JP2014017258A - Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte battery - Google Patents

Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte battery Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolyte and a nonaqueous electrolyte battery, high in capacity and excellent in high-temperature storage characteristics and cycle characteristics.SOLUTION: A nonaqueous electrolyte contains one compound represented by general formula (2). (In the general formula (2), Rrepresents a 1-12C alkyl group that may have a halogen atom and/or a phenyl group, and R-Reach independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a 1-12C ether group, or a 1-12C alkyl group that may have a halogen atom, while at least one of R-Ris a 2-12C alkyl group that may have a halogen atom.)

Description

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

携帯電話、ノートパソコンなどのいわゆる民生用の電源から自動車用などの駆動用車載電源まで広範な用途に、リチウム二次電池などの非水系電解液電池が実用化されつつある。しかしながら、近年の非水系電解液電池に対する高性能化の要求はますます高くなっており、電池特性の改善が要望されている。
非水系電解液電池に用いる電解液は、通常、主として電解質と非水溶媒とから構成されている。非水溶媒の主成分としては、エチレンカーボネートやプロピレンカーボネート等の環状カーボネート;ジメチルカーボネートやジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状カルボン酸エステルなどが用いられている。
Non-aqueous electrolyte batteries such as lithium secondary batteries are being put to practical use in a wide range of applications from so-called consumer power sources such as mobile phones and laptop computers to in-vehicle power sources for automobiles and the like. However, the demand for higher performance of non-aqueous electrolyte batteries in recent years is increasing, and there is a demand for improvement in battery characteristics.
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。
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及び圧力を発生させる添加剤を混合することにより、過充電保護のために設けた内部電気切断装置を確実に動作させることが提案され、それらの添加剤としてビフェニル、チオフェン、フラン等の芳香族化合物が開示されている。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重量部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。一方、特許文献4には、メチルフェニルカーボネート等のフェニル基を有するカーボネート類、エステル類、エーテル類より選ばれた有機溶媒を用いることにより、炭素電極との電解液の親和性を向上させ、リチウムイオン電池の小型化、高性能化、生産性の向上を図ることを提案している。
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.
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 an additive that generates gas and pressure by polymerizing in the electrolyte at a battery voltage higher than the maximum operating voltage of the battery. And aromatic compounds such as biphenyl, thiophene, and furan are disclosed as additives. Patent Document 3 discloses a non-aqueous electrolyte solution in which phenylcyclohexane is added in a range of 0.1 to 20 parts 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 a secondary battery and a charge control system that senses an increase in battery temperature and disconnects a charging circuit has been proposed. On the other hand, Patent Document 4 improves the affinity of an electrolyte solution with a carbon electrode by using an organic solvent selected from carbonates having a phenyl group such as methylphenyl carbonate, esters, and ethers. It proposes to reduce the size, performance and productivity of ion batteries.

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 特開平8−293323号公報JP-A-8-293323

しかしながら、近年の電池に対する高性能化への要求は、ますます高くなっており、高容量、高温保存特性、サイクル特性を高い次元で達成することが求められている。
高容量化する方法として、限られた電池体積の中にできるだけ多くの活物質を詰めることが検討されており、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を極力少なくする設計が一般的となっている。しかし、電極の活物質層を加圧して高密度化したり、電解液量を少なくすることにより、活物質を均一に使用することができなくなる。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。さらに高容量化によって電池内部の空隙は減少し、電解液の分解で少量のガスが発生した場合でも電池内圧は顕著に上昇してしまうという問題も発生してくる。とくに、非水系電解液二電池において、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。
However, the demand for higher performance of batteries in recent years is increasing, and it is required to achieve high capacity, high temperature storage characteristics, and cycle characteristics at a high level.
As a method for increasing the capacity, it has been studied to pack as many active materials as possible in a limited battery volume. For example, a method of increasing the density by pressing an active material layer of an electrode or Designs that minimize the volume occupied by materials other than materials have become common. However, the active material cannot be uniformly used by pressurizing the electrode active material layer to increase the density or reducing the amount of the electrolyte. 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. Furthermore, the increase in capacity reduces the gaps inside the battery, and even when a small amount of gas is generated due to the decomposition of the electrolyte, there is a problem that the internal pressure of the battery increases significantly. In particular, in non-aqueous electrolyte two 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 the battery 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、上記のような高温保存特性が低下してしまい、近年の電池に対する高性能化への要求を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 as described above are deteriorated, and the recent demand for higher performance of the battery is still satisfied. It was not possible.

本発明者らは、上記目的を達成するために種々の検討を重ねた結果、特定の構造を有する化合物を、電解液中に含有させることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明の要旨は、下記のとおりである。
(1)電解質及び非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、一般式(1)で表される化合物を含有し、さらにC=C不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素
原子を有する環状カーボネート、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より選ばれる少なくとも1種の化合物を含有することを特徴とする非水系電解液。
As a result of various studies to achieve the above object, the present inventors have found that the above problems can be solved by including a compound having a specific structure in the electrolytic solution, thereby completing the present invention. I came to let you.
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) In a non-aqueous electrolyte containing an electrolyte and a non-aqueous solvent, the non-aqueous electrolyte contains a compound represented by the general formula (1), and further has a cyclic carbonate having a C = C unsaturated bond, a fluorine atom A non-aqueous electrolytic solution comprising at least one compound selected from the group consisting of cyclic carbonates having a monofluorophosphate, monofluorophosphate and difluorophosphate.

Figure 2014017258
Figure 2014017258

(一般式(1)中、Rはハロゲン原子および/またはフェニル基を有していてもよい炭
素数1以上12以下のアルキル基を表す。また、R〜Rはそれぞれ独立して水素原子またはハロゲン原子を表す。)
(2)一般式(1)で表わされる化合物が、非水系電解液中に0.001重量%以上10重量%未満の割合で含まれていることを特徴とする上記(1)に記載の非水系電解液。
(3)C=C不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート
、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より選ばれる少なくとも1種の化合物が、非水系電解液中に0.001重量%以上10重量%以下の割合で含まれていることを特徴とする上記(1)または(2)に記載の非水系電解液。
(4)電解質及び非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、一般式(2)で表される化合物を含有することを特徴とする非水系電解液。
(In general formula (1), R 1 represents a halogen atom and / or a phenyl group optionally having 1 to 12 carbon atoms. R 2 to R 6 are each independently hydrogen. Represents an atom or a halogen atom.)
(2) The compound represented by the general formula (1) is contained in the non-aqueous electrolyte solution in a proportion of 0.001 wt% or more and less than 10 wt%. Aqueous electrolyte.
(3) At least one compound selected from the group consisting of a cyclic carbonate having a C = C unsaturated bond, a cyclic carbonate having a fluorine atom, a monofluorophosphate and a difluorophosphate is contained in the non-aqueous electrolyte. The nonaqueous electrolytic solution according to (1) or (2) above, which is contained in a proportion of 0.001 wt% or more and 10 wt% or less.
(4) A nonaqueous electrolytic solution containing a electrolyte and a nonaqueous solvent, wherein the nonaqueous electrolytic solution contains a compound represented by the general formula (2).

Figure 2014017258
Figure 2014017258

(一般式(2)中、Rはハロゲン原子および/またはフェニル基を有していてもよい炭
素数1以上12以下のアルキル基を表す。また、R〜R12はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1以上12以下のエーテル基、またはハロゲン原子を有していてもよい炭素数1以上12以下のアルキル基を表す。ただし、R〜R12のうち少なくとも一つはハロゲン原子を有していてもよい炭素数2以上12以下のアルキル基である。)
(5)非水系電解液中に、C=C不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素原子を有す
る環状カーボネート、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より選ばれる少なくとも1種の化合物を含有することを特徴とする上記(4)に記載の非水系電解液。
(6)一般式(2)で表わされる化合物が、非水系電解液中に0.001重量%以上10重量%未満の割合で含まれていることを特徴とする上記(4)または(5)に記載の非水系電解液。
(7)C=C不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート
、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より選ばれる少なくとも1種の化合物が、非水系電解液中に0.001重量%以上10重量%以下の割合で含まれていることを特徴とする上記(5)または(6)に記載の非水系電解液。
(8)非水溶媒がエチレンカーボネートおよびプロピレンカーボネートから選ばれる環状カーボネート、非対称鎖状ジアルキルカーボネートおよび対称鎖状ジアルキルカーボネートを含有していることを特徴とする上記(1)ないし(7)の何れか一項に記載の非水系電解液。
(9)リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水系電解液を含む非水系電解液電池であって、該非水系電解液が上記(1)ないし(8)の何れか一項に記載の非水系電解液であることを特徴とする非水系電解液電池。
(In the general formula (2), R 7 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom and / or a phenyl group. Also, R 8 to R 12 are each independently hydrogen. An atom, a halogen atom, an ether group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom, provided that at least one of R 8 to R 12 is (It is an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom.)
(5) In the non-aqueous electrolyte, at least one compound selected from the group consisting of a cyclic carbonate having a C = C unsaturated bond, a cyclic carbonate having a fluorine atom, a monofluorophosphate, and a difluorophosphate. The nonaqueous electrolytic solution according to (4) above, which is contained.
(6) The above-mentioned (4) or (5), wherein the compound represented by the general formula (2) is contained in the non-aqueous electrolyte at a ratio of 0.001 wt% or more and less than 10 wt%. The non-aqueous electrolyte solution described in 1.
(7) At least one compound selected from the group consisting of a cyclic carbonate having a C = C unsaturated bond, a cyclic carbonate having a fluorine atom, a monofluorophosphate and a difluorophosphate is contained in the non-aqueous electrolyte. The nonaqueous electrolytic solution according to (5) or (6) above, which is contained in a proportion of 0.001 wt% or more and 10 wt% or less.
(8) Any of (1) to (7) above, wherein the non-aqueous solvent contains a cyclic carbonate selected from ethylene carbonate and propylene carbonate, an asymmetric chain dialkyl carbonate, and a symmetric chain dialkyl carbonate The non-aqueous electrolyte solution according to one item.
(9) A non-aqueous electrolyte battery including a negative electrode and a positive electrode capable of inserting and extracting lithium ions, and a non-aqueous electrolyte solution, wherein the non-aqueous electrolyte solution is any one of the above (1) to (8) A non-aqueous electrolyte battery characterized by being the non-aqueous electrolyte solution described.

本発明によれば、過充電時の安全性を高めながら、高容量で、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 having high capacity and excellent storage characteristics while enhancing safety during overcharge, and reducing the size and improving the performance of the non-aqueous electrolyte battery. Can be achieved.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、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、電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含有するものであり、通常、これらを主成分として含むものである。
<Non-aqueous electrolyte>
The non-aqueous electrolyte solution of the present invention contains an electrolyte and a non-aqueous solvent that dissolves the electrolyte, and usually contains them as main components, as in the case of ordinary non-aqueous electrolyte solutions.

(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。
(Electrolytes)
As the electrolyte, a lithium salt is usually used. The lithium salt is not particularly limited as long as it is known to be used for this purpose, and any lithium salt can be used. Specific examples include the following.

例えば、LiPF6及びLiBF4等の無機リチウム塩;LiCF3SO3、LiN(CF3SO22 、LiN(C25SO22、リチウム環状1,2−パーフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状1,3−パーフルオロプロパンジスルホニルイミド、LiN(CF3SO2)(C49SO2)、LiC(CF3SO23、LiPF4(CF32、Li
PF4(C252、LiPF4(CF3SO22、LiPF4(C25SO22、LiBF2(CF32、LiBF2(C252、LiBF2(CF3SO22、LiBF2(C25
22等の含フッ素有機リチウム塩及びリチウムビス(オキサレート)ボレート、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-perfluoropropane disulfonylimide, LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ), LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiPF 4 (CF 3 ) 2 , Li
PF 4 (C 2 F 5 ) 2 , LiPF 4 (CF 3 SO 2 ) 2 , LiPF 4 (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiBF 2 (CF 3 ) 2 , LiBF 2 (C 2 F 5 ) 2 , LiBF 2 (CF 3 SO 2 ) 2 , LiBF 2 (C 2 F 5 S
Fluorine-containing organic lithium salts such as O 2 ) 2 and lithium bis (oxalate) borate, lithium difluoro (oxalate) borate and the like.

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

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

また、非水溶媒がγ−ブチロラクトンを55容量%以上含むものである場合には、リチウム塩としては、LiBF又は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Li
PF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO22及びLiN(C25SO22よりなる群から選ばれるものからなる組合せである。
When the non-aqueous solvent contains 55% by volume or more of γ-butyrolactone, the lithium salt is preferably LiBF 4 or a combination of LiBF 4 and another. In this case, LiBF 4 preferably accounts for 40 mol% or more of the lithium salt. Particularly preferably, the proportion of LiBF 4 in the lithium salt is 40 mol% or more and 95 mol% or less, and the rest is Li
The combination is selected from the group consisting of PF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 and LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 .

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

(非水溶媒)
非水溶媒も、従来から非水系電解液の溶媒として公知のものの中から適宜選択して用いることができる。例えば、C=C不飽和結合または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。
(Non-aqueous solvent)
The non-aqueous solvent can also be appropriately selected from conventionally known solvents for non-aqueous electrolyte solutions. For example, cyclic carbonates having no C = C unsaturated bond or fluorine atom, chain carbonates, cyclic ethers, chain ethers, cyclic carboxylic acid esters, chain carboxylic acid esters, sulfur-containing organic solvents And phosphorus-containing organic solvents.

C=C不飽和結合または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、エチレンカーボネートが好ましい。
鎖状カーボネート類としては、ジアルキルカーボネートが好ましく、構成するアルキル基の炭素数は、それぞれ、1〜5が好ましく、特に好ましくは1〜4である。具体的には例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−プロピルカーボネート等の対称鎖状アルキルカーボネート類;エチルメチルカーボネート、メチル−n−プロピルカーボネート、エチル−n−プロピルカーボネート等の非対称鎖状アルキルカーボネート類等のジアルキルカーボネートが挙げられる。中でも、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネートが電池特性向上(特に、高負荷放電特性)の点から好ましい。
Examples of cyclic carbonates having no C = C unsaturated bond or fluorine atom include alkylene carbonates having an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, among these. , Ethylene carbonate and propylene carbonate are preferable from the viewpoint of improving battery characteristics, and ethylene carbonate is particularly preferable.
As the chain carbonates, dialkyl carbonates are preferable, and the number of carbon atoms of the alkyl group constituting each is preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 4. Specifically, for example, symmetric chain alkyl carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and di-n-propyl carbonate; asymmetric chain alkyls such as ethyl methyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate, and ethyl-n-propyl carbonate Examples thereof include dialkyl carbonates such as carbonates. Among these, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate are preferable from the viewpoint of improving battery characteristics (particularly, high load discharge characteristics).

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

鎖状カルボン酸エステル類としては、酢酸メチル、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。
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 chain carboxylic acid esters include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, methyl butyrate, and ethyl butyrate.
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。
これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよいが、2種以上の化合物を併用するのが好ましい。例えば、アルキレンカーボネート類や環状カルボン酸エステル類等の高誘電率溶媒と、ジアルキルカーボネート類や鎖状カルボン酸エステル類等の低粘度溶媒とを併用するのが好ましい。
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.
These may be used alone or in combination of two or more, but it is preferable to use in combination of two or more. For example, it is preferable to use a high dielectric constant solvent such as alkylene carbonates or cyclic carboxylic acid esters in combination with a low viscosity solvent such as dialkyl carbonates or chain carboxylic acid esters.

非水溶媒の好ましい組合せの一つは、アルキレンカーボネート類とジアルキルカーボネート類を主体とする組合せである。なかでも、非水溶媒に占めるアルキレンカーボネート類とジアルキルカーボネート類との合計が、70容量%以上、好ましくは80容量%以上、より好ましくは90容量%以上であり、かつアルキレンカーボネート類とジアルキルカーボネート類との合計に対するアルキレンカーボネートの割合が5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、通常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及び高負荷放電容量)のバランスが良くなるので好ましい。   One preferable combination of the non-aqueous solvents is a combination mainly composed of alkylene carbonates and dialkyl carbonates. Among them, the total of alkylene carbonates and dialkyl carbonates in the nonaqueous solvent is 70% by volume or more, preferably 80% by volume or more, more preferably 90% by volume or more, and the alkylene carbonates and dialkyl carbonates. The proportion of the alkylene carbonate with respect to the total of 5% by volume or more, preferably 10% by volume or more, more preferably 15% by volume or more, usually 50% by volume or less, preferably 35% by volume or less, more preferably 30% by volume. Hereinafter, it is more preferably 25% by volume or less. Use of a combination of these non-aqueous solvents is preferable because the balance between the cycle characteristics and high-temperature storage characteristics (particularly, the remaining capacity and high-load discharge capacity after high-temperature storage) of a battery produced using the non-aqueous solvent is improved.

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

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

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

また、非水溶媒中にジエチルカーボネートを含有する場合は、全非水溶媒中に占めるジエチルカーボネートの割合が、下限は、通常10容量%以上、好ましくは20容量%以上、より好ましくは25容量%以上、更に好ましくは30容量%以上であり、また、上限は、通常90容量%以下、好ましくは80容量%以下、より好ましくは75容量%以下、更に好ましくは、70容量%以下となる範囲で含有させると、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 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% by volume. More preferably, it is 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, and further preferably 70% by volume or less. When contained, gas generation during high-temperature storage is suppressed, which is preferable.

また、非水溶媒中にジメチルカーボネートを含有する場合は、全非水溶媒中に占めるジメチルカーボネートの割合が、下限は、通常10容量%以上、好ましくは20容量%以上、より好ましくは25容量%以上、更に好ましくは30容量%以上であり、また上限は、通常90容量%以下、好ましくは80容量%以下、より好ましくは75容量%以下、更に好ましくは、70容量%以下となる範囲で含有させると、電池の負荷特性が向上するので好ましい。
また、上記アルキレンカーボネート類とジアルキルカーボネート類を主体とする組合せにおいては、他の溶媒を混合してもよい。
In the case where dimethyl carbonate is contained 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% by volume. Or more, 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, and further preferably 70% by volume or less. This is preferable because the load characteristics of the battery are improved.
In addition, in the combination mainly composed of the alkylene carbonates and dialkyl carbonates, other solvents may be mixed.

好ましい非水溶媒の他の例は、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン及びγ−バレロラクトンよりなる群から選ばれた1種の有機溶媒、又は該群から選ばれた2以上の有機溶媒からなる混合溶媒を全体の60容量%以上を占めるものである。この混合溶媒を用いた非水系電解液は、高温で使用しても溶媒の蒸発や液漏れが少なくなる。なかでも、非水溶媒に占めるエチレンカーボネートとγ−ブチロラクトンとの合計が、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、又は非水溶媒に占めるエチレンカーボネートとプロピレンカーボネート
との合計が、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 preferable 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 non-aqueous 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。
<本発明の第1の態様>
本発明の第1の態様に係る非水系電解液は、上述の電解質と非水溶媒を含有するが、これに下記一般式(1)で表わされる化合物を含有し、さらに C=C不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート、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より選ばれる少なくとも1種の化合物を含有することを特徴としている。
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.
<First Aspect of the Present Invention>
The non-aqueous electrolyte solution according to the first aspect of the present invention contains the above-described electrolyte and non-aqueous solvent, which contains a compound represented by the following general formula (1), and further has a C = C unsaturated bond. It is characterized by containing at least one compound selected from the group consisting of a cyclic carbonate having a fluorine atom, a cyclic carbonate having a fluorine atom, a monofluorophosphate and a difluorophosphate.

Figure 2014017258
Figure 2014017258

(一般式(1)中、Rはハロゲン原子および/またはフェニル基を有していてもよい炭
素数1以上12以下のアルキル基を表す。また、R〜Rはそれぞれ独立して水素原子、またはハロゲン原子を表す。)
(一般式(1)で表わされる化合物)
上記一般式(1)で表わされる化合物を詳細に説明する。
(In General Formula (1), R 1 represents a halogen atom and / or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a phenyl group. In addition, R 2 to R 6 are each independently hydrogen. Represents an atom or a halogen atom.)
(Compound represented by the general formula (1))
The compound represented by the general formula (1) will be described in detail.

で表わされるアルキル基の炭素数としては、下限は、過充電時の安全性の向上および電池特性の点から通常1以上である。上限としては、過充電時の安全性の向上、電池特性および電解液への溶解性の点から通常12以下、好ましくは8以下、より好ましくは6以下である。
で表わされるアルキル基に置換されうるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられるが、これらの中でも、電池特性の点からフッ素原子が好ましい。
The lower limit of the number of carbon atoms of the alkyl group represented by R 1 is usually 1 or more from the viewpoint of improving safety during overcharge and battery characteristics. The upper limit is usually 12 or less, preferably 8 or less, more preferably 6 or less, from the viewpoints of improvement of safety during overcharge, battery characteristics, and solubility in the electrolytic solution.
Examples of the halogen atom that can be substituted with the alkyl group represented by R 1 include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom. Among these, a fluorine atom is preferable from the viewpoint of battery characteristics.

で表わされる炭素数1以上12以下のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、t−アミル基、1,1−ジメチルブチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−エチルシクロヘキシル基などが挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by R 1 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t- A butyl group, n-pentyl group, t-amyl group, 1,1-dimethylbutyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 1-methylcyclohexyl group, 1-ethylcyclohexyl group and the like can be mentioned.

これらのアルキル基は、水素原子の一部または全てがフッ素原子および/またはフェニ
ル基で置換されていてもよい。
〜Rは、水素原子、またはハロゲン原子を表す。これらの中でも、過充電時の安全性の向上および電池特性の点から、R〜Rが、水素原子であることが好ましい。
In these alkyl groups, some or all of the hydrogen atoms may be substituted with fluorine atoms and / or phenyl groups.
R 2 to R 6 represent a hydrogen atom or a halogen atom. Among these, from the viewpoint of improving and battery characteristics safety during overcharge, R 2 to R 6 is preferably a hydrogen atom.

〜Rとして表わされるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子
等が挙げられるが、これらの中でも、電池特性の点からフッ素原子が好ましい。
Examples of the halogen atom represented by R 2 to R 6 include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom. Among these, a fluorine atom is preferable from the viewpoint of battery characteristics.

一般式(1)で表わされる化合物の具体例としては、次のようなものが挙げられる。
メチルフェニルカーボネート、
エチルフェニルカーボネート、
n−プロピルフェニルカーボネート、
i−プロピルフェニルカーボネート、
n−ブチルフェニルカーボネート、
i−ブチルフェニルカーボネート、
sec−ブチルフェニルカーボネート、
t−ブチルフェニルカーボネート、
n−ペンチルフェニルカーボネート、
t−アミルフェニルカーボネート、
(1,1−ジメチルブチル)フェニルカーボネート、
シクロブチルフェニルカーボネート、
シクロペンチルフェニルカーボネート、
シクロヘキシルフェニルカーボネート、
(2−メチルシクロへキシル)フェニルカーボネート、
(2−エチルシクロヘキシル)フェニルカーボネート、
フルオロメチルフェニルカーボネート、
(1−フルオロエチル)フェニルカーボネート、
(1, 1−ジフルオロエチル)フェニルカーボネート、
(1, 2−ジフルオロエチル)フェニルカーボネート、
(2, 2−ジフルオロエチル)フェニルカーボネート、
(2−フルオロシクロペンチル)フェニルカーボネート、
(2, 3−ジフルオロシクロペンチル)フェニルカーボネート、
(2−フルオロフェニル)メチルカーボネート、
エチル(2−フルオロフェニル)カーボネート、
(2−フルオロフェニル)n−プロピルカーボネート、
(2−フルオロフェニル)i−プロピルカーボネート、
Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include the following.
Methyl phenyl carbonate,
Ethyl phenyl carbonate,
n-propylphenyl carbonate,
i-propyl phenyl carbonate,
n-butylphenyl carbonate,
i-butylphenyl carbonate,
sec-butylphenyl carbonate,
t-butylphenyl carbonate,
n-pentylphenyl carbonate,
t-amyl phenyl carbonate,
(1,1-dimethylbutyl) phenyl carbonate,
Cyclobutylphenyl carbonate,
Cyclopentyl phenyl carbonate,
Cyclohexyl phenyl carbonate,
(2-methylcyclohexyl) phenyl carbonate,
(2-ethylcyclohexyl) phenyl carbonate,
Fluoromethylphenyl carbonate,
(1-fluoroethyl) phenyl carbonate,
(1,1-difluoroethyl) phenyl carbonate,
(1,2-difluoroethyl) phenyl carbonate,
(2,2-difluoroethyl) phenyl carbonate,
(2-fluorocyclopentyl) phenyl carbonate,
(2,3-difluorocyclopentyl) phenyl carbonate,
(2-fluorophenyl) methyl carbonate,
Ethyl (2-fluorophenyl) carbonate,
(2-fluorophenyl) n-propyl carbonate,
(2-fluorophenyl) i-propyl carbonate,

n−ブチル(2−フルオロフェニル)カーボネート、
i−ブチル(2−フルオロフェニル)カーボネート、
sec−ブチル(2−フルオロフェニル)カーボネート、
t−ブチル(2−フルオロフェニル)カーボネート、
(2−フルオロフェニル)n−ペンチルカーボネート、
t−アミル(2−フルオロフェニル)カーボネート、
(2−フルオロフェニル)(1,1−ジメチルブチル)カーボネート、
(3−フルオロフェニル)メチルカーボネート、
エチル(3−フルオロフェニル)カーボネート、
(3−フルオロフェニル)n−プロピルカーボネート、
(3−フルオロフェニル)i−プロピルカーボネート、
n−ブチル(3−フルオロフェニル)カーボネート、
i−ブチル(3−フルオロフェニル)カーボネート、
sec−ブチル(3−フルオロフェニル)カーボネート、
t−ブチル(3−フルオロフェニル)カーボネート、
(3−フルオロフェニル)n−ペンチルカーボネート、
t−アミル(3−フルオロフェニル)カーボネート、
(3−フルオロフェニル)(1,1−ジメチルブチル)カーボネート、
(4−フルオロフェニル)メチルカーボネート、
エチル(4−フルオロフェニル)カーボネート、
(4−フルオロフェニル)n−プロピルカーボネート、
(4−フルオロフェニル)i−プロピルカーボネート、
n−ブチル(4−フルオロフェニル)カーボネート、
i−ブチル(4−フルオロフェニル)カーボネート、
sec−ブチル(4−フルオロフェニル)カーボネート、
t−ブチル(4−フルオロフェニル)カーボネート、
(4−フルオロフェニル)n−ペンチルカーボネート、
t−アミル(4−フルオロフェニル)カーボネート、
(4−フルオロフェニル)(1,1−ジメチルブチル)カーボネート、
(3,5−ジフルオロフェニル)メチルカーボネート、
エチル(3,5−ジフルオロフェニル)カーボネート、
(3,5−ジフルオロフェニル)n−プロピルカーボネート、
(3,5−ジフルオロフェニル)i−プロピルカーボネート、
n−ブチル(3,5−ジフルオロフェニル)カーボネート、
i−ブチル(3,5−ジフルオロフェニル)カーボネート、
sec−ブチル(3,5−ジフルオロフェニル)カーボネート、
t−ブチル(3,5−ジフルオロフェニル)カーボネート、
(3,5−ジフルオロフェニル)n−ペンチルカーボネート、
t−アミル(3,5−ジフルオロフェニル)カーボネート、
(3,5−ジフルオロフェニル)(1,1−ジメチルブチル)カーボネート、
(2,4,6−トリフルオロフェニル)メチルカーボネート、
エチル(2,4,6−トリフルオロフェニル)カーボネート、
(2,4,6−トリフルオロフェニル)n−プロピルカーボネート、
(2,4,6−トリフルオロフェニル)i−プロピルカーボネート、
n−ブチル(2,4,6−トリフルオロフェニル)カーボネート、
i−ブチル(2,4,6−トリフルオロフェニル)カーボネート、
sec−ブチル(2,4,6−トリフルオロフェニル)カーボネート、
t−ブチル(2,4,6−トリフルオロフェニル)カーボネート、
(2,4,6−トリフルオロフェニル)n−ペンチルカーボネート、
t−アミル(2,4,6−トリフルオロフェニル)カーボネート、
(2,4,6−トリフルオロフェニル)(1,1−ジメチルブチル)カーボネート、
n-butyl (2-fluorophenyl) carbonate,
i-butyl (2-fluorophenyl) carbonate,
sec-butyl (2-fluorophenyl) carbonate,
t-butyl (2-fluorophenyl) carbonate,
(2-fluorophenyl) n-pentyl carbonate,
t-amyl (2-fluorophenyl) carbonate,
(2-fluorophenyl) (1,1-dimethylbutyl) carbonate,
(3-fluorophenyl) methyl carbonate,
Ethyl (3-fluorophenyl) carbonate,
(3-fluorophenyl) n-propyl carbonate,
(3-fluorophenyl) i-propyl carbonate,
n-butyl (3-fluorophenyl) carbonate,
i-butyl (3-fluorophenyl) carbonate,
sec-butyl (3-fluorophenyl) carbonate,
t-butyl (3-fluorophenyl) carbonate,
(3-fluorophenyl) n-pentyl carbonate,
t-amyl (3-fluorophenyl) carbonate,
(3-fluorophenyl) (1,1-dimethylbutyl) carbonate,
(4-fluorophenyl) methyl carbonate,
Ethyl (4-fluorophenyl) carbonate,
(4-fluorophenyl) n-propyl carbonate,
(4-fluorophenyl) i-propyl carbonate,
n-butyl (4-fluorophenyl) carbonate,
i-butyl (4-fluorophenyl) carbonate,
sec-butyl (4-fluorophenyl) carbonate,
t-butyl (4-fluorophenyl) carbonate,
(4-fluorophenyl) n-pentyl carbonate,
t-amyl (4-fluorophenyl) carbonate,
(4-fluorophenyl) (1,1-dimethylbutyl) carbonate,
(3,5-difluorophenyl) methyl carbonate,
Ethyl (3,5-difluorophenyl) carbonate,
(3,5-difluorophenyl) n-propyl carbonate,
(3,5-difluorophenyl) i-propyl carbonate,
n-butyl (3,5-difluorophenyl) carbonate,
i-butyl (3,5-difluorophenyl) carbonate,
sec-butyl (3,5-difluorophenyl) carbonate,
t-butyl (3,5-difluorophenyl) carbonate,
(3,5-difluorophenyl) n-pentyl carbonate,
t-amyl (3,5-difluorophenyl) carbonate,
(3,5-difluorophenyl) (1,1-dimethylbutyl) carbonate,
(2,4,6-trifluorophenyl) methyl carbonate,
Ethyl (2,4,6-trifluorophenyl) carbonate,
(2,4,6-trifluorophenyl) n-propyl carbonate,
(2,4,6-trifluorophenyl) i-propyl carbonate,
n-butyl (2,4,6-trifluorophenyl) carbonate,
i-butyl (2,4,6-trifluorophenyl) carbonate,
sec-butyl (2,4,6-trifluorophenyl) carbonate,
t-butyl (2,4,6-trifluorophenyl) carbonate,
(2,4,6-trifluorophenyl) n-pentyl carbonate,
t-amyl (2,4,6-trifluorophenyl) carbonate,
(2,4,6-trifluorophenyl) (1,1-dimethylbutyl) carbonate,

これらの中で、過充電時の安全性の向上および電池特性の点から、R〜Rが水素原子であるものが好ましく、
メチルフェニルカーボネート、
エチルフェニルカーボネート、
n−プロピルフェニルカーボネート、
i−プロピルフェニルカーボネート、
n−ブチルフェニルカーボネート、
i−ブチルフェニルカーボネート、
sec−ブチルフェニルカーボネート、
t−ブチルフェニルカーボネート、
n−ペンチルフェニルカーボネート、
t−アミルフェニルカーボネート、
(1,1−ジメチルブチル)フェニルカーボネート、
シクロブチルフェニルカーボネート、
シクロペンチルフェニルカーボネート、
シクロヘキシルフェニルカーボネート、
(2−メチルシクロへキシル)フェニルカーボネート、
(2−エチルシクロヘキシル)フェニルカーボネート、
フルオロメチルフェニルカーボネート、
(1−フルオロエチル)フェニルカーボネート、
(1, 1−ジフルオロエチル)フェニルカーボネート、
(1, 2−ジフルオロエチル)フェニルカーボネート、
(2, 2−ジフルオロエチル)フェニルカーボネート、
(2−フルオロシクロペンチル)フェニルカーボネート、
(2, 3−ジフルオロシクロペンチル)フェニルカーボネート、
がより好ましく、
Among these, from the viewpoint of improving safety during overcharge and battery characteristics, it is preferable that R 2 to R 6 are hydrogen atoms,
Methyl phenyl carbonate,
Ethyl phenyl carbonate,
n-propylphenyl carbonate,
i-propyl phenyl carbonate,
n-butylphenyl carbonate,
i-butylphenyl carbonate,
sec-butylphenyl carbonate,
t-butylphenyl carbonate,
n-pentylphenyl carbonate,
t-amyl phenyl carbonate,
(1,1-dimethylbutyl) phenyl carbonate,
Cyclobutylphenyl carbonate,
Cyclopentyl phenyl carbonate,
Cyclohexyl phenyl carbonate,
(2-methylcyclohexyl) phenyl carbonate,
(2-ethylcyclohexyl) phenyl carbonate,
Fluoromethylphenyl carbonate,
(1-fluoroethyl) phenyl carbonate,
(1,1-difluoroethyl) phenyl carbonate,
(1,2-difluoroethyl) phenyl carbonate,
(2,2-difluoroethyl) phenyl carbonate,
(2-fluorocyclopentyl) phenyl carbonate,
(2,3-difluorocyclopentyl) phenyl carbonate,
Is more preferred,

メチルフェニルカーボネート、
エチルフェニルカーボネート、
n−プロピルフェニルカーボネート、
i−プロピルフェニルカーボネート、
n−ブチルフェニルカーボネート、
i−ブチルフェニルカーボネート、
sec−ブチルフェニルカーボネート、
t−ブチルフェニルカーボネート、
n−ペンチルフェニルカーボネート、
t−アミルフェニルカーボネート、
(1,1−ジメチルブチル)フェニルカーボネート、
がさらに好ましく、
メチルフェニルカーボネート、
エチルフェニルカーボネート、
n−プロピルフェニルカーボネート、
n−ブチルフェニルカーボネート、
が特に好ましい。
Methyl phenyl carbonate,
Ethyl phenyl carbonate,
n-propylphenyl carbonate,
i-propyl phenyl carbonate,
n-butylphenyl carbonate,
i-butylphenyl carbonate,
sec-butylphenyl carbonate,
t-butylphenyl carbonate,
n-pentylphenyl carbonate,
t-amyl phenyl carbonate,
(1,1-dimethylbutyl) phenyl carbonate,
Is more preferred,
Methyl phenyl carbonate,
Ethyl phenyl carbonate,
n-propylphenyl carbonate,
n-butylphenyl carbonate,
Is particularly preferred.

非水系電解液中における一般式(1)で表される化合物の割合は、通常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。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。逆に濃度が高すぎると、電池の容量が低下する場合があるので、上限は、通常10重量%未満、好ましくは5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 the compound represented by the general formula (1) in the non-aqueous electrolyte is usually 0.001% by weight or more, preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight or more, particularly preferably. It is 0.1% by weight or more. If the concentration is lower than this, the effects of the present invention may not be easily exhibited. On the other hand, if the concentration is too high, the capacity of the battery may decrease. Therefore, the upper limit is usually less than 10% by weight, preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight, particularly preferably 2% by weight or less, Most preferably, it is 1.5 wt% or less.

(C=C不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート、
モノフルオロリン酸塩、ジフルオロリン酸塩)
C=C不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート、モ
ノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩のうちの少なくとも一種を含有する本発明の非水系電解液は、これら添加剤が負極の表面に安定な保護被膜を形成するため、電池のサイクル特性や高温保存特性を向上させることができる。
(C = C cyclic carbonate having an unsaturated bond, cyclic carbonate having a fluorine atom,
Monofluorophosphate, difluorophosphate)
In the non-aqueous electrolyte solution of the present invention containing at least one of a cyclic carbonate having a C = C unsaturated bond, a cyclic carbonate having a fluorine atom, a monofluorophosphate and a difluorophosphate, these additives are negative electrodes. Since a stable protective film is formed on the surface of the battery, cycle characteristics and high-temperature storage characteristics of the battery can be improved.

非水系電解液中におけるこれら化合物の含有量は、通常0.001重量%以上、好ましくは0.01重量%以上、更に好ましくは0.1重量%以上、特に好ましくは0.3重量%以上、最も好ましくは0.5重量%以上である。
含有量が下限より多いと、特に電池のサイクル特性や高温保存特性を向上させることができ、含有量が上限より少ないと、高温保存時のガス発生量の増大を防ぐことができたり、低温での放電特性の低下を防ぐことができるので、その上限は、通常10重量%以下、好ましくは5重量%以下、更に好ましくは3重量%以下、特に好ましくは2重量%以下である。
The content of these compounds in the non-aqueous electrolyte is usually 0.001% by weight or more, preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, particularly preferably 0.3% by weight or more, Most preferably, it is 0.5 weight% or more.
If the content is higher than the lower limit, the cycle characteristics and high-temperature storage characteristics of the battery can be improved, and if the content is lower than the upper limit, an increase in the amount of gas generated during high-temperature storage can be prevented. 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 2% by weight or less.

フッ素原子を有する環状カーボネートについては、含有量によって、奏する効果が異なる。フッ素原子を有する環状カーボネートを添加剤として用いる場合、すなわち、含有量を0.001重量%以上10重量%以下で用いる場合、前述の本発明の効果を発現する。また、前述の非水溶媒として用いられる炭素数2〜4のアルキレンカーボネート類に代わって、フッ素原子を有する環状カーボネートを非水溶媒として用いる場合、すなわち、10重量%を越えて用いる場合、上記の本願発明の効果とともに、特に高電圧使用における保存特性が向上する。   About the cyclic carbonate which has a fluorine atom, the show | play effect differs with content. When the cyclic carbonate having a fluorine atom is used as an additive, that is, when the content is 0.001 wt% or more and 10 wt% or less, the above-described effects of the present invention are exhibited. Further, in place of the alkylene carbonate having 2 to 4 carbon atoms used as the non-aqueous solvent, a cyclic carbonate having a fluorine atom is used as the non-aqueous solvent, that is, when more than 10% by weight is used, In addition to the effects of the present invention, the storage characteristics particularly when using high voltage are improved.

〈C=C不飽和結合を有する環状カーボネート〉
C=C不飽和結合を有する環状カーボネート化合物としては、例えば、ビニレンカーボネ
ート、メチルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、4,5−ジメチルビニレンカーボネート、4,5−ジエチルビニレンカーボネート、フルオロビニレンカーボネート、トリフルオロメチルビニレンカーボネート等のビニレンカーボネート化合物;ビニルエチレンカーボネート、4−メチル−4−ビニルエチレンカーボネート、4−エチル−4−ビニルエチレンカーボネート、4−n−プロピル−4−ビニルエチレンカーボネート、5−メチル−4−ビニルエチレンカーボネート、4,4−ジビニルエチレンカーボネート、4,5−ジビニルエチレンカーボネート等のビニルエチレンカーボネート;4,4−ジメチル−5−メチレンエチレンカーボネート、4,4−ジエチル−5−メチレンエチレンカーボネート等のメチレンエチレンカーボネート化合物などが挙げられる。
<C = C cyclic carbonate having an unsaturated bond>
Examples of the cyclic carbonate compound having a C = C unsaturated bond include vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, ethyl vinylene carbonate, 4,5-dimethyl vinylene carbonate, 4,5-diethyl vinylene carbonate, fluoro vinylene carbonate, trifluoromethyl. Vinylene carbonate compounds such as vinylene carbonate; vinyl ethylene carbonate, 4-methyl-4-vinylethylene carbonate, 4-ethyl-4-vinylethylene carbonate, 4-n-propyl-4-vinylethylene carbonate, 5-methyl-4- Vinyl ethylene carbonate, 4,4-divinyl ethylene carbonate, vinyl ethylene carbonate such as 4,5-divinyl ethylene carbonate; 4,4-dimethyl-5-methylene ethyl Carbonates, such as methylene ethylene carbonate compounds such as 4,4-diethyl-5-methylene ethylene carbonate.

これらのうち、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、4−メチル−4−ビニルエチレンカーボネートまたは4,5−ジビニルエチレンカーボネートがサイクル特性向上や高温保存特性向上の点から好ましく、なかでもビニレンカーボネートまたはビニルエチレンカーボネートがより好ましく、特にビニレンカーボネートが好ましい。
また、これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。2種類以上を併用する場合は、ビニレンカーボネートとビニルエチレンカーボネートとを併用するのが好ましい。
Among these, vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, 4-methyl-4-vinyl ethylene carbonate or 4,5-divinyl ethylene carbonate are preferable from the viewpoint of improving cycle characteristics and high temperature storage characteristics, and among them, vinylene carbonate or vinyl ethylene carbonate. Is more preferable, and vinylene carbonate is particularly preferable.
Moreover, these may be used independently or may use 2 or more types together. When using 2 or more types together, it is preferable to use together vinylene carbonate and vinyl ethylene carbonate.

〈フッ素原子を有する環状カーボネート〉
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。
<Cyclic carbonate having a fluorine atom>
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.

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や高温保存特性向上の点から好ましい。
これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。2種類以上を併用する場合は、フルオロエチレンカーボネートと4,5−ジフルオロエチレンカーボネートとを併用するのが好ましい。
Of these, fluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate, and 4-fluoro-5-methylethylene carbonate are preferable from the viewpoint of improving cycle characteristics and high-temperature storage characteristics.
These may be used alone or in combination of two or more. When using 2 or more types together, it is preferable to use together fluoroethylene carbonate and 4, 5- difluoroethylene carbonate.

また、C=C不飽和結合を有する環状カーボネートと併用しても良く、サイクル特性向上
や高温保存特性向上の点からは、ビニレンカーボネートやビニルエチレンカーボネートと併用するのが好ましい。
Further, it may be used in combination with a cyclic carbonate having a C═C unsaturated bond, and is preferably used in combination with vinylene carbonate or vinyl ethylene carbonate from the viewpoint of improving cycle characteristics and 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〉
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、Li、Na、K、Mg、Ca、Fe、Cu等の金属元素の他、NR13141516(式中、R13〜R16は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜12の有機基を表わす。)で表現されるアンモニウム、4級アンモニウムが挙げられる。ここで、R13〜R16の炭素数1〜12の有機基としては、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよいシクロアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアリール基、窒素原子含有複素環基等が挙げられる。R13〜R16としては、それぞれ、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、窒素原子含有複素環基等が好ましい。これらのカウンターカチオン中でも、リチウム二次電池に用いたときの電池特性の点から、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム又はNR13141516が好ましく、リチウムが特に好ましい。
<Monofluorophosphate and difluorophosphate>
The counter cation of monofluorophosphate and difluorophosphate is not particularly limited, but in addition to metal elements such as Li, Na, K, Mg, Ca, Fe, and Cu, NR 13 R 14 R 15 R 16 ( In the formula, R 13 to R 16 each independently represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 12 carbon atoms. Here, as the organic group having 1 to 12 carbon atoms of R 13 to R 16 , an alkyl group which may be substituted with a halogen atom, a cycloalkyl group which may be substituted with a halogen atom, or a halogen atom. An aryl group which may be present, a nitrogen atom-containing heterocyclic group, and the like. R 13 to R 16 are each preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a nitrogen atom-containing heterocyclic group, or the like. Among these counter cations, lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium or NR 13 R 14 R 15 R 16 is preferable, and lithium is particularly preferable from the viewpoint of battery characteristics when used in a lithium secondary battery.

モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩としては、具体的には、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、モノフルオロリン酸ナトリウム、ジ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、ジフルオロリン酸カリウム等が挙げられる。これらの中でも、低温放電特性向上、電池のサイクル特性向上、高温保存特性の点から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, lithium difluorophosphate, sodium monofluorophosphate, sodium difluorophosphate, potassium monofluorophosphate, and potassium difluorophosphate. Etc. Among these, lithium monofluorophosphate and lithium difluorophosphate are preferable, and lithium difluorophosphate is more preferable from the viewpoint of improving low-temperature discharge characteristics, improving battery cycle characteristics, and high-temperature storage characteristics.

これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
また、C=C不飽和結合を有する環状カーボネートと併用しても良く、サイクル特性向上
や高温保存特性向上の点からは、ビニレンカーボネートやビニルエチレンカーボネートと併用するのが好ましい。また、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、フルオロエチレンカーボネートが好ましい。
These may be used alone or in combination of two or more.
Further, it may be used in combination with a cyclic carbonate having a C═C unsaturated bond, and is preferably used in combination with vinylene carbonate or vinyl ethylene carbonate from the viewpoint of improving cycle characteristics and high-temperature storage characteristics. Moreover, you may use together with the cyclic carbonate compound which has a fluorine atom, and a fluoroethylene carbonate is preferable from the point of a cycling characteristic improvement or a high temperature storage characteristic improvement.

上記C=C不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート
、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩は単独で用いても2種類以上を併用してもよい。
本発明に係る非水系電解液が、過充電時の安全性に優れ、高温保存特性にも優れる理由は明らかではなく、また、本発明は下記作用原理に限定されるものではないが、次のように推察される。
The cyclic carbonate having a C = C unsaturated bond, the cyclic carbonate having a fluorine atom, a monofluorophosphate and a difluorophosphate may be used alone or in combination of two or more.
The reason why the non-aqueous electrolyte according to the present invention is excellent in safety during overcharge and excellent in high-temperature storage characteristics is not clear, and the present invention is not limited to the following operation principle, It is guessed as follows.

一般式(1)で表される化合物は、溶媒成分よりも電極上で反応しやすいために、高温保存時において電極の活性の高い部位で反応して、高温保存後の電池特性を低下させてしまうが、負極の表面に安定な保護被膜を形成するC=C不飽和結合を有する環状カーボネー
ト、フッ素原子を有する環状カーボネート、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩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、電池のサイクル特性や高温保存時の放電特性を向上させることができると考えられる。さらに、C=C不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネ
ート、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩は一般式(1)で表される化合物と併用することにより、過充電時における反応を促進させることができ一般式(1)で表される化合物を単独で用いた場合よりも過充電時の安全性を高めることができると考えられる。
Since the compound represented by the general formula (1) is easier to react on the electrode than the solvent component, it reacts at a site with high activity of the electrode during high temperature storage, thereby reducing the battery characteristics after high temperature storage. However, when used in combination with a cyclic carbonate having a C = C unsaturated bond that forms a stable protective film on the surface of the negative electrode, a cyclic carbonate having a fluorine atom, a monofluorophosphate, and a difluorophosphate, Since the compound forms a stable protective film on the surface of the negative electrode, it is considered that the cycle characteristics of the battery and the discharge characteristics during high-temperature storage can be improved. Furthermore, cyclic carbonate having a C = C unsaturated bond, cyclic carbonate having a fluorine atom, monofluorophosphate and difluorophosphate are used in combination with the compound represented by the general formula (1) at the time of overcharge. It is considered that the safety at the time of overcharge can be enhanced as compared with the case where the compound represented by the general formula (1) is used alone.

<本発明の第2の態様>
また、本発明の第2の態様に係る非水系電解液は、上述の電解質と非水溶媒を含有し、さらに一般式(2)で表される化合物を含有することを特徴としている。
<Second Aspect of the Present Invention>
Moreover, the non-aqueous electrolyte solution which concerns on the 2nd aspect of this invention contains the above-mentioned electrolyte and non-aqueous solvent, and also contains the compound represented by General formula (2), It is characterized by the above-mentioned.

Figure 2014017258
Figure 2014017258

(一般式(2)中、Rはハロゲン原子および/またはフェニル基を有していてもよい炭
素数1以上12以下のアルキル基を表す。また、R〜R12はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1以上12以下のエーテル基、またはハロゲン原子を有していてもよい炭素数1以上12以下のアルキル基を表す。ただし、R〜R12のうち少なくとも一つはハロゲン原子を有していてもよい炭素数2以上12以下のアルキル基である。)
(In the general formula (2), R 7 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom and / or a phenyl group. Also, R 8 to R 12 are each independently hydrogen. An atom, a halogen atom, an ether group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom, provided that at least one of R 8 to R 12 is (It is an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom.)

(一般式(2)で表わされる化合物)
上記一般式(2)で表わされる化合物を詳細に説明する。
(Compound represented by the general formula (2))
The compound represented by the general formula (2) will be described in detail.

で表わされるアルキル基の炭素数としては、下限は、過充電時の安全性の向上および電池特性の点から通常1以上である。上限としては、過充電時の安全性の向上および電池特性および電解液への溶解性の点から通常12以下、好ましくは8以下、より好ましくは6以下である。
で表わされるアルキル基に置換されうるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられるが、これらの中でも、電池特性の点からフッ素原子が好ましい。
The lower limit of the carbon number of the alkyl group represented by R 7 is usually 1 or more from the viewpoints of improvement in safety during overcharge and battery characteristics. The upper limit is usually 12 or less, preferably 8 or less, more preferably 6 or less, from the viewpoints of improvement in safety during overcharge, battery characteristics, and solubility in the electrolyte.
Examples of the halogen atom that can be substituted with the alkyl group represented by R 7 include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom. Among these, a fluorine atom is preferable from the viewpoint of battery characteristics.

で表わされる炭素数1以上12以下のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、t−アミル基、1,1−ジメチルブチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−エチルシクロヘキシル基などが挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by R 7 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t- A butyl group, n-pentyl group, t-amyl group, 1,1-dimethylbutyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 1-methylcyclohexyl group, 1-ethylcyclohexyl group and the like can be mentioned.

これらのアルキル基は、水素原子の一部または全てがハロゲン原子で置換されていてもよい。 なお、ハロゲン原子としてはフッ素原子が好ましい。
〜R12は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1以上12以下のエーテル基、またはハロゲン原子を有していてもよい炭素数1以上12以下のアルキル基を表すを表す。これらの中でも、過充電時の安全性および高温保存特性の点から、R〜R12は、水素またはハロゲン原子を有していてもよい炭素数1以上12以下のアルキルが好ましく、特に2級アルキル基または3級アルキル基であるものがより好ましい。
In these alkyl groups, some or all of the hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms. The halogen atom is preferably a fluorine atom.
R 8 to R 12 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an ether group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom. Among these, from the viewpoint of safety during overcharge and high-temperature storage characteristics, R 8 to R 12 are preferably alkyl having 1 to 12 carbon atoms which may have hydrogen or a halogen atom, particularly secondary. What is an alkyl group or a tertiary alkyl group is more preferable.

〜R12として表わされるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられるが、これらの中でも、電池特性の点からフッ素原子が好ましい。
〜R12として表わされる炭素数1以上12以下のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、t−アミル基、1,1−ジメチルブチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−エチルシクロヘキシル基などが挙げられる。
Examples of the halogen atom represented by R 8 to R 12 include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom. Among these, a fluorine atom is preferable from the viewpoint of battery characteristics.
Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by R 8 to R 12 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, and a sec-butyl group. , T-butyl group, n-pentyl group, t-amyl group, 1,1-dimethylbutyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 1-methylcyclohexyl group, 1-ethylcyclohexyl group and the like.

これらのアルキル基は、水素原子の一部または全てがハロゲン原子で置換されていてもよい。なお、ハロゲン原子としてはフッ素原子が好ましい。
ただし、一般式(2)中のR〜R12のうち少なくとも一つはハロゲン原子を有していてもよい炭素数2以上12以下のアルキル基である。
また、R〜R12は、過充電時の安全性および、高温保存特性の点から2級アルキル基または3級アルキル基であるものが好ましく、中でも、 sec−ブチル基、t−ブチ
ル基、t−アミル基、1,1−ジメチルブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−エチルシクロヘキシル基がより好ましく、t−ブチル基、t−アミル基、1,1−ジメチルブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−エチルシクロヘキシル基が特に好ましい。
In these alkyl groups, some or all of the hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms. The halogen atom is preferably a fluorine atom.
However, at least one of R 8 to R 12 in the general formula (2) is an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom.
R 8 to R 12 are preferably a secondary alkyl group or a tertiary alkyl group from the viewpoints of safety during overcharge and high-temperature storage characteristics. Among them, a sec-butyl group, a t-butyl group, t-Amyl group, 1,1-dimethylbutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 1-methylcyclohexyl group, 1-ethylcyclohexyl group are more preferable, t-butyl group, t-amyl group, 1,1-dimethylbutyl Group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 1-methylcyclohexyl group and 1-ethylcyclohexyl group are particularly preferred.

これらのアルキル基は、水素原子の一部または全てがハロゲン原子で置換されていてもよい。なお、ハロゲン原子としてはフッ素原子が好ましい。
一般式(2)で表わされる化合物の具体例としては、次のようなものが挙げられる。
(2−t−ブチルフェニル)メチルカーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)エチルカーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)n−プロピルカーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)i−プロピルカーボネート、
n−ブチル(2−t−ブチルフェニル)カーボネート、
i−ブチル(2−t−ブチルフェニル)カーボネート、
sec−ブチル(2−t−ブチルフェニル)カーボネート、
t−ブチル(2−t−ブチルフェニル)カーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)n−ペンチルカーボネート、
t−アミル(2−t−ブチルフェニル)カーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)(1,1−ジメチルブチル)カーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)シクロブチルカーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)シクロペンチルカーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)シクロヘキシルカーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)(2−メチルシクロへキシル)カーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)(2−エチルシクロヘキシル)カーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)フルオロメチルカーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)(1−フルオロエチル)カーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)(1, 1−ジフルオロエチル)カーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)(1, 2−ジフルオロエチル)カーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)(2, 2−ジフルオロエチル)カーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)(2−フルオロシクロペンチル)カーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)(2, 3−ジフルオロシクロペンチル)カーボネート、
In these alkyl groups, some or all of the hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms. The halogen atom is preferably a fluorine atom.
Specific examples of the compound represented by the general formula (2) include the following.
(2-t-butylphenyl) methyl carbonate,
(2-t-butylphenyl) ethyl carbonate,
(2-t-butylphenyl) n-propyl carbonate,
(2-t-butylphenyl) i-propyl carbonate,
n-butyl (2-tert-butylphenyl) carbonate,
i-butyl (2-tert-butylphenyl) carbonate,
sec-butyl (2-tert-butylphenyl) carbonate,
t-butyl (2-t-butylphenyl) carbonate,
(2-t-butylphenyl) n-pentyl carbonate,
t-amyl (2-t-butylphenyl) carbonate,
(2-t-butylphenyl) (1,1-dimethylbutyl) carbonate,
(2-t-butylphenyl) cyclobutyl carbonate,
(2-t-butylphenyl) cyclopentyl carbonate,
(2-t-butylphenyl) cyclohexyl carbonate,
(2-t-butylphenyl) (2-methylcyclohexyl) carbonate,
(2-t-butylphenyl) (2-ethylcyclohexyl) carbonate,
(2-t-butylphenyl) fluoromethyl carbonate,
(2-t-butylphenyl) (1-fluoroethyl) carbonate,
(2-t-butylphenyl) (1,1-difluoroethyl) carbonate,
(2-t-butylphenyl) (1,2-difluoroethyl) carbonate,
(2-t-butylphenyl) (2,2-difluoroethyl) carbonate,
(2-t-butylphenyl) (2-fluorocyclopentyl) carbonate,
(2-t-butylphenyl) (2,3-difluorocyclopentyl) carbonate,

(2−t−ブチルフェニル)フェニルメチルカーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)(1−フェニルエチル)カーボネート、
(3−t−ブチルフェニル)メチルカーボネート、
(3−t−ブチルフェニル)エチルカーボネート、
(3−t−ブチルフェニル)n−プロピルカーボネート、
(3−t−ブチルフェニル)i−プロピルカーボネート、
n−ブチル(3−t−ブチルフェニル)カーボネート、
i−ブチル(3−t−ブチルフェニル)カーボネート、
sec−ブチル(3−t−ブチルフェニル)カーボネート、
t−ブチル(3−t−ブチルフェニル)カーボネート、
(3−t−ブチルフェニル)n−ペンチルカーボネート、
t−アミル(3−t−ブチルフェニル)カーボネート、
(3−t−ブチルフェニル)(1,1−ジメチルブチル)カーボネート、
(3−t−ブチルフェニル)フルオロメチルカーボネート、
(3−t−ブチルフェニル)(1−フルオロエチル)カーボネート、
(3−t−ブチルフェニル)(1, 1−ジフルオロエチル)カーボネート、
(3−t−ブチルフェニル)(1, 2−ジフルオロエチル)カーボネート、
(3−t−ブチルフェニル)フェニルメチルカーボネート、
(3−t−ブチルフェニル)(1−フェニルエチル)カーボネート、
(4−t−ブチルフェニル)メチルカーボネート、
(4−t−ブチルフェニル)エチルカーボネート、
(4−t−ブチルフェニル)n−プロピルカーボネート、
(4−t−ブチルフェニル)i−プロピルカーボネート、
(2-t-butylphenyl) phenyl methyl carbonate,
(2-t-butylphenyl) (1-phenylethyl) carbonate,
(3-t-butylphenyl) methyl carbonate,
(3-t-butylphenyl) ethyl carbonate,
(3-t-butylphenyl) n-propyl carbonate,
(3-t-butylphenyl) i-propyl carbonate,
n-butyl (3-t-butylphenyl) carbonate,
i-butyl (3-t-butylphenyl) carbonate,
sec-butyl (3-t-butylphenyl) carbonate,
t-butyl (3-t-butylphenyl) carbonate,
(3-t-butylphenyl) n-pentyl carbonate,
t-amyl (3-t-butylphenyl) carbonate,
(3-t-butylphenyl) (1,1-dimethylbutyl) carbonate,
(3-t-butylphenyl) fluoromethyl carbonate,
(3-t-butylphenyl) (1-fluoroethyl) carbonate,
(3-t-butylphenyl) (1,1-difluoroethyl) carbonate,
(3-t-butylphenyl) (1,2-difluoroethyl) carbonate,
(3-t-butylphenyl) phenyl methyl carbonate,
(3-t-butylphenyl) (1-phenylethyl) carbonate,
(4-t-butylphenyl) methyl carbonate,
(4-t-butylphenyl) ethyl carbonate,
(4-t-butylphenyl) n-propyl carbonate,
(4-t-butylphenyl) i-propyl carbonate,

n−ブチル(4−t−ブチルフェニル)カーボネート、
i−ブチル(4−t−ブチルフェニル)カーボネート、
sec−ブチル(4−t−ブチルフェニル)カーボネート、
t−ブチル(4−t−ブチルフェニル)カーボネート、
(4−t−ブチルフェニル)n−ペンチルカーボネート、
t−アミル(4−t−ブチルフェニル)カーボネート、
(4−t−ブチルフェニル)(1,1−ジメチルブチル)カーボネート、
(4−t−ブチルフェニル)フルオロメチルカーボネート、
(4−t−ブチルフェニル)(1−フルオロエチル)カーボネート、
(4−t−ブチルフェニル)(1, 1−ジフルオロエチル)カーボネート、
(4−t−ブチルフェニル)(1, 2−ジフルオロエチル)カーボネート、
(4−t−ブチルフェニル)フェニルメチルカーボネート、
(4−t−ブチルフェニル)(1−フェニルエチル)カーボネート、
(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)メチルカーボネート、
(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)エチルカーボネート、
(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)n−プロピルカーボネート、
(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)i−プロピルカーボネート、
n-butyl (4-t-butylphenyl) carbonate,
i-butyl (4-tert-butylphenyl) carbonate,
sec-butyl (4-tert-butylphenyl) carbonate,
t-butyl (4-t-butylphenyl) carbonate,
(4-t-butylphenyl) n-pentyl carbonate,
t-amyl (4-t-butylphenyl) carbonate,
(4-t-butylphenyl) (1,1-dimethylbutyl) carbonate,
(4-t-butylphenyl) fluoromethyl carbonate,
(4-t-butylphenyl) (1-fluoroethyl) carbonate,
(4-t-butylphenyl) (1,1-difluoroethyl) carbonate,
(4-t-butylphenyl) (1,2-difluoroethyl) carbonate,
(4-t-butylphenyl) phenyl methyl carbonate,
(4-t-butylphenyl) (1-phenylethyl) carbonate,
(3,5-di-t-butylphenyl) methyl carbonate,
(3,5-di-t-butylphenyl) ethyl carbonate,
(3,5-di-t-butylphenyl) n-propyl carbonate,
(3,5-di-t-butylphenyl) i-propyl carbonate,

n−ブチル(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)カーボネート、
i−ブチル(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)カーボネート、
sec−ブチル(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)カーボネート、
t−ブチル(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)カーボネート、
(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)n−ペンチルカーボネート、
t−アミル(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)カーボネート、
(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)(1,1−ジメチルブチル)カーボネート、
(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)フルオロメチルカーボネート、
(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)(1−フルオロエチル)カーボネート、
(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)(1, 1−ジフルオロエチル)カーボネート、
(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)(1, 2−ジフルオロエチル)カーボネート、
(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)フェニルメチルカーボネート、
(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)(1−フェニルエチル)カーボネート、
(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)メチルカーボネート、
(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)エチルカーボネート、
(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)n−プロピルカーボネート、
(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)i−プロピルカーボネート、
n-butyl (3,5-di-t-butylphenyl) carbonate,
i-butyl (3,5-di-t-butylphenyl) carbonate,
sec-butyl (3,5-di-t-butylphenyl) carbonate,
t-butyl (3,5-di-t-butylphenyl) carbonate,
(3,5-di-t-butylphenyl) n-pentyl carbonate,
t-amyl (3,5-di-t-butylphenyl) carbonate,
(3,5-di-t-butylphenyl) (1,1-dimethylbutyl) carbonate,
(3,5-di-t-butylphenyl) fluoromethyl carbonate,
(3,5-di-t-butylphenyl) (1-fluoroethyl) carbonate,
(3,5-di-t-butylphenyl) (1,1-difluoroethyl) carbonate,
(3,5-di-t-butylphenyl) (1,2-difluoroethyl) carbonate,
(3,5-di-t-butylphenyl) phenyl methyl carbonate,
(3,5-di-t-butylphenyl) (1-phenylethyl) carbonate,
(2,4,5-tri-t-butylphenyl) methyl carbonate,
(2,4,5-tri-t-butylphenyl) ethyl carbonate,
(2,4,5-tri-t-butylphenyl) n-propyl carbonate,
(2,4,5-tri-t-butylphenyl) i-propyl carbonate,

n−ブチル(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)カーボネート、
i−ブチル(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)カーボネート、
sec−ブチル(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)カーボネート、
t−ブチル(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)カーボネート、
(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)n−ペンチルカーボネート、
t−アミル(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)カーボネート、
(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)(1,1−ジメチルブチル)カーボネート、(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)フルオロメチルカーボネート、
(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)(1−フルオロエチル)カーボネート、
(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)(1, 1−ジフルオロエチル)カーボネート、
(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)(1, 2−ジフルオロエチル)カーボネート、
(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)フェニルメチルカーボネート、
(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)(1−フェニルエチル)カーボネート、
(2−シクロヘキシルフェニル)メチルカーボネート、
(2−シクロヘキシルフェニル)エチルカーボネート、
(2−シクロヘキシルフェニル)n−プロピルカーボネート、
(2−シクロヘキシルフェニル)i−プロピルカーボネート、
n-butyl (2,4,5-tri-t-butylphenyl) carbonate,
i-butyl (2,4,5-tri-t-butylphenyl) carbonate,
sec-butyl (2,4,5-tri-t-butylphenyl) carbonate,
t-butyl (2,4,5-tri-t-butylphenyl) carbonate,
(2,4,5-tri-t-butylphenyl) n-pentyl carbonate,
t-amyl (2,4,5-tri-t-butylphenyl) carbonate,
(2,4,5-tri-t-butylphenyl) (1,1-dimethylbutyl) carbonate, (2,4,5-tri-t-butylphenyl) fluoromethyl carbonate,
(2,4,5-tri-t-butylphenyl) (1-fluoroethyl) carbonate,
(2,4,5-tri-t-butylphenyl) (1,1-difluoroethyl) carbonate,
(2,4,5-tri-t-butylphenyl) (1,2-difluoroethyl) carbonate,
(2,4,5-tri-t-butylphenyl) phenyl methyl carbonate,
(2,4,5-tri-t-butylphenyl) (1-phenylethyl) carbonate,
(2-cyclohexylphenyl) methyl carbonate,
(2-cyclohexylphenyl) ethyl carbonate,
(2-cyclohexylphenyl) n-propyl carbonate,
(2-cyclohexylphenyl) i-propyl carbonate,

n−ブチル(2−シクロヘキシルフェニル)カーボネート、
i−ブチル(2−シクロヘキシルフェニル)カーボネート、
sec−ブチル(2−シクロヘキシルフェニル)カーボネート、
t−ブチル(2−シクロヘキシルフェニル)カーボネート、
(2−シクロヘキシルフェニル)n−ペンチルカーボネート、
t−アミル(2−シクロヘキシルフェニル)カーボネート、
(2−シクロヘキシルフェニル)(1,1−ジメチルブチル)カーボネート、
(3−シクロヘキシルフェニル)メチルカーボネート、
(3−シクロヘキシルフェニル)エチルカーボネート、
(4−シクロヘキシルフェニル)メチルカーボネート、
(4−シクロヘキシルフェニル)エチルカーボネート、
(2−エチルフェニル)メチルカーボネート、
(3−エチルフェニル)メチルカーボネート、
(4−エチルフェニル)メチルカーボネート、
エチル(4−エチルフェニル)カーボネート、
t−ブチル(4−エチルフェニル)カーボネート、
t−アミル(4−エチルフェニル)カーボネート、
シクロブチル(4−エチルフェニル)カーボネート、
シクロペンチル(4−エチルフェニル)カーボネート、
シクロヘキシル(4−エチルフェニル)カーボネート、
(4−エチルフェニル)フルオロメチルカーボネート、
(4−エチルフェニル)(1−フルオロエチル)カーボネート、
(4−エチルフェニル)(1, 2−ジフルオロエチル)カーボネート、
(4−エチルフェニル)(2−フルオロシクロペンチル)カーボネート、
(4−エチルフェニル)(2, 3−ジフルオロシクロペンチル)カーボネート、
(4−エチルフェニル)フェニルメチルカーボネート、
(4−エチルフェニル)(1−フェニルエチル)カーボネート、
(3−t−ブチル−5-フルオロフェニル)メチルカーボネート、
(3−t−ブチル−5-フルオロフェニル) エチルカーボネート、
n-butyl (2-cyclohexylphenyl) carbonate,
i-butyl (2-cyclohexylphenyl) carbonate,
sec-butyl (2-cyclohexylphenyl) carbonate,
t-butyl (2-cyclohexylphenyl) carbonate,
(2-cyclohexylphenyl) n-pentyl carbonate,
t-amyl (2-cyclohexylphenyl) carbonate,
(2-cyclohexylphenyl) (1,1-dimethylbutyl) carbonate,
(3-cyclohexylphenyl) methyl carbonate,
(3-cyclohexylphenyl) ethyl carbonate,
(4-cyclohexylphenyl) methyl carbonate,
(4-cyclohexylphenyl) ethyl carbonate,
(2-ethylphenyl) methyl carbonate,
(3-ethylphenyl) methyl carbonate,
(4-ethylphenyl) methyl carbonate,
Ethyl (4-ethylphenyl) carbonate,
t-butyl (4-ethylphenyl) carbonate,
t-amyl (4-ethylphenyl) carbonate,
Cyclobutyl (4-ethylphenyl) carbonate,
Cyclopentyl (4-ethylphenyl) carbonate,
Cyclohexyl (4-ethylphenyl) carbonate,
(4-ethylphenyl) fluoromethyl carbonate,
(4-ethylphenyl) (1-fluoroethyl) carbonate,
(4-ethylphenyl) (1,2-difluoroethyl) carbonate,
(4-ethylphenyl) (2-fluorocyclopentyl) carbonate,
(4-ethylphenyl) (2,3-difluorocyclopentyl) carbonate,
(4-ethylphenyl) phenylmethyl carbonate,
(4-ethylphenyl) (1-phenylethyl) carbonate,
(3-tert-butyl-5-fluorophenyl) methyl carbonate,
(3-tert-butyl-5-fluorophenyl) ethyl carbonate,

t−ブチル(3−t−ブチル−5-フルオロフェニル)カーボネート、
t−アミル(3−t−ブチル−5-フルオロフェニル)カーボネート、
(3−t−ブチル−5-フルオロフェニル) シクロブチルカーボネート、
(3−t−ブチル−5-フルオロフェニル) シクロペンチルカーボネート、
(3−t−ブチル−5-フルオロフェニル) シクロヘキシルカーボネート、
(3−t−ブチル−5-フルオロフェニル)フルオロメチルカーボネート、
(3−t−ブチル−5-フルオロフェニル)(1−フルオロエチル)カーボネート、
(3−t−ブチル−5-フルオロフェニル) (1, 2−ジフルオロエチル)カーボネート、(3−t−ブチル−5-フルオロフェニル) (2−フルオロシクロペンチル)カーボネート、
(3−t−ブチル−5-フルオロフェニル)カーボネート(2, 3−ジフルオロシクロペン
チル)、
(3−t−ブチル−5-メトキシフェニル)メチルカーボネート、
(3−t−ブチル−5-メトキシフェニル) エチルカーボネート、
t−ブチル(3−t−ブチル−5-メトキシフェニル)カーボネート、
t−アミル(3−t−ブチル−5-メトキシフェニル)カーボネート、
(3−t−ブチル−5-メトキシフェニル) シクロブチルカーボネート、
(3−t−ブチル−5-メトキシフェニル) シクロペンチルカーボネート、
(3−t−ブチル−5-メトキシフェニル) シクロヘキシルカーボネート、
(3−t−ブチル−5-メトキシフェニル)フルオロメチルカーボネート、
(3−t−ブチル−5-メトキシフェニル)(1−フルオロエチル)カーボネート、
(3−t−ブチル−5-メトキシフェニル) (1, 2−ジフルオロエチル)カーボネート、(3−t−ブチル−5-メトキシフェニル) (2−フルオロシクロペンチル)カーボネート、
(3−t−ブチル−5-メトキシフェニル)(2, 3−ジフルオロシクロペンチル)カーボ
ネート、
t-butyl (3-t-butyl-5-fluorophenyl) carbonate,
t-amyl (3-t-butyl-5-fluorophenyl) carbonate,
(3-t-butyl-5-fluorophenyl) cyclobutyl carbonate,
(3-tert-butyl-5-fluorophenyl) cyclopentyl carbonate,
(3-t-butyl-5-fluorophenyl) cyclohexyl carbonate,
(3-t-butyl-5-fluorophenyl) fluoromethyl carbonate,
(3-t-butyl-5-fluorophenyl) (1-fluoroethyl) carbonate,
(3-t-butyl-5-fluorophenyl) (1,2-difluoroethyl) carbonate, (3-t-butyl-5-fluorophenyl) (2-fluorocyclopentyl) carbonate,
(3-t-butyl-5-fluorophenyl) carbonate (2,3-difluorocyclopentyl),
(3-tert-butyl-5-methoxyphenyl) methyl carbonate,
(3-tert-butyl-5-methoxyphenyl) ethyl carbonate,
t-butyl (3-t-butyl-5-methoxyphenyl) carbonate,
t-amyl (3-t-butyl-5-methoxyphenyl) carbonate,
(3-t-butyl-5-methoxyphenyl) cyclobutyl carbonate,
(3-t-butyl-5-methoxyphenyl) cyclopentyl carbonate,
(3-t-butyl-5-methoxyphenyl) cyclohexyl carbonate,
(3-t-butyl-5-methoxyphenyl) fluoromethyl carbonate,
(3-t-butyl-5-methoxyphenyl) (1-fluoroethyl) carbonate,
(3-t-butyl-5-methoxyphenyl) (1,2-difluoroethyl) carbonate, (3-t-butyl-5-methoxyphenyl) (2-fluorocyclopentyl) carbonate,
(3-t-butyl-5-methoxyphenyl) (2,3-difluorocyclopentyl) carbonate,

これらの中で、過充電時の安全性の向上および電池特性の点から、R〜R12が2級アルキル基または3級アルキル基であるものが好ましく、
(2−t−ブチルフェニル)メチルカーボネート、
(2−t−ブチルフェニル)エチルカーボネート、
(3−t−ブチルフェニル)メチルカーボネート、
(3−t−ブチルフェニル)エチルカーボネート、
(4−t−ブチルフェニル)メチルカーボネート、
(4−t−ブチルフェニル)エチルカーボネート、
(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)メチルカーボネート、
(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)エチルカーボネート、
メチル(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)カーボネート、
エチル(2,4,5−トリ−t−ブチルフェニル)カーボネート、
(2−シクロヘキシルフェニル)メチルカーボネート、
(2−シクロヘキシルフェニル)エチルカーボネート、
(3−シクロヘキシルフェニル)メチルカーボネート、
(3−シクロヘキシルフェニル)エチルカーボネート、
(4−シクロヘキシルフェニル)メチルカーボネート、
(4−シクロヘキシルフェニル)エチルカーボネート、
がより好ましい。
Among these, from the viewpoint of improving safety during overcharge and battery characteristics, it is preferable that R 8 to R 12 are secondary alkyl groups or tertiary alkyl groups,
(2-t-butylphenyl) methyl carbonate,
(2-t-butylphenyl) ethyl carbonate,
(3-t-butylphenyl) methyl carbonate,
(3-t-butylphenyl) ethyl carbonate,
(4-tert-butylphenyl) methyl carbonate,
(4-tert-butylphenyl) ethyl carbonate,
(3,5-di-t-butylphenyl) methyl carbonate,
(3,5-di-t-butylphenyl) ethyl carbonate,
Methyl (2,4,5-tri-tert-butylphenyl) carbonate,
Ethyl (2,4,5-tri-t-butylphenyl) carbonate,
(2-cyclohexylphenyl) methyl carbonate,
(2-cyclohexylphenyl) ethyl carbonate,
(3-cyclohexylphenyl) methyl carbonate,
(3-cyclohexylphenyl) ethyl carbonate,
(4-cyclohexylphenyl) methyl carbonate,
(4-cyclohexylphenyl) ethyl carbonate,
Is more preferable.

非水系電解液中における一般式(2)で表される化合物の割合は、通常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。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。逆に濃度が高すぎると、電池の容量が低下する場合があるので、上限は、通常1
0重量%未満、好ましくは5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 the compound represented by the general formula (2) in the non-aqueous electrolyte is usually 0.001% by weight or more, preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight or more, particularly preferably. It is 0.1% by weight or more. If the concentration is lower than this, the effects of the present invention may not be easily exhibited. Conversely, if the concentration is too high, the battery capacity may decrease, so the upper limit is usually 1
It is less than 0% by weight, preferably 5% 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.

本発明における一般式(2)で表わされる化合物を含有することを特徴とする非水系電解液は、さらに前述のC=C不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素原子を有する環
状カーボネート、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩の群よりなる化合物より選ばれる少なくとも1種の化合物を含有したものが好ましい。C=C不飽和結合を有する
環状カーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩は単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。これらの化合物の詳細な説明は、上述に記載のとおりである。
The non-aqueous electrolytic solution characterized by containing the compound represented by the general formula (2) in the present invention further includes the above-mentioned cyclic carbonate having a C = C unsaturated bond, a cyclic carbonate having a fluorine atom, and monofluorolin Those containing at least one compound selected from the group consisting of acid salts and difluorophosphates are preferred. A cyclic carbonate having a C═C unsaturated bond, a cyclic carbonate having a fluorine atom, a monofluorophosphate and a difluorophosphate may be used alone or in combination of two or more. Detailed descriptions of these compounds are as described above.

本発明に係る非水系電解液が、過充電時の安全性に優れ、高温保存特性にも優れる理由は明らかではなく、また、本発明は下記作用原理に限定されるものではないが、次のように推察される。
一般にアルキル基の電子供与性は、アルキル基の炭素数が大きくなるほど大きくなる。また、1級アルキル基よりも2級アルキル基、3級アルキル基の方が電子供与性は高い。よって炭素数1のアルキル基で置換されたフェニル基を有するカーボネート化合物に比べ、炭素数2以上のアルキル基で置換されたフェニル基を有するカーボネート化合物は酸化電位が低くなり、過充電時により早い段階で反応して、過充電時の安全性を高めることができる。通常、酸化電位が低い化合物は、高温保存時においても電極の活性の高い部位で反応して、高温保存後の電池特性を低下させてしまうが、炭素数2以上のアルキル基で置換されたフェニル基を有しているので、アルキル基の立体障害により、高温保存時における副反応性が抑制され、高温保存後の放電特性の著しい低下を抑制すると考えられる。
The reason why the non-aqueous electrolyte according to the present invention is excellent in safety during overcharge and excellent in high-temperature storage characteristics is not clear, and the present invention is not limited to the following operation principle, It is guessed as follows.
In general, the electron donating property of an alkyl group increases as the carbon number of the alkyl group increases. Further, the secondary alkyl group and the tertiary alkyl group have higher electron donating properties than the primary alkyl group. Therefore, the carbonate compound having a phenyl group substituted by an alkyl group having 2 or more carbon atoms has a lower oxidation potential than the carbonate compound having a phenyl group substituted by an alkyl group having 1 carbon atom, and is earlier in overcharge. It is possible to improve the safety at the time of overcharge. In general, a compound having a low oxidation potential reacts at a site where the activity of the electrode is high even during high-temperature storage, and deteriorates battery characteristics after high-temperature storage, but phenyl substituted with an alkyl group having 2 or more carbon atoms. Therefore, it is considered that side reactivity during high-temperature storage is suppressed due to steric hindrance of the alkyl group, and a significant decrease in discharge characteristics after high-temperature storage is suppressed.

(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。
(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.

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(フェニルシクロへキサン)、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。
Conventionally known overcharge inhibitors include alkylbiphenyl 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, Aromatic compounds such as dibenzofuran; 2-fluorobiphenyl, 3-fluorobiphenyl, 4-fluorobiphenyl, 4,4′-difluorobiphenyl, o-cyclohexylfluorobenzene, p-cyclohexylfluorobenzene, etc. Partially fluorinated product of the aromatic compound; 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, A partially fluorinated product of the aromatic compound such as 3-fluorobiphenyl, 4-fluorobiphenyl, 4,4′-difluorobiphenyl, o-cyclohexylfluorobenzene, p-cyclohexylfluorobenzene is preferable, -Partially hydrogenated phenyl, 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.

これらは2種類以上併用して用いてもよい。2種以上併用する場合は、特に、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。   Two or more of these may be used in combination. When two or more types are used in combination, in particular, a partially hydrogenated terphenyl, a combination of cyclohexylbenzene and t-butylbenzene or t-amylbenzene, or a partially hydrogenated biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl or terphenyl. It is overcharged to use together those selected from oxygen-free aromatic compounds such as cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene and those selected from oxygen-containing aromatic compounds such as diphenyl ether and dibenzofuran. This is preferable from the viewpoint of the balance between 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, if the concentration 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及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−イミダゾリジノン及び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. Dicarboxylic 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-trifluoroethanesulfonate) ), Sulfolane, sulfo , Sulfur compounds such as 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 and dicyclohexyl; fluorinated benzene and toluene fluoride such as fluorobenzene, difluorobenzene, hexafluorobenzene and benzotrifluoride; acetonitrile, propioni Examples include nitrile compounds such as tolyl, butyronitrile, malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, and adiponitrile.

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, and adiponitrile are more preferable.

これらは2種類以上併用して用いてもよい。
非水系電解液中におけるこれらの助剤の割合は、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、通常0.01重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、特に好ましくは0.2重量%以上であり、上限は、通常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。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。
Two or more of these may be used in combination.
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. If the concentration is lower than this lower limit, the effect of the auxiliary agent may be hardly exhibited. On the other hand, if the concentration is too high, battery characteristics such as high load discharge characteristics may deteriorate.

また、上記の従来公知の過充電防止剤および他の助剤は任意の組み合わせで併用して用いてもよい。   Moreover, you may use together said conventionally well-known overcharge prevention agent and other adjuvant in arbitrary combinations.

(電解液の調製)
本発明の第1の態様に係る非水系電解液は、非水溶媒に、電解質、一般式(1)で表わされる化合物、さらにC=C不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素原子を有する環
状カーボネート、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より選ばれる少なくとも1種の化合物及び必要に応じて他の化合物をさらに溶解することによって調製される。本発明の第2の態様に係る非水系電解液は、非水溶媒に、電解質、一般式(2)で表わされる化合物及び必要に応じて他の化合物をさらに溶解することによって調製することができる。非水系電解液の調製に際しては、各原料は、電解液とした場合の水分を低減させるため予め脱水しておくのが好ましい。通常50ppm以下、好ましくは30ppm以下、特に好ましくは10ppm以下までそれぞれ脱水するのがよい。また、電解液調製後に、脱水、脱酸処理等を実施してもよい。
(Preparation of electrolyte)
The non-aqueous electrolyte solution according to the first aspect of the present invention includes an electrolyte, a compound represented by the general formula (1), a cyclic carbonate having a C = C unsaturated bond, and a cyclic carbonate having a fluorine atom in a non-aqueous solvent. It is prepared by further dissolving at least one compound selected from the group consisting of monofluorophosphate and difluorophosphate and, if necessary, other compounds. The non-aqueous electrolyte solution according to the second aspect of the present invention can be prepared by further dissolving the electrolyte, the compound represented by the general formula (2) and, if necessary, other compounds in a non-aqueous solvent. . In preparing the non-aqueous electrolyte solution, each raw material is preferably dehydrated in advance in order to reduce the water content when the electrolyte solution is used. Usually, it is good to dehydrate to 50 ppm or less, preferably 30 ppm or less, particularly preferably 10 ppm or less. Moreover, you may implement dehydration, a deoxidation process, etc. after electrolyte solution preparation.

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。
以下、本発明の非水系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。
The non-aqueous electrolyte of the present invention is suitable for use as a secondary battery among non-aqueous electrolyte batteries, that is, as an electrolyte for a non-aqueous electrolyte secondary battery, for example, a lithium secondary battery.
Hereinafter, a non-aqueous electrolyte secondary battery using the non-aqueous electrolyte of the present invention will be described.

<非水系電解液二次電池>
本発明の非水系電解液二次電池は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水系電解液を含む非水系電解液電池であって、該非水系電解液が上記した電解液であることを特徴とするものである。
<Non-aqueous electrolyte secondary battery>
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is a non-aqueous electrolyte battery including a negative electrode and a positive electrode capable of inserting and extracting lithium ions, and a non-aqueous electrolyte, and the non-aqueous electrolyte is the above-described electrolyte. It is characterized by being.

(電池構成)
本発明に係る非水系電解液二次電池は、上記本発明の非水系電解液を用いて作製される以外は従来公知の非水系電解液二次電池と同様、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水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。従って、本発明に係る二次電池の形状は特に制限されるものではなく、円筒型、角型、ラミネート型、コイン型、大型等のいずれであってもよい。
(Battery configuration)
The non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention can occlude and release lithium ions as in the case of a conventionally known non-aqueous electrolyte secondary battery except that it is produced using the non-aqueous electrolyte of the present invention. A non-aqueous electrolyte battery including a negative electrode and a positive electrode and a non-aqueous electrolyte solution. Usually, the positive electrode and the negative electrode are housed in a case through a porous film impregnated with the non-aqueous electrolyte solution according to the present invention. can get. Therefore, the shape of the secondary battery according to the present invention is not particularly limited, and may be any of a cylindrical shape, a square shape, a laminate shape, a coin shape, a large size, and the like.

(負極)
負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵・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。
これらの負極活物質は、単独で用いても、2種類以上を混合して用いてもよい。なかでも好ましいものは炭素質材料、合金系材料である。
(Negative electrode)
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.
These negative electrode active materials may be used alone or in combination of two or more. Of these, preferred are carbonaceous materials and alloy materials.

炭素質材料のなかでは、特に、黒鉛や黒鉛の表面を黒鉛に比べて非晶質の炭素で被覆したものが好ましい。
黒鉛は、学振法によるX線回折で求めた格子面(002面)のd値(層間距離)が0.335〜0.338nm、特に0.335〜0.337nmであるものが好ましい。また、学振法によるX線回折で求めた結晶子サイズ(Lc)は、通常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。
Among the carbonaceous materials, graphite and graphite whose surface is coated with amorphous carbon as compared with graphite are particularly preferable.
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。
炭素質材料のBET法による比表面積は、通常0.3m2/g以上、好ましくは0.5
2/g以上、より好ましくは0.7m2/g以上、最も好ましくは0.8m2/g以上で
あり、通常25.0m2/g以下、好ましくは20.0m2/g以下、より好ましくは15.0m2/g以下、最も好ましくは10.0m2/g以下である。
The particle size of the carbonaceous material is a median diameter 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.
The specific surface area of the carbonaceous material by the BET method is usually 0.3 m 2 / g or more, preferably 0.5
m 2 / g or more, more preferably 0.7 m 2 / g or more, and most preferably 0.8 m 2 / g or more and usually 25.0 m 2 / g or less, preferably 20.0 m 2 / g, more Preferably it is 15.0 m < 2 > / g or less, Most preferably, it is 10.0 m < 2 > / g or less.

また、炭素質材料は、アルゴンイオンレーザー光を用いたラマンスペクトルで分析し、1570〜1620cm-1の範囲にあるピークPAのピーク強度をIA、1300〜1400cm-1の範囲にあるピークPBのピーク強度をIBとした場合、IBとIAの比で表されるR値(=IB/IA)が、0.01〜0.7の範囲であるものが好ましい。また、1570〜1620cm-1の範囲にあるピークの半値幅が、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.

合金系材料としては、リチウムを吸蔵・放出可能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及び合金、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及び合金を含む材料であり、13族及び14族の金属・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、及び錫(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、及びこれらの原素を含む合金・化合物である事が好ましい。   The alloy material is not particularly limited as long as it can occlude and release lithium, and single metals and alloys that form lithium alloys, or oxides, carbides, nitrides, silicides, sulfides, and phosphides thereof. Any of these compounds may be used. Preferably, it is a material including a single metal and an alloy forming a lithium alloy, more preferably a material including a group 13 and group 14 metal / metalloid element (that is, excluding carbon), and further, aluminum, silicon, and It is preferably a simple metal of tin (hereinafter sometimes referred to as “specific metal element”) and an alloy / compound containing these 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種又は2種以上の特定金属元素とその他の1種又は2種以上の金属元素とからなる合金、並びに、1種又は2種以上の特定金属元素を含有する化合物、及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、合金又は金属化合物を用いることで、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 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 Alloys composed of specific metal elements and other one or more metal elements, compounds containing one or more specific metal elements, and oxides, carbides, nitrides, and the like of the compounds Examples include composite compounds such as silicides, sulfides, and phosphides. By using these simple metals, alloys or 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、又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。   Moreover, the compound which these complex compounds combined with several elements, such as a metal simple substance, an alloy, or a nonmetallic element, can also be mentioned as an example. 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、珪素及び/又は錫の金属単体、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。
また、金属単体又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、珪素及び/又は錫を含有する以下の化合物も好ましい。
・珪素及び/又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以下の珪素及び/又は錫の酸化物。
・珪素及び/又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以下の珪素及び/又は錫の窒化物。
・珪素及び/又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以下の珪素及び/又は錫の炭化物。
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.
In addition, although the capacity per unit weight is inferior to that of a single metal or an alloy, the following compounds containing silicon and / or tin are also preferred because of excellent cycle characteristics.
The element 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.
-Element ratio of silicon and / or tin and 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 elemental 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。
合金系材料の平均粒系は、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、通常50μm以下、好ましくは20μm以下、特に好ましくは10μm以下、通常0.1μm以上、好ましくは1μm以上、特に好ましくは2μm以上である。この上限を上回る場合、電極の膨張が大きくなり、サイクル特性が低下してしまう可能性がある。また、この下限を下回る場合、集電が取りにくくなり、容量が十分に発現しない可能性がある。
These alloy materials may be in the form of powder or thin film, and may be crystalline or amorphous.
The average grain size of the alloy-based material is not particularly limited in order to exhibit the effect of the present invention, but is usually 50 μm or less, preferably 20 μm or less, particularly preferably 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 this upper limit is exceeded, the expansion of the electrode increases, and the cycle characteristics may deteriorate. Moreover, when less than this minimum, it becomes difficult to collect current and there is a possibility that the capacity is not sufficiently developed.

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。
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及び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。
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(Mは、Na、K、Co、Al、Fe、Ti、Mg、Cr、Ga、Cu、Zn及びNbからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表わす。)。
なかでも、
(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。
また、Z≠0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。
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 a lithium-containing composite metal oxide material containing titanium is preferable. An oxide (hereinafter abbreviated as “lithium titanium composite oxide”) is more preferable.
In addition, 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.
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 (M is composed of Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu, Zn, and Nb). Represents at least one element selected from the group).
Above all,
(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 .
As for the structure of Z ≠ 0, for example, Li 4/3 Ti 4/3 Al 1/3 O 4 is preferable.

(正極)
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。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)
The positive electrode active material is not particularly limited as long as it can occlude and release lithium ions. A substance containing lithium and at least one transition metal is preferable, 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、Li3
2(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. Specific examples include, for example, LiFePO 4 , Li 3 F
e 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。
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。
These positive electrode active materials may be used alone or in combination.
In addition, a material in which a substance having a composition different from that of the substance constituting the main cathode active material is attached to the surface of the cathode active material can be used. Surface adhering substances include aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide, bismuth oxide, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate And sulfates such as aluminum sulfate and carbonates such as lithium carbonate, calcium carbonate and magnesium carbonate.

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

(電極)
活物質を結着する結着剤としては、電極製造時に使用する溶媒や電解液に対して安定な材料であれば、任意のものを使用することができる。例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム等の不飽和結合を有するポリマー及びその共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体等のアクリル酸系ポリマー及びその共重合体などが挙げられる。
(electrode)
As the binder for binding the active material, any material can be used as long as it is a material that is stable with respect to the solvent and the 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.

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

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

また、活物質に結着剤や導電材などを加えたものをそのままロール成形してシート電極としたり、圧縮成型によりペレット電極としたり、蒸着・スパッタ・メッキ等の手法で集電体上に電極材料の薄膜を形成することもできる。
負極活物質に黒鉛を用いた場合、負極活物質層の乾燥、プレス後の密度は、通常1.45g/cm3以上であり、好ましくは1.55g/cm3以上、より好ましくは1.60g/cm3以上、特に好ましくは1.65g/cm3以上、である。
また、正極活物質層の乾燥、プレス後の密度は、通常2.0g/cm3以上であり、好
ましくは2.5g/cm3以上、より好ましくは3.0g/cm3以上である。
In addition, a material obtained by adding a binder or a conductive material to an active material is roll-formed as it is to form a sheet electrode, a pellet electrode is formed by compression molding, and an electrode is formed on the current collector by a technique such as vapor deposition, sputtering, or plating. A thin film of material can also be formed.
When graphite is used as the negative electrode active material, the density of the negative electrode active material layer after drying and pressing is usually 1.45 g / cm 3 or more, preferably 1.55 g / cm 3 or more, more preferably 1.60 g. / Cm 3 or more, particularly preferably 1.65 g / cm 3 or more.
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.

集電体としては各種のものが用いることができるが、通常は金属や合金が用いられる。負極の集電体としては、銅、ニッケル、ステンレス等が挙げられ、好ましいのは銅である。また、正極の集電体としては、アルミニウム、チタン、タンタル等の金属又はその合金が挙げられ、好ましいのはアルミニウム又はその合金である。   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 positive electrode current collector include metals such as aluminum, titanium, and tantalum, and alloys thereof, and aluminum or an alloy thereof is preferable.

(セパレータ、外装体)
正極と負極の間には、短絡を防止するために多孔膜(セパレータ)を介在させる。この場合、電解液は多孔膜に含浸させて用いる。多孔膜の材質や形状は、電解液に安定であり、かつ保液性に優れていれば、特に制限はなく、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを原料とする多孔性シート又は不織布等が好ましい。
(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、アルミニウム又はその合金、ニッケル、チタン、ラミネートフィルム等が用いられる。
上記した本発明の非水系電解液二次電池の作動電圧は通常2V〜4.9Vの範囲である。
The material of the battery casing used in the battery according to the present invention is also arbitrary, and nickel-plated iron, stainless steel, aluminum or an alloy thereof, nickel, titanium, a laminate film, or the like is used.
The operating voltage of the above-described non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is usually in the range of 2V to 4.9V.

以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限りこれらの実施例に限定されるものではない。
尚、下記実施例および比較例で得られた電池の各評価方法を以下に示す。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples as long as the gist thereof is not exceeded.
In addition, each evaluation method of the battery obtained by the following Example and the comparative example is shown below.

[容量評価]
非水系電解液二次電池を、電極間の密着性を高めるためにガラス板で挟んだ状態で、25℃において、0.2Cに相当する定電流で4.2Vまで充電した後、0.2Cの定電流で3Vまで放電した。これを3サイクル行って電池を安定させ、4サイクル目は、0.5Cの定電流で4.2Vまで充電後、4.2Vの定電圧で電流値が0.05Cになるまで充電を実施し、0.2Cの定電流で3Vまで放電して、初期放電容量を求めた。
ここで、1Cとは電池の基準容量を1時間で放電する電流値を表し、0.2Cとはその1/5の電流値を表す。
[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. 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.
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。
[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.

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。
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。
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.
The lower the OCV of the battery after the overcharge test, the lower the overcharge depth and the higher the safety during overcharge.
Further, 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 operates the safety valve because the safety valve can be activated earlier. .

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。   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。
[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.

電池を冷却させた後、エタノール浴中に浸して体積を測定し、連続充電の前後の体積変化から発生したガス量を求めた。
発生ガス量の測定後、25℃において0.2Cの定電流で3Vまで放電させ、連続充電試験後の残存容量を測定し、初期放電容量に対する連続充電試験後の放電容量の割合を求め、これを連続充電後の残存容量(%)とした。
After the battery was cooled, it was immersed in an ethanol bath to measure the volume, and the amount of gas generated from the volume change before and after continuous charging was determined.
After measuring the amount of gas generated, discharge to 3 V at a constant current of 0.2 C at 25 ° C., measure the remaining capacity after the continuous charge test, and determine the ratio of the discharge capacity after the continuous charge test to the initial discharge capacity. Was the remaining capacity (%) after continuous charging.

(実施例1)
[負極の製造]
X線回折における格子面(002面)のd値が0.336nm、結晶子サイズ(Lc)が652nm、灰分が0.07重量部、レーザー回折・散乱法によるメジアン径が12μm、BET法による比表面積が7.5m2/g、アルゴンイオンレーザー光を用いたラマ
ンスペクトル分析から求めたR値(=IB/IA)が0.12、1570〜1620cm-1の範囲にあるピークの半値幅が19.9cm-1である天然黒鉛粉末94重量部とポリフッ化ビニリデン6重量部とを混合し、N−メチル−2−ピロリドンを加えスラリー状にした。このスラリーを厚さ12μmの銅箔の片面に均一に塗布、乾燥した後、負極活物質層の密度が1.67g/cm3になるようにプレスして負極とした。
Example 1
[Manufacture of negative electrode]
The d value of the lattice plane (002 plane) in X-ray diffraction is 0.336 nm, the crystallite size (Lc) is 652 nm, the ash content is 0.07 parts by weight, 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 R value (= I B / I A ) determined from Raman spectrum analysis using argon ion laser light is 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, dried, and then pressed so that the density of the negative electrode active material layer was 1.67 g / cm 3 to form a negative electrode.

[正極の製造]
LiCoO2 90重量部、カーボンブラック4重量部及びポリフッ化ビニリデン(呉羽化学社製、商品名「KF−1000」)6重量部を混合し、N−メチル−2−ピロリドンを加えスラリーし、これを厚さ15μmのアルミニウム箔の両面に均一に塗布、乾燥した後、正極活物質層の密度が3.2g/cm3になるようにプレスして正極とした。
[Production of positive electrode]
90 parts by weight of LiCoO 2 , 4 parts by weight of carbon black and 6 parts by weight of polyvinylidene fluoride (manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd., trade name “KF-1000”) are mixed, and N-methyl-2-pyrrolidone is added to form a slurry. After uniformly applying and drying on both surfaces of an aluminum foil having a thickness of 15 μm, the positive electrode active material layer was pressed to a density of 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%とメチル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]
In a dry argon atmosphere, 2% by weight of vinylene carbonate and 1% by weight of methylphenyl 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、及びポリエチレン製のセパレータを、負極、セパレータ、正極、セパレータ、負極の順に積層して電池要素を作製した。この電池要素をアルミニウム(厚さ40μm)の両面を樹脂層で被覆したラミネートフィルムからなる袋内に正極負極の端子を突設させながら挿入した後、上記電解液を袋内に注入し、真空封止を行い、シート状電池を作製し、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2に示す。
[Manufacture of lithium secondary batteries]
The positive electrode, the negative electrode, and the polyethylene separator were laminated in the order of the negative electrode, the separator, the positive electrode, the separator, and the negative electrode to produce a battery element. The battery element was inserted into a bag made of a laminate film in which both surfaces of aluminum (thickness: 40 μm) were coated with a resin layer while projecting positive and negative terminals, and then the electrolyte was poured into the bag and vacuum sealed. The sheet-like battery was manufactured, and overcharge characteristics and continuous charge characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.

(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2重量%に代えて、ジフルオロリン酸リチウム0.5重量%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2に示す。
(Example 2)
A sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that 0.5% by weight of lithium difluorophosphate was used instead of 2% by weight of vinylene carbonate in the electrolytic solution of Example 1, and overcharged. Characteristics and continuous charge characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.

(実施例3)
実施例1の電解液において、さらにジフルオロリン酸リチウム0.5重量%をさらに加えた以外、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2に示す。
(Example 3)
A sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that 0.5% by weight of lithium difluorophosphate was further added to the electrolytic solution of Example 1, and evaluation of overcharge characteristics and continuous charge characteristics was performed. Went. The evaluation results are shown in Table 2.

(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2:3:3)に、非水系電解液中の含有量として(t−ブチルフェニルメチルカーボネート)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整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2に示す。
Example 4
1% by weight (t-butylphenylmethyl carbonate) as a content in the non-aqueous electrolyte is mixed with a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate (volume ratio 2: 3: 3) 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 so as to have a ratio of 1.0 mol / liter was used. The charging characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.

(実施例5)
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジメチルカーボネートの混合物(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2−シクロヘキシルフェニルメチルカーボネート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
溶解して調整した電解液を使用した以外、実施例1−1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2に示す。
(Example 5)
To a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate (volume ratio 2: 3: 3), the content in the non-aqueous electrolyte solution is 2% by weight of vinylene carbonate and 2-cyclohexylphenyl as the content in the non-aqueous electrolyte solution. A sheet was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that an electrolytic solution prepared by dissolving 1% by weight of methyl carbonate and then dissolving sufficiently dried LiPF6 to a ratio of 1.0 mol / liter was used. Lithium secondary batteries were prepared, and overcharge characteristics and continuous charge characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.

(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2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 2.

(比較例2)
実施例1の電解液において、メチル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2に示す。
(Comparative Example 2)
A sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that phenylcyclohexane was used in place of methylphenyl carbonate in the electrolytic solution of Example 1, and evaluation of overcharge characteristics and continuous charge characteristics was performed. Went. The evaluation results are shown in Table 2.

(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を加えなかったこと以外、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2に示す。
(Comparative Example 3)
Example 1 except that vinylene carbonate was not added to the electrolyte solution of Example 1.
In the same manner as above, a sheet-like lithium secondary battery was prepared, and overcharge characteristics and continuous charge characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.

(比較例4)
実施例1の電解液において、ビニレンカーボネートとメチルフェニルカーボネートを加えなかったこと以外、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2に示す。
(Comparative Example 4)
A sheet-like lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that vinylene carbonate and methylphenyl carbonate were not added in the electrolytic solution of Example 1, and overcharge characteristics and continuous charge characteristics were evaluated. . The evaluation results are shown in Table 2.

(比較例5)
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、4−メチルフェニルメチルカーボネート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。
(Comparative Example 5)
Under a dry argon atmosphere, 1% by weight of 4-methylphenylmethyl carbonate was mixed with a mixture of ethylene carbonate, ethylmethyl carbonate and dimethyl carbonate (volume ratio 2: 3: 3), and then fully dried LiPF6 was added to 1.0%. A sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that an electrolytic solution prepared by dissolving at a mol / liter ratio was used, and overcharge characteristics and continuous charge characteristics were evaluated. .

(比較例6)
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、ビニレンカーボネート2重量%と4−メチルフェニルメチルカーボネート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。
(Comparative Example 6)
Under a dry argon atmosphere, a mixture of ethylene carbonate, ethylmethyl carbonate and dimethyl carbonate (volume ratio 2: 3: 3) was mixed with 2% by weight of vinylene carbonate and 1% by weight of 4-methylphenylmethyl carbonate, and then thoroughly dried. A sheet-like lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that an electrolytic solution prepared by dissolving LiPF6 at a ratio of 1.0 mol / liter was used, and overcharge characteristics and continuous charge were obtained. The characteristics were evaluated.

Figure 2014017258
Figure 2014017258

Figure 2014017258
Figure 2014017258

表2から明らかなように、比較例1,4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。また、比較例2, 3,5及び6の電池では過充電
時の安全性は高いが、高温保存後の電池特性劣化が大きい。本発明に係る電池は、過充電時の安全性が高く、高温保特性に優れていることがわかる。
As is clear from Table 2, the batteries of Comparative Examples 1 and 4 are excellent in battery characteristics after high-temperature storage, but can be said to have low safety during overcharge. In addition, the batteries of Comparative Examples 2, 3, 5, and 6 have high safety during overcharging, but the battery characteristics are greatly degraded after high-temperature storage. It can be seen that the battery according to the present invention has high safety during overcharge and is excellent in high temperature retention characteristics.

Claims (6)

電解質及び非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が、一般式(2)で表される化合物を含有することを特徴とする、リチウム二次電池用非水系電解液。
Figure 2014017258
(一般式(2)中、Rはハロゲン原子および/またはフェニル基を有していてもよい炭
素数1以上12以下のアルキル基を表す。また、R〜R12はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1以上12以下のエーテル基、またはハロゲン原子を有していてもよい炭素数1以上12以下のアルキル基を表す。ただし、R〜R12のうち少なくとも一つはハロゲン原子を有していてもよい炭素数2以上12以下のアルキル基である。)
A nonaqueous electrolytic solution for a lithium secondary battery, wherein the nonaqueous electrolytic solution contains an electrolyte and a nonaqueous solvent, and the nonaqueous electrolytic solution contains a compound represented by the general formula (2).
Figure 2014017258
(In the general formula (2), R 7 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom and / or a phenyl group. Also, R 8 to R 12 are each independently hydrogen. An atom, a halogen atom, an ether group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom, provided that at least one of R 8 to R 12 is (It is an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom.)
前記非水系電解液中に、C=C不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素原子を有す
る環状カーボネート、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より選ばれる少なくとも1種の化合物を含有することを特徴とする、請求項1に記載のリチウム二次電池用非水系電解液。
The non-aqueous electrolyte contains at least one compound selected from the group consisting of a cyclic carbonate having a C = C unsaturated bond, a cyclic carbonate having a fluorine atom, a monofluorophosphate, and a difluorophosphate. The nonaqueous electrolytic solution for a lithium secondary battery according to claim 1, characterized in that:
前記一般式(2)で表わされる化合物が、前記非水系電解液中に0.001重量%以上10重量%未満の割合で含まれていることを特徴とする、請求項1または2に記載のリチウム二次電池用非水系電解液。   The compound represented by the general formula (2) is contained in the nonaqueous electrolytic solution in a proportion of 0.001 wt% or more and less than 10 wt%. Non-aqueous electrolyte for lithium secondary batteries. 前記C=C不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート
、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より選ばれる少なくとも1種の化合物が、前記非水系電解液中に0.001重量%以上10重量%以下の割合で含まれていることを特徴とする請求項2または3に記載のリチウム二次電池用非水系電解液。
At least one compound selected from the group consisting of the cyclic carbonate having a C = C unsaturated bond, the cyclic carbonate having a fluorine atom, a monofluorophosphate and a difluorophosphate is 0 in the non-aqueous electrolyte. The non-aqueous electrolyte for a lithium secondary battery according to claim 2 or 3, wherein the non-aqueous electrolyte is contained in a ratio of 0.001% by weight to 10% by weight.
前記非水溶媒がエチレンカーボネートおよびプロピレンカーボネートから選ばれる環状カーボネート、非対称鎖状ジアルキルカーボネートおよび対称鎖状ジアルキルカーボネートを含有していることを特徴とする、請求項1ないし4の何れか一項に記載のリチウム二次電池用非水系電解液。   The non-aqueous solvent contains a cyclic carbonate selected from ethylene carbonate and propylene carbonate, an asymmetric chain dialkyl carbonate, and a symmetric chain dialkyl carbonate, according to any one of claims 1 to 4. Non-aqueous electrolyte for lithium secondary batteries. リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水系電解液を含む非水系電解液電池であって、該非水系電解液が請求項1ないし5の何れか一項に記載の非水系電解液であることを特徴とする、非水系電解液リチウム二次電池。   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 a non-aqueous electrolyte solution according to any one of claims 1 to 5. A non-aqueous electrolyte lithium secondary battery characterized by the above.
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