としては、特に、高電圧を産み出すリチウム含有遷移金属複合酸化物が好ましい。
上記リチウム含有遷移金属複合酸化物としては、例えば、
式(6):LiMn2−b (式中、0.9≦a;0≦b≦1.5;MはFe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Sn、Cr、V、Ti、Mg、Ca、Sr、B、Ga、In、Si及びGeよりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属)で表されるリチウム・マンガンスピネル複合酸化物、
式(7):LiNi1−c (式中、0≦c≦0.5;MはFe、Co、Mn、Cu、Zn、Al、Sn、Cr、V、Ti、Mg、Ca、Sr、B、Ga、In、Si及びGeよりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属)で表されるリチウム・ニッケル複合酸化物、又は、
式(8):LiCo1−d (式中、0≦d≦0.5;MはFe、Ni、Mn、Cu、Zn、Al、Sn、Cr、V、Ti、Mg、Ca、Sr、B、Ga、In、Si及びGeよりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属)で表されるリチウム・コバルト複合酸化物が挙げられる。
The positive electrode active material is particularly preferably a lithium-containing transition metal composite oxide that produces a high voltage.
Examples of the lithium-containing transition metal composite oxide include:
Formula (6): Li a Mn 2-b M 1 b O 4 (where 0.9 ≦ a; 0 ≦ b ≦ 1.5; M 1 is Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, Sn) , Cr, V, Ti, Mg, Ca, Sr, B, Ga, In, Si and Ge, at least one metal selected from the group consisting of lithium and manganese spinel composite oxides,
Formula (7): LiNi 1-c M 2 c O 2 (where 0 ≦ c ≦ 0.5; M 2 is Fe, Co, Mn, Cu, Zn, Al, Sn, Cr, V, Ti, Mg) , At least one metal selected from the group consisting of Ca, Sr, B, Ga, In, Si and Ge), or
Formula (8): LiCo 1-d M 3 d O 2 (where 0 ≦ d ≦ 0.5; M 3 is Fe, Ni, Mn, Cu, Zn, Al, Sn, Cr, V, Ti, Mg , Ca, Sr, B, Ga, In, Si, and Ge, at least one metal selected from the group consisting of lithium and cobalt composite oxides.

なかでも、エネルギー密度が高く、高出力なリチウムイオン二次電池を提供できる点から、LiCoO、LiMnO、LiNiO、LiMn、LiNi0.8Co0.15Al0.05、又はLiNi1/3Co1/3Mn1/3が好ましい。 Among them, LiCoO 2 , LiMnO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 can be provided because the lithium ion secondary battery with high energy density and high output can be provided. Or LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 is preferred.

その他の上記正極活物質として、LiFePO、LiNi0.8Co0.2、Li1.2Fe0.4Mn0.4、LiNi0.5Mn0.5、LiV等が挙げられる。 As other positive electrode active materials, LiFePO 4 , LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 , Li 1.2 Fe 0.4 Mn 0.4 O 2 , LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 , LiV 3 O 6 etc. are mentioned.

本発明のリチウムイオン二次電池が、ハイブリッド自動車用や分散電源用の大型リチウムイオン二次電池として使用される場合、高出力が要求されるため、上記正極活物質の粒子は二次粒子が主体となることが好ましい。
上記正極活物質の粒子は、二次粒子の平均粒子径が40μm以下で、かつ、平均一次粒子径が1μm以下の微粒子を、0.5〜7.0体積%含むものであることが好ましい。平均一次粒子径が1μm以下の微粒子を含有させることにより、電解液との接触面積が大きくなり、電極と電解液との間でのリチウムイオンの拡散をより速くすることができ、その結果、電池の出力性能を向上させることができる。
When the lithium ion secondary battery of the present invention is used as a large-sized lithium ion secondary battery for a hybrid vehicle or a distributed power source, high output is required. Therefore, the positive electrode active material particles are mainly secondary particles. It is preferable that
The positive electrode active material particles preferably include 0.5 to 7.0% by volume of fine particles having an average secondary particle size of 40 μm or less and an average primary particle size of 1 μm or less. By containing fine particles having an average primary particle size of 1 μm or less, the contact area with the electrolytic solution is increased, and the diffusion of lithium ions between the electrode and the electrolytic solution can be further accelerated. Output performance can be improved.

上記正極活物質の含有量は、電池容量が高い点で、正極合剤の50〜99質量%が好ましく、80〜99質量%がより好ましい。 The content of the positive electrode active material is preferably 50 to 99% by mass, more preferably 80 to 99% by mass of the positive electrode mixture, in view of high battery capacity.

上記正極合剤は、更に、結着剤、増粘剤、導電材を含むことが好ましい。
上記結着剤としては、電極製造時に使用する溶媒や電解液に対して安全な材料であれば、任意のものを使用することができ、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、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、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が挙げられる。
The positive electrode mixture preferably further contains a binder, a thickener, and a conductive material.
As the above-mentioned binder, any material can be used as long as it is a material that is safe with respect to the solvent and the electrolyte used in the production of the electrode. For example, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene Styrene-butadiene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, and the like.

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

上記導電材としては、グラファイト、カーボンブラック等の炭素材料等が挙げられる。 Examples of the conductive material include carbon materials such as graphite and carbon black.

正極用集電体の材質としては、アルミニウム、チタンもしくはタンタル等の金属、又は、その合金が挙げられる。なかでも、アルミニウム又はその合金が好ましい。 Examples of the material for the positive electrode current collector include metals such as aluminum, titanium, and tantalum, and alloys thereof. Of these, aluminum or an alloy thereof is preferable.

正極の製造は、常法によればよい。例えば、上記正極活物質に、上述した結着剤、増粘剤、導電材、溶媒等を加えてスラリー状の正極合剤とし、これを集電体に塗布し、乾燥した後にプレスして高密度化する方法が挙げられる。 The positive electrode may be manufactured by a conventional method. For example, the above-mentioned positive electrode active material is added with the above-mentioned binder, thickener, conductive material, solvent, etc. to form a slurry-like positive electrode mixture, which is applied to a current collector, dried and then pressed. A method of densification is mentioned.

負極は、負極材料を含む負極合剤と、集電体とから構成される。 The negative electrode is composed of a negative electrode mixture containing a negative electrode material and a current collector.

上記負極材料としては、様々な熱分解条件での有機物の熱分解物や人造黒鉛、天然黒鉛等のリチウムを吸蔵・放出可能な炭素質材料;酸化錫、酸化ケイ素等のリチウムを吸蔵・放出可能な金属酸化物材料;リチウム金属;種々のリチウム合金等を挙げることができる。これらの負極材料は、2種以上を混合して用いてもよい。 As the negative electrode material, carbonaceous materials capable of occluding and releasing lithium such as organic pyrolysates and artificial graphite and natural graphite under various pyrolysis conditions; lithium such as tin oxide and silicon oxide can be occluded and released Metal oxide materials; lithium metal; various lithium alloys and the like. These negative electrode materials may be used in combination of two or more.

リチウムを吸蔵・放出可能な炭素質材料としては、種々の原料から得た易黒鉛性ピッチの高温処理によって製造された人造黒鉛もしくは精製天然黒鉛、又は、これらの黒鉛にピッチその他の有機物で表面処理を施した後炭化して得られるものが好ましい。 As a carbonaceous material capable of occluding and releasing lithium, artificial graphite or purified natural graphite produced by high-temperature treatment of graphitizable pitch obtained from various raw materials, or surface treatment with pitch or other organic substances on these graphites What is obtained by carbonizing after applying is preferred.

上記負極合剤は、更に、結着剤、増粘剤、導電材を含むことが好ましい。
上記結着剤としては、上述した、正極に用いることができる結着剤と同様のものが挙げられる。
上記増粘剤としては、上述した、正極に用いることができる増粘剤と同様のものが挙げられる。
The negative electrode mixture preferably further contains a binder, a thickener, and a conductive material.
As said binder, the thing similar to the binder which can be used for a positive electrode mentioned above is mentioned.
As said thickener, the thing similar to the thickener which can be used for a positive electrode mentioned above is mentioned.

負極の導電材としては、銅やニッケル等の金属材料;グラファイト、カーボンブラック等の炭素材料等が挙げられる。 Examples of the conductive material for the negative electrode include metal materials such as copper and nickel; carbon materials such as graphite and carbon black.

負極用集電体の材質としては、銅、ニッケル又はステンレス等が挙げられる。なかでも、薄膜に加工しやすいという点、及び、コストの点から銅箔が好ましい。 Examples of the material of the negative electrode current collector include copper, nickel, and stainless steel. Of these, copper foil is preferable from the viewpoint of easy processing into a thin film and cost.

負極の製造は、常法によればよい。例えば、上記負極材料に、上述した結着剤、増粘剤、導電材、溶媒等を加えてスラリー状とし、集電体に塗布し、乾燥した後にプレスして高密度化する方法が挙げられる。 The negative electrode may be manufactured by a conventional method. For example, the above-described negative electrode material is added with the above-mentioned binder, thickener, conductive material, solvent, etc. to form a slurry, which is applied to a current collector, dried, pressed and densified. .

本発明のリチウムイオン二次電池は、更に、セパレータを備えることが好ましい。
上記セパレータの材質や形状は、電解液に安定であり、かつ、保液性に優れていれば特に限定されず、公知のものを使用することができる。
なかでも、上記セパレータは、電解液の浸透性やシャットダウン効果が良好である点で、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを原料とする多孔性シート又は不織布等であることが好ましい。
The lithium ion secondary battery of the present invention preferably further includes a separator.
The material and shape of the separator are not particularly limited as long as they are stable to the electrolytic solution and excellent in liquid retention, and known ones can be used.
Especially, it is preferable that the said separator is the porous sheet | seat or nonwoven fabric etc. which use polyolefin, such as polyethylene and a polypropylene, from the point that the permeability of an electrolyte solution and a shutdown effect are favorable.

本発明のリチウムイオン二次電池の形状は任意であり、例えば、円筒型、角型、ラミネート型、コイン型、大型等の形状が挙げられる。なお、正極、負極、セパレータの形状及び構成は、それぞれの電池の形状に応じて変更して使用することができる。 The shape of the lithium ion secondary battery of the present invention is arbitrary, and examples thereof include a cylindrical shape, a square shape, a laminate shape, a coin shape, and a large shape. In addition, the shape and structure of a positive electrode, a negative electrode, and a separator can be changed and used according to the shape of each battery.

また、本発明のリチウムイオン二次電池を備えたモジュールも本発明の一つである。 Moreover, the module provided with the lithium ion secondary battery of this invention is also one of this invention.

このように本発明の非水電解液を用いれば、高温での保存特性、及び、高電圧サイクル特性に優れた電池や、その電池を用いたモジュールを好適に得ることができる。 As described above, when the non-aqueous electrolyte of the present invention is used, a battery excellent in high temperature storage characteristics and high voltage cycle characteristics and a module using the battery can be suitably obtained.

以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はかかる実施例のみ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, but the present invention is not limited only to such examples.

実施例1
(電解液1の調製)
攪拌翼の付いた縦型の混合槽を用いて、これにまずエチレンカーボネート(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)とを体積比がEC/EMC=3/7となるよう混合し、これに、LiPFを1.0モル/リットル、トリエチルアミンnフッ酸付加塩(nは1)をHFのモル数換算で7.5×10−4mol/kg添加して混合し、非水電解液を得た。得られた非水電解液中のフッ酸の含有量は、15ppmであった。
Example 1
(Preparation of electrolyte 1)
First, ethylene carbonate (EC) and ethyl methyl carbonate (EMC) were mixed so that the volume ratio was EC / EMC = 3/7, using a vertical mixing tank with a stirring blade. LiPF 6 is added at 1.0 mol / liter, and triethylamine n hydrofluoric acid addition salt (n is 1) is added at 7.5 × 10 −4 mol / kg in terms of moles of HF and mixed to obtain a non-aqueous electrolyte. It was. The content of hydrofluoric acid in the obtained nonaqueous electrolytic solution was 15 ppm.

(コイン型電池の作製)
LiNi1/3Mn1/3Co1/3とカーボンブラックとポリフッ化ビニリデン(呉羽化学(株)製、商品名:KF−7200)を92/3/5(質量%比)で混合した正極活物質をN−メチル−2−ピロリドンに分散してスラリー状とした正極合剤スラリーを準備した。アルミ集電体上に、得られた正極合剤スラリーを均一に塗布し、乾燥して正極合剤層(厚さ50μm)を形成し、その後、ローラプレス機により圧縮成形して、正極積層体を製造した。正極積層体を打ち抜き機で直径1.6mmの大きさに打ち抜き、円状の正極を作製した。
(Production of coin-type battery)
LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 , carbon black, and polyvinylidene fluoride (Kureha Chemical Co., Ltd., trade name: KF-7200) were mixed at 92/3/5 (mass% ratio). A positive electrode mixture slurry was prepared by dispersing the positive electrode active material in N-methyl-2-pyrrolidone to form a slurry. The obtained positive electrode mixture slurry is uniformly applied on an aluminum current collector, dried to form a positive electrode mixture layer (thickness 50 μm), and then compression molded by a roller press machine to form a positive electrode laminate. Manufactured. The positive electrode laminate was punched into a diameter of 1.6 mm with a punching machine to produce a circular positive electrode.

別途、人造黒鉛粉末に、蒸留水で分散させたスチレン−ブタジエンゴムを固形分で6質量%となるように加え、ディスパーザーで混合してスラリー状としたものを負極集電体(厚さ10μmの銅箔)上に均一に塗布し、乾燥し、負極合剤層を形成した。その後、ローラプレス機により圧縮成形し、打ち抜き機で直径1.6mmの大きさに打ち抜き円状の負極を作製した。 Separately, styrene-butadiene rubber dispersed with distilled water was added to artificial graphite powder so as to have a solid content of 6% by mass, and mixed with a disperser to form a slurry. A negative electrode current collector (thickness 10 μm) On the copper foil) and dried to form a negative electrode mixture layer. After that, compression molding was performed with a roller press machine, and a circular negative electrode was produced with a punching machine having a diameter of 1.6 mm.

上記の円状の正極を厚さ20μmの微孔性ポリエチレンフィルム(セパレータ)を介して正極と負極を対向させ、電解液を注入し、電解液がセパレータなどに充分に浸透した後、封止し予備充電、エージングを行い、コイン型のリチウムイオン二次電池を作製した。 The above-mentioned circular positive electrode is opposed to the positive electrode and the negative electrode through a microporous polyethylene film (separator) having a thickness of 20 μm, the electrolytic solution is injected, and the electrolytic solution sufficiently permeates the separator, and then sealed. Precharging and aging were performed to produce a coin-type lithium ion secondary battery.

(電池特性の測定)
コイン型リチウムイオン二次電池について、つぎの要領で高電圧でのサイクル特性と高温保存特性を調べた。
(Measurement of battery characteristics)
The coin-type lithium ion secondary battery was examined for high voltage cycle characteristics and high temperature storage characteristics as follows.

充放電条件
充電:0.5C、4.3Vにて充電電流が1/10Cになるまでを保持(CC・CV充電)
放電:0.5C 3.0Vcut(CC放電)
Charge / Discharge Condition Charging: Holds the charge current at 1 / 10C at 0.5C and 4.3V (CC / CV charge)
Discharge: 0.5C 3.0Vcut (CC discharge)

(高電圧サイクル特性)
サイクル特性については、上記の充放電条件(1.0Cで所定の電圧にて充電電流が1/10Cになるまで充電し1C相当の電流で3.0Vまで放電する)で行う充放電サイクルを1サイクルとし、5サイクル後の放電容量と100サイクル後の放電容量を測定する。サイクル特性は、つぎの計算式で求められた値を容量維持率の値とする。容量維持率は95%であった。
(High voltage cycle characteristics)
Regarding the cycle characteristics, the charge / discharge cycle performed under the above charge / discharge conditions (charging at 1.0 C at a predetermined voltage until the charging current becomes 1/10 C and discharging to 3.0 V at a current equivalent to 1 C) is 1 The discharge capacity after 5 cycles and the discharge capacity after 100 cycles are measured. For the cycle characteristics, the value obtained by the following formula is used as the capacity retention rate. The capacity retention rate was 95%.

Figure 2013069512
Figure 2013069512

(高温保存特性)
高温保存特性については上記の充放電条件(1.0Cで所定の電圧にて充電電流が1/10Cになるまで充電し1C相当の電流で3.0Vまで放電する)により充放電を行い、放電容量を調べた。その後、再度上記の充電条件で充電をし、85℃の恒温槽の中に1日保存した。保存後の電池を25℃において、上記の放電条件で放電終止電圧3Vまで放電させて残存容量を測定し、さらに上記の充電条件で充電した後、上記の放電条件での定電流で放電終止電圧3Vまで放電を行って回復容量を測定した。保存前の放電容量を100とした場合の回復容量率は96%であった。
(High temperature storage characteristics)
For high-temperature storage characteristics, charge / discharge is performed under the above charge / discharge conditions (charge at 1.0C at a predetermined voltage until the charge current becomes 1 / 10C and discharge to 3.0V at a current equivalent to 1C). The capacity was examined. Then, it charged again on said charging conditions, and preserve | saved for one day in a 85 degreeC thermostat. The battery after storage was discharged at 25 ° C. under the above discharge conditions to a discharge end voltage of 3 V, and the remaining capacity was measured. After further charging under the above charge conditions, the discharge end voltage at a constant current under the above discharge conditions. The recovery capacity was measured by discharging to 3V. The recovery capacity ratio when the discharge capacity before storage was 100 was 96%.

実施例2
攪拌翼の付いた縦型の混合槽を用いて、これにまずエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを体積比がEC/DEC=3/7となるよう混合し、これに、LiPFを1.0モル/リットル、ピリジンnフッ酸付加塩(nは1)をHFのモル数換算で8.0×10−4mol/kg添加し、非水電解液を得た。得られた非水電解液中のフッ酸の含有量は、16ppmであった。容量維持率は94%、回復容量率は95%であった。
Example 2
First, ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) were mixed with each other so that the volume ratio was EC / DEC = 3/7, and then LiPF was added thereto. 6 was added at 1.0 mol / liter, and pyridine n hydrofluoric acid addition salt (n is 1) was added in an amount of 8.0 × 10 −4 mol / kg in terms of the number of moles of HF to obtain a non-aqueous electrolyte. The content of hydrofluoric acid in the obtained nonaqueous electrolytic solution was 16 ppm. The capacity retention rate was 94%, and the recovery capacity rate was 95%.

実施例3
攪拌翼の付いた縦型の混合槽を用いて、これにまずエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)とエチルメチルカーボネート(EMC)とを、体積比がEC/PC/EMC=2/1/7となるよう混合し、これに、LiPFを1.0モル/リットル、ポリビニルピリジンnフッ酸付加塩(nは1)をHFのモル数換算で8.0×10−4mol/kg添加して混合し、非水電解液を得た。得られた非水電解液中のフッ酸の含有量は、16ppmであった。
得られた非水電解液を用いて、実施例1と同様に電池を作製し試験を行った。容量維持率は93%、回復容量率は95%であった。
Example 3
First, ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and ethyl methyl carbonate (EMC) were mixed in a vertical mixing tank equipped with a stirring blade, and the volume ratio was EC / PC / EMC = 2/1. / 7, LiPF 6 is 1.0 mol / liter, and polyvinylpyridine n hydrofluoric acid addition salt (n is 1) is 8.0 × 10 −4 mol / kg in terms of moles of HF. The mixture was added and mixed to obtain a non-aqueous electrolyte. The content of hydrofluoric acid in the obtained nonaqueous electrolytic solution was 16 ppm.
Using the obtained nonaqueous electrolytic solution, a battery was produced and tested in the same manner as in Example 1. The capacity retention rate was 93%, and the recovery capacity rate was 95%.

実施例4
攪拌翼の付いた縦型の混合槽を用いて、これにまずエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)とジエチルカーボネート(DEC)とを、体積比がEC/PC/DEC=2/1/7となるよう混合し、これに、LiPFが1.0モル/リットル、トリエチルアミンnフッ酸付加塩(nは1)をHFのモル数換算で7.5×10−4mol/kg添加し、更に、添加剤として、ポリエチレンオキシドモノオールとポリエチレンオキシドジオールとの混合物(混合比1:1(モル比)、重量平均分子量2000)が2.5×10−5mol/kgとなるようにそれぞれ添加して混合し、非水電解液を得た。得られた非水電解液中のフッ酸の含有量は、15ppmであった。
得られた非水電解液を用いて、実施例1と同様に電池を作製し試験を行った。容量維持率は93%、回復容量率は94%であった。
Example 4
Using a vertical mixing vessel equipped with a stirring blade, first, ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and diethyl carbonate (DEC) were mixed at a volume ratio of EC / PC / DEC = 2/1 /. 7 to which LiPF 6 was added at 1.0 mol / liter, and triethylamine n hydrofluoric acid addition salt (n is 1) was added at 7.5 × 10 −4 mol / kg in terms of moles of HF. Further, as an additive, a mixture of polyethylene oxide monool and polyethylene oxide diol (mixing ratio 1: 1 (molar ratio), weight average molecular weight 2000) is 2.5 × 10 −5 mol / kg, respectively. The mixture was added and mixed to obtain a non-aqueous electrolyte. The content of hydrofluoric acid in the obtained nonaqueous electrolytic solution was 15 ppm.
Using the obtained nonaqueous electrolytic solution, a battery was produced and tested in the same manner as in Example 1. The capacity retention rate was 93% and the recovery capacity rate was 94%.

比較例1
アミンフッ酸付加塩と添加剤とを添加しなかった点以外は、実施例1と同様にして電池を作製し試験を行った。また、この非水電解液中のフッ酸の含有量は、20ppmであった。容量維持率は85%、回復容量率は87%であった。
Comparative Example 1
A battery was produced and tested in the same manner as in Example 1 except that the amine hydrofluoric acid addition salt and the additive were not added. Further, the content of hydrofluoric acid in the non-aqueous electrolyte was 20 ppm. The capacity retention rate was 85%, and the recovery capacity rate was 87%.

本発明の非水電解液は、リチウムイオン二次電池用電解液として好適に適用することができる。 The nonaqueous electrolytic solution of the present invention can be suitably applied as an electrolytic solution for lithium ion secondary batteries.

Claims (9)

非水溶媒、及び、電解質塩を含有する非水電解液であって、
前記非水溶媒は、式(1):
Figure 2013069512
(式中、R、RおよびRは同じかまたは異なり、いずれもHまたは炭素数1〜4のアルキル基;nは1〜10)で示される化合物、
式(2):
Figure 2013069512
(式中、Rは−N=または−NH−を含む炭素数3〜5の飽和又は不飽和の含窒素複素環;nは1〜10)
で示される化合物、及び、
式(3):
Figure 2013069512
(式中、Rは−N=または−NH−を含む炭素数3〜5の飽和又は不飽和の含窒素複素環;nは1〜10;mは1〜20)
で示される化合物からなる群より選択される少なくとも1種のアミンフッ酸付加塩を含む
ことを特徴とする非水電解液。
A non-aqueous electrolyte containing a non-aqueous solvent and an electrolyte salt,
The non-aqueous solvent has the formula (1):
Figure 2013069512
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and all are H or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms; n is 1 to 10),
Formula (2):
Figure 2013069512
(In the formula, R 4 is a saturated or unsaturated nitrogen-containing heterocycle having 3 to 5 carbon atoms including —N═ or —NH—; n is 1 to 10)
And a compound represented by
Formula (3):
Figure 2013069512
(Wherein R 4 is a saturated or unsaturated nitrogen-containing heterocycle having 3 to 5 carbon atoms including —N═ or —NH—; n is 1 to 10; m is 1 to 20)
A nonaqueous electrolytic solution comprising at least one amine hydrofluoric acid addition salt selected from the group consisting of compounds represented by:
非水溶媒は、非フッ素化環状カーボネート及び非フッ素化鎖状カーボネートを更に含む請求項1記載の非水電解液。 The nonaqueous electrolytic solution according to claim 1, wherein the nonaqueous solvent further contains a nonfluorinated cyclic carbonate and a nonfluorinated chain carbonate. 非フッ素化環状カーボネートは、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、及び、ブチレンカーボネートからなる群より選択される少なくとも1種の化合物である請求項2記載の非水電解液。 The nonaqueous electrolytic solution according to claim 2, wherein the non-fluorinated cyclic carbonate is at least one compound selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate. 非フッ素化鎖状カーボネートは、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、及び、エチルブチルカーボネートからなる群より選択される少なくとも1種の化合物である請求項2又は3記載の非水電解液。 The non-fluorinated chain carbonate is at least one compound selected from the group consisting of dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl butyl carbonate, ethyl propyl carbonate, and ethyl butyl carbonate. Item 4. A non-aqueous electrolyte according to item 2 or 3. 電解質塩は、LiPF、LiBF、LiNSOCF、LiN(SOCF、LiN(SO、リチウムジフルオロ(オキサレート)ボレート、リチウムビス(オキサレート)ボレート、及び、式:LiPF(C2n+16−a(式中、aは0〜5の整数であり、nは1〜6の整数である)で表される塩からなる群より選択される少なくとも1種のリチウム塩である請求項1、2、3又は4記載の非水電解液。 The electrolyte salts include LiPF 6 , LiBF 4 , LiNSO 3 CF 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 , lithium difluoro (oxalate) borate, lithium bis (oxalate) borate, and And selected from the group consisting of salts represented by the formula: LiPF a (C n F 2n + 1 ) 6-a (wherein, a is an integer from 0 to 5 and n is an integer from 1 to 6). The nonaqueous electrolytic solution according to claim 1, 2, 3, or 4, which is at least one lithium salt. フッ酸を0.5〜70ppm含有する請求項1、2、3、4又は5記載の非水電解液。 The nonaqueous electrolytic solution according to claim 1, containing 0.5 to 70 ppm of hydrofluoric acid. 不飽和環状カーボネート、フッ素化環状カーボネート、及び、環状スルホン酸化合物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物を更に含み、その含有量が0.1〜10質量%である請求項1、2、3、4、5又は6記載の非水電解液。 Further comprising at least one compound selected from the group consisting of an unsaturated cyclic carbonate, a fluorinated cyclic carbonate, and a cyclic sulfonic acid compound, and the content thereof is 0.1 to 10% by mass; The nonaqueous electrolytic solution according to 3, 4, 5 or 6. 請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の非水電解液を備えることを特徴とするリチウムイオン二次電池。 A lithium ion secondary battery comprising the non-aqueous electrolyte according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7. 請求項8記載のリチウムイオン二次電池を備えることを特徴とするモジュール。 A module comprising the lithium ion secondary battery according to claim 8.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017188299A (en) * 2016-04-05 2017-10-12 旭化成株式会社 Nonaqueous secondary battery, and nonaqueous electrolyte used therefor
CN111448704A (en) * 2017-12-06 2020-07-24 中央硝子株式会社 Electrolyte for nonaqueous electrolyte battery and nonaqueous electrolyte battery using same
JP2020140826A (en) * 2019-02-27 2020-09-03 トヨタ自動車株式会社 Electrolyte solution for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery and module

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017188299A (en) * 2016-04-05 2017-10-12 旭化成株式会社 Nonaqueous secondary battery, and nonaqueous electrolyte used therefor
CN111448704A (en) * 2017-12-06 2020-07-24 中央硝子株式会社 Electrolyte for nonaqueous electrolyte battery and nonaqueous electrolyte battery using same
EP3723180A4 (en) * 2017-12-06 2021-09-01 Central Glass Co., Ltd. Liquid electrolyte for non-aqueous electrolyte cell, and non-aqueous electrolyte cell in which said liquid electrolyte for non-aqueous electrolyte cell is used
US11502335B2 (en) 2017-12-06 2022-11-15 Central Glass Co., Ltd. Electrolyte for non-aqueous electrolyte battery and non-aqueous electrolyte battery using the same
CN111448704B (en) * 2017-12-06 2024-01-12 中央硝子株式会社 Electrolyte for nonaqueous electrolyte battery and nonaqueous electrolyte battery using same
JP2020140826A (en) * 2019-02-27 2020-09-03 トヨタ自動車株式会社 Electrolyte solution for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery and module

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