JP2014203748A - Nonaqueous electrolytic solution for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery having the same - Google Patents

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慎弥 柴田
Shinya Shibata
慎弥 柴田
平田 和久
Kazuhisa Hirata
和久 平田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolytic solution for lithium ion secondary batteries which is hard to cause the corrosion of aluminum when being caused to work under the condition of 4.2 V or larger even in the case of using an imide-based alkali metal salt such as an imide lithium salt as an electrolyte, and to provide a lithium ion secondary battery including such a nonaqueous electrolytic solution.SOLUTION: A nonaqueous electrolytic solution for lithium ion secondary batteries comprises, as an electrolyte, 0.6 mol/L or more of an imide-based alkali metal salt expressed by the general formula (1), MN(RSO)(FSO) (where M represents an alkali metal ion, and R represents fluorine atom, an alkyl group with 1-6 carbon atoms, or a fluoroalkyl group with 1-6 carbon atoms); and 10 vol.% or more of fluorine-containing carbonic ester.

Description

本発明はリチウムイオン二次電池用非水電解液およびこれを備えたリチウムイオン二次電池に関する。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery and a lithium ion secondary battery including the same.

近年、リチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度を有するため、移動体通信機器用電源、携帯用情報端末用電源等として利用され、これらの端末の普及と共にその市場が急速に伸びてきており、安全性の確保、サイクル特性やエネルギー密度の向上、高温保存特性等の改良を目的とした様々な研究がなされている。   In recent years, since lithium ion secondary batteries have high energy density, they have been used as power sources for mobile communication devices, power sources for portable information terminals, etc., and the market has been growing rapidly with the spread of these terminals. Various studies have been conducted for the purpose of ensuring safety, improving cycle characteristics and energy density, and improving high-temperature storage characteristics.

例えば、特許文献1には、溶媒としてフッ素化環状炭酸エステルを含み、主たる電解質としてLiPF6を、添加剤的電解質としてリチウムビス(フルオロスルホニル)イミド(LiFSI)とを含む非水電解液が示されており、高温環境下における充放電保存特性が改善されたことが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a nonaqueous electrolytic solution containing a fluorinated cyclic carbonate as a solvent, LiPF 6 as a main electrolyte, and lithium bis (fluorosulfonyl) imide (LiFSI) as an additive electrolyte. It is disclosed that charge / discharge storage characteristics in a high temperature environment have been improved.

特開2010−129449号公報(請求項1、段落0027等)JP 2010-129449 A (Claim 1, paragraph 0027, etc.)

しかしながら、LiFSI等のイミド系アルカリ金属塩を主たる電解質(電解質総量の約50質量%以上)とする非水電解液では、4.2Vを超える高電圧で作動させると、リチウムイオン二次電池の正極集電体として用いられるアルミニウムを腐食させてしまうという問題があった。なお、上記特許文献1では、LiFSIに由来する腐食の問題については、一切触れられていない。   However, in a non-aqueous electrolyte containing an imide-based alkali metal salt such as LiFSI as the main electrolyte (about 50% by mass or more of the total amount of the electrolyte), when operated at a high voltage exceeding 4.2 V, the positive electrode of the lithium ion secondary battery There was a problem of corroding aluminum used as a current collector. In addition, in the said patent document 1, it does not touch at all about the problem of the corrosion originating in LiFSI.

本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、イミドリチウム塩等のイミド系アルカリ金属塩を主たる電解質として用いる場合に、4.2V以上の条件下で作動させたときでもアルミニウムの腐食が生じ難いリチウムイオン二次電池用非水電解液と、腐食の耐電圧が高いリチウムイオン二次電池を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and its purpose is to operate under a condition of 4.2 V or higher when an imide-based alkali metal salt such as an imide lithium salt is used as a main electrolyte. An object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery in which aluminum corrosion hardly occurs and a lithium ion secondary battery with a high withstand voltage against corrosion.

上記課題を達成し得た本発明は、
リチウムイオン二次電池用の非水電解液であって、
上記非水電解液は、電解質として、一般式(1):MN(RSO2)(FSO2)で表されるイミド系アルカリ金属塩(式(1)中、Mはアルカリ金属イオンを表し、Rは、フッ素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のフルオロアルキル基を表す)を0.6mol/L以上含み、フッ素含有炭酸エステルを10体積%以上含むことを特徴とする。
The present invention that has achieved the above-mentioned problems
A non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery,
The non-aqueous electrolyte is an imide-based alkali metal salt represented by the general formula (1): MN (RSO 2 ) (FSO 2 ) as an electrolyte (in the formula (1), M represents an alkali metal ion, R Represents a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms) in an amount of 0.6 mol / L or more, and contains 10% by volume or more of a fluorine-containing carbonate. .

上記非水電解液は、電解質としてさらに、
一般式(2):M’PFa(Cm2m+16-a(0≦a≦6、1≦m≦2)
(式(2)中、M’はアルカリ金属イオンを表す)
で表される塩化合物を含むことが好ましい。
The non-aqueous electrolyte is further used as an electrolyte.
General formula (2): M′PF a (C m F 2m + 1 ) 6-a (0 ≦ a ≦ 6, 1 ≦ m ≦ 2)
(In formula (2), M ′ represents an alkali metal ion)
It is preferable that the salt compound represented by these is included.

上記一般式(1)で表されるイミド系アルカリ金属塩は、電解質100mol%中、50mol%以上であることが好ましい。また、上記一般式(1)で表されるイミド系アルカリ金属塩がリチウムビス(フルオロスルホニル)イミドである態様、上記一般式(2)で表される塩化合物がLiPF6である態様は、いずれも本発明の好ましい実施態様である。 The imide-based alkali metal salt represented by the general formula (1) is preferably 50 mol% or more in 100 mol% of the electrolyte. In addition, the embodiment in which the imide-based alkali metal salt represented by the general formula (1) is lithium bis (fluorosulfonyl) imide and the embodiment in which the salt compound represented by the general formula (2) is LiPF 6 Is also a preferred embodiment of the present invention.

上記フッ素含有炭酸エステルは、フッ素化環状炭酸エステルであることが好ましい。
本発明には、本発明のリチウムイオン二次電池用非水電解液を備えるリチウムイオン二次電池も包含される。
The fluorine-containing carbonate is preferably a fluorinated cyclic carbonate.
The present invention also includes a lithium ion secondary battery comprising the non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery of the present invention.

フッ素含有炭酸エステルを用いることで、イミド系アルカリ金属塩を主たる電解質とする場合であっても、アルミニウムの腐食が生じ難いものとなった。したがって、本発明の非水電解液を使用することで、高電圧下であっても集電体の腐食による電池特性の低下が生じ難いリチウムイオン二次電池が得られるものと考えられる。   By using a fluorine-containing carbonic acid ester, even when an imide-based alkali metal salt is used as a main electrolyte, corrosion of aluminum hardly occurs. Therefore, it is considered that by using the non-aqueous electrolyte of the present invention, a lithium ion secondary battery in which deterioration of battery characteristics due to corrosion of the current collector hardly occurs even under high voltage can be obtained.

1.非水電解液
本発明のリチウムイオン二次電池用非水電解液は、電解質として、一般式(1):MN(RSO2)(FSO2)で表されるイミド系アルカリ金属塩(式(1)中、Mはアルカリ金属イオンを表し、Rは、フッ素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のフルオロアルキル基を表す)と、フッ素含有炭酸エステルを含むところに特徴を有する。以下、本発明の非水電解液について詳細に説明する。
1. Nonaqueous Electrolyte The nonaqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery of the present invention has an imide-based alkali metal salt (formula (1) represented by the general formula (1): MN (RSO 2 ) (FSO 2 ) as an electrolyte. ), M represents an alkali metal ion, and R represents a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms) and a fluorine-containing carbonate. Have. Hereinafter, the non-aqueous electrolyte of the present invention will be described in detail.

1−1.電解質
1−1−1.イミド系アルカリ金属塩
本発明の非水電解液は、一般式(1):MN(RSO2)(FSO2)で表されるイミド系アルカリ金属塩(式(1)中、Mはアルカリ金属イオンを表し、Rは、フッ素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のフルオロアルキル基を表す)で表されるイミド系アルカリ金属塩(一般式(1)中、Mはアルカリ金属イオンを表す。以下、イミド系アルカリ金属塩(1)と称する)を含む。アルカリ金属イオンとしては、リチウムイオン,ナトリウムイオン,カリウムイオン,ルビジウムイオン,セシウムイオンが好ましく、より好ましくはリチウムイオン,ナトリウムイオン,カリウムイオンであり、さらに好ましくはリチウムイオンである。
1-1. Electrolyte 1-1-1. Imide Alkali Metal Salt The non-aqueous electrolyte of the present invention is an imide alkali metal salt represented by the general formula (1): MN (RSO 2 ) (FSO 2 ) (in the formula (1), M is an alkali metal ion) R represents an imide-based alkali metal salt represented by a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms (in the general formula (1), M represents an alkali) Represents a metal ion, hereinafter referred to as an imide-based alkali metal salt (1)). As the alkali metal ion, lithium ion, sodium ion, potassium ion, rubidium ion, and cesium ion are preferable, lithium ion, sodium ion, and potassium ion are more preferable, and lithium ion is more preferable.

上記Rは、独立して、フッ素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のフルオロアルキル基を表す。上記アルキル基としては、直鎖状のアルキル基であるのが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が挙げられる。上記フルオロアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状、または、これらの組合せからなるものであってもよい。また、フルオロアルキル基は、炭素原子に結合する水素原子の一部がフッ素原子に置換されたものであればよい。具体的なフルオロアルキル基としては、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フルオロエチル基、ジフルオロエチル基、トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、フルオロプロピル基、フルオロペンチル基、フルオロヘキシル基等が挙げられる。Rとしては、フッ素原子、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基が好ましい。   The above R independently represents a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. The alkyl group is preferably a linear alkyl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. The fluoroalkyl group may be linear, branched, cyclic, or a combination thereof. The fluoroalkyl group may be any group in which part of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom is replaced with a fluorine atom. Specific examples of the fluoroalkyl group include a fluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a fluoroethyl group, a difluoroethyl group, a trifluoroethyl group, a pentafluoroethyl group, a fluoropropyl group, a fluoropentyl group, and a fluorohexyl group. Groups and the like. R is preferably a fluorine atom, a trifluoromethyl group, or a pentafluoroethyl group.

好ましいイミド系アルカリ金属塩(1)としては、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド、リチウム(フルオロスルホニル)(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、リチウム(フルオロスルホニル)(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド、カリウムビス(フルオロスルホニル)イミド、カリウム(フルオロスルホニル)(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、ナトリウムビス(フルオロスルホニル)イミド、ナトリウム(フルオロスルホニル)(トリフルオロメチルスルホニル)イミドが挙げられ、より好ましくは、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド、リチウム(フルオロスルホニル)(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、リチウム(フルオロスルホニル)(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミドであり、さらに好ましいのはリチウムビスフルオロスルホニルイミドである。イミド系アルカリ金属塩は市販の物を使用してもよく、また、従来公知の方法により合成したものを使用してもよい。   Preferred imide alkali metal salts (1) include lithium bis (fluorosulfonyl) imide, lithium (fluorosulfonyl) (trifluoromethylsulfonyl) imide, lithium (fluorosulfonyl) (pentafluoroethylsulfonyl) imide, potassium bis (fluoro Sulfonyl) imide, potassium (fluorosulfonyl) (trifluoromethylsulfonyl) imide, sodium bis (fluorosulfonyl) imide, sodium (fluorosulfonyl) (trifluoromethylsulfonyl) imide, and more preferably lithium bis (fluorosulfonyl) ) Imide, lithium (fluorosulfonyl) (trifluoromethylsulfonyl) imide, lithium (fluorosulfonyl) (pentafluoroethylsulfonyl) imide There, more preferred is lithium bisfluorosulfonylimide. As the imide-based alkali metal salt, a commercially available product may be used, or one synthesized by a conventionally known method may be used.

イミド系アルカリ金属塩(1)の使用量は、本発明の非水電解液中における濃度が0.6mol/L以上、飽和濃度以下となるように使用するのが好ましい。より好ましくは0.62mol/L〜2.0mol/Lであり、さらに好ましくは0.64mol/L〜1.8mol/Lであり、特に好ましくは0.67mol/L〜1.6mol/Lであり、最も好ましくは0.7mol/L〜1.4mol/Lである。   The amount of the imide-based alkali metal salt (1) used is preferably such that the concentration in the nonaqueous electrolytic solution of the present invention is 0.6 mol / L or more and the saturation concentration or less. More preferably, it is 0.62 mol / L-2.0 mol / L, More preferably, it is 0.64 mol / L-1.8 mol / L, Especially preferably, it is 0.67 mol / L-1.6 mol / L Most preferably, it is 0.7 mol / L to 1.4 mol / L.

1−1−2.他の電解質
本発明の非水電解液は、上記イミド系アルカリ金属塩(1)に加えて、これとは異なる他の電解質を含んでいてもよい。
1-1-2. Other Electrolytes In addition to the imide-based alkali metal salt (1), the nonaqueous electrolytic solution of the present invention may contain another electrolyte different from this.

他の電解質としては、一般式(2):M’PFa(Cm2m+16-a(0≦a≦6、1≦m≦2)で表される化合物(以下、フッ素含有塩化合物(2)と称する)であるのが好ましい。式(2)中、M’はアルカリ金属イオンを示す。アルカリ金属イオンとしては、上記Mと同じものが挙げられ、好ましくはリチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンである。 As other electrolytes, compounds represented by the general formula (2): M′PF a (C m F 2m + 1 ) 6-a (0 ≦ a ≦ 6, 1 ≦ m ≦ 2) (hereinafter, fluorine-containing) The salt compound (referred to as salt compound (2)) is preferred. In formula (2), M ′ represents an alkali metal ion. Examples of the alkali metal ion include the same as those described above for M, preferably lithium ion, sodium ion, and potassium ion.

上記フッ素含有塩化合物(2)を併用することで、イミド系アルカリ金属塩(1)を単独で使用する場合に比べて、集電体の腐食抑制効果が向上し、また、非水電解液の安定性が高められるため好ましい。さらに、非水電解液のイオン伝導度、移動度も高められる。   By using the fluorine-containing salt compound (2) in combination, the corrosion inhibitory effect of the current collector is improved as compared with the case where the imide-based alkali metal salt (1) is used alone, and the non-aqueous electrolyte solution Since stability is improved, it is preferable. Furthermore, the ionic conductivity and mobility of the non-aqueous electrolyte are also increased.

上記フッ素含有塩化合物(2)としては、LiPF6、LiPF3(C253等が挙げられ、LiPF6がより好ましい。 Examples of the fluorine-containing salt compound (2) include LiPF 6 and LiPF 3 (C 2 F 5 ) 3 , and LiPF 6 is more preferable.

フッ素含有塩化合物(2)の使用量は、上記イミド系アルカリ金属塩(1)とフッ素含有塩化合物(2)の使用量の合計を100mol%とした場合に、0〜50mol%とするのが好ましく、より好ましくは5mol%〜45mol%であり、さらに好ましくは10mol%〜40mol%である。   The amount of the fluorine-containing salt compound (2) is 0 to 50 mol% when the total amount of the imide alkali metal salt (1) and the fluorine-containing salt compound (2) is 100 mol%. Preferably, it is 5 mol%-45 mol%, More preferably, it is 10 mol%-40 mol%.

なお、本発明の非水電解液中におけるフッ素含有塩化合物(2)の濃度は、0.02mol/L〜1.5mol/Lであるのが好ましい。より好ましくは0.05mol/L〜1.2mol/Lであり、さらに好ましくは0.1mol/L〜0.8mol/Lである。フッ素含有塩化合物(2)の使用量が多すぎると非水電解液の粘度が高くなり、伝導度が低下して、所期の電池性能が十分に発揮され難くなる虞がある。   In addition, it is preferable that the density | concentration of the fluorine-containing salt compound (2) in the non-aqueous electrolyte of this invention is 0.02 mol / L-1.5 mol / L. More preferably, it is 0.05 mol / L-1.2 mol / L, More preferably, it is 0.1 mol / L-0.8 mol / L. If the amount of the fluorine-containing salt compound (2) used is too large, the viscosity of the non-aqueous electrolyte is increased, the conductivity is lowered, and the desired battery performance may not be sufficiently exhibited.

フッ素含有塩化合物(2)は市販の物を使用してもよく、また、従来公知の方法で合成した物を使用してもよい。   As the fluorine-containing salt compound (2), a commercially available product may be used, or a product synthesized by a conventionally known method may be used.

本発明の非水電解液は、イミド系アルカリ金属塩(1)とフッ素含有塩化合物(2)以外の塩化合物を含んでいてもよい。イミド系アルカリ金属塩(1)とフッ素含有塩化合物(2)以外の塩化合物を構成するカチオン種としては、例えば、Li+、Na+、K+等のアルカリ金属イオン、Ca2+、Mg2+等のアルカリ土類金属イオン及びオニウムカチオンが挙げられ、特にリチウムイオンが好ましい。一方、アニオン種としては、BF4 -、ClO4 -、AlCl4 -、C[(CN)3-、N[(CN)2-、B[(CN)4]-、N[(SO2CF32]-、CF3(SO3-、C[(CF3SO23-、AsF6 -、SbF6 -およびジシアノトリアゾレートイオン(DCTA)などが挙げられる。 The nonaqueous electrolytic solution of the present invention may contain a salt compound other than the imide-based alkali metal salt (1) and the fluorine-containing salt compound (2). Examples of the cation species constituting the salt compound other than the imide-based alkali metal salt (1) and the fluorine-containing salt compound (2) include alkali metal ions such as Li + , Na + and K + , Ca 2+ and Mg 2. Examples thereof include alkaline earth metal ions such as + and onium cations, and lithium ions are particularly preferable. On the other hand, as anion species, BF 4 , ClO 4 , AlCl 4 , C [(CN) 3 ] , N [(CN) 2 ] , B [(CN) 4 ] , N [(SO 2 CF 3 ) 2 ] , CF 3 (SO 3 ) , C [(CF 3 SO 2 ) 3 ] , AsF 6 , SbF 6 and dicyanotriazolate ion (DCTA).

イミド系アルカリ金属塩(1)とフッ素含有塩化合物(2)以外の塩化合物の具体例として、好ましくは、LiAlO4、LiAlCl4等が挙げられる。これらの塩化合物は、フッ素含有塩化合物(2)の一部として使用するのが好ましく、その使用量は、イミド系アルカリ金属塩(1)、フッ素含有塩化合物(2)およびフッ素含有塩化合物以外の塩化合物の合計100質量部に対して、0.2質量部〜10質量部であるのが好ましく、より好ましくは0.5質量部〜8質量部であり、さらに好ましくは1質量部〜5質量部である。 Specific examples of salt compounds other than the imide-based alkali metal salt (1) and the fluorine-containing salt compound (2) preferably include LiAlO 4 and LiAlCl 4 . These salt compounds are preferably used as part of the fluorine-containing salt compound (2), and the amount used is other than the imide-based alkali metal salt (1), the fluorine-containing salt compound (2) and the fluorine-containing salt compound. It is preferable that it is 0.2 mass part-10 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of this salt compound, More preferably, they are 0.5 mass part-8 mass parts, More preferably, they are 1 mass part-5 parts. Part by mass.

1−2.溶媒
本発明の非水電解液は、上記電解質および添加剤を溶解させるため溶媒を含んでいる。本発明に係る溶媒としては、フッ素含有炭酸エステルを、溶媒100体積%中、10体積%以上含むものであれば特に限定されないが、フッ素含有炭酸エステルが60体積%を超えると、非水電解液の粘度が高くなり、伝導度が低下して、所期の電池性能が十分に発揮され難くなる虞がある。なお、本発明でフッ素含有炭酸エステルを溶媒の一部に用いるのは、アルミニウムの腐食が生じ難くなるためであり、そのメカニズムとしては、フッ素含有炭酸エステルがアルミニウムと反応して、アルミニウム製集電体表面にフッ化アルミニウムなどの耐腐食性を有する皮膜を形成し、腐食を抑制するものと考えられる。
1-2. Solvent The nonaqueous electrolytic solution of the present invention contains a solvent for dissolving the electrolyte and additives. The solvent according to the present invention is not particularly limited as long as it contains 10% by volume or more of the fluorine-containing carbonate ester in 100% by volume of the solvent, but when the fluorine-containing carbonate ester exceeds 60% by volume, the non-aqueous electrolyte solution The viscosity of the battery increases, the conductivity decreases, and the desired battery performance may not be fully exhibited. The reason why the fluorine-containing carbonate is used as a part of the solvent in the present invention is that the corrosion of aluminum is difficult to occur, and the mechanism thereof is that the fluorine-containing carbonate reacts with aluminum and the current collector made of aluminum is used. It is considered that a corrosion-resistant film such as aluminum fluoride is formed on the body surface to suppress corrosion.

溶媒に含まれるフッ素含有炭酸エステルの含有量としては、溶媒の合計量を100質量%として、10質量%以上必要である。好ましくは15質量%以上であり、より好ましくは20質量%以上である。
また、本発明の非水電解液においては、上記フッ素含有炭酸エステルと上記イミド系アルカリ金属塩(1)の含有量(質量比)としては、イミド系アルカリ金属塩(1)/フッ素含有炭酸エステル=1/4〜2/1であることが好ましい。より好ましくは、1/3.5〜1.5/1であり、さらに好ましくは1/3〜1.2/1である。
As content of the fluorine-containing carbonate contained in a solvent, 10 mass% or more is required by making the total amount of a solvent into 100 mass%. Preferably it is 15 mass% or more, More preferably, it is 20 mass% or more.
In the non-aqueous electrolyte of the present invention, the content (mass ratio) of the fluorine-containing carbonate and the imide alkali metal salt (1) is imide alkali metal salt (1) / fluorine carbonate. = 1/4 to 2/1 is preferable. More preferably, it is 1 / 3.5 to 1.5 / 1, and still more preferably 1/3 to 1.2 / 1.

フッ素含有炭酸エステルとしては、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、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等のフッ素化環状カーボネート;トリフルオロジメチルカーボネート、トリフルオロジエチルカーボネート、トリフルオロエチルメチルカーボネート等のフッ素化鎖状カーボネートが挙げられる。上記のなかでも、フッ素化環状カーボネートが好ましい。より好ましくは、フルオロエチレンカーボネートである。なお、これらのフッ素含有炭酸エステルは、2種以上を混合して使用してもよい。   Fluorinated cyclic carbonates such as fluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate, 4,4-difluoroethylene carbonate, tetrafluoroethylene carbonate, 4-fluoro-5-methylethylene carbonate; trifluoro Examples thereof include fluorinated chain carbonates such as dimethyl carbonate, trifluorodiethyl carbonate, and trifluoroethyl methyl carbonate. Among the above, fluorinated cyclic carbonate is preferable. More preferred is fluoroethylene carbonate. These fluorine-containing carbonates may be used as a mixture of two or more.

フッ素含有炭酸エステルと共に用いられる他の溶媒としては、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の鎖状カーボネート;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、クロロエチレンカーボネート等の環状カーボネート類;テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,1−ジメトキシエタン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、1,2−ジブトキシエタン等のエーテル類;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン等のラクトン類;プロピオン酸メチルや酪酸メチル等の鎖状カルボン酸エステル類;等の非水溶媒が挙げられる。なお、これらの非水溶媒は、2種以上を混合して使用してもよい。これらの中でも、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好ましい。   Other solvents used together with the fluorine-containing carbonate include chain carbonates such as dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate; cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and chloroethylene carbonate; tetrahydrofuran, 2- Ethers such as methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,1-dimethoxyethane, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, 1,2-dibutoxyethane; γ-butyrolactone, γ-valero Nonaqueous solvents such as lactones, lactones such as α-methyl-γ-butyrolactone; chain carboxylic acid esters such as methyl propionate and methyl butyrate; These nonaqueous solvents may be used as a mixture of two or more. Among these, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate are preferable.

これら他の溶媒の中でも鎖状カーボネート類は、電圧印加時に分解し難く安定であるためフッ素含有炭酸エステルと併用する溶媒として好ましい。なお、負極に黒鉛材料を用いる場合、ラクトン類は負極で還元分解され易いので、この場合は、ラクトン類以外の溶媒を使用するのが好ましい。   Among these other solvents, chain carbonates are preferable as a solvent used in combination with a fluorine-containing carbonate because they are difficult to decompose upon application of voltage and are stable. When a graphite material is used for the negative electrode, lactones are easily reduced and decomposed at the negative electrode. In this case, it is preferable to use a solvent other than the lactones.

溶媒の使用量は、電解質100質量部に対して100質量部〜5000質量部であるのが好ましく、より好ましくは150質量部〜2500質量部であり、さらに好ましくは200質量部〜2000質量部である。   The amount of the solvent used is preferably from 100 parts by weight to 5000 parts by weight, more preferably from 150 parts by weight to 2500 parts by weight, and even more preferably from 200 parts by weight to 2000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the electrolyte. is there.

1−3.添加剤
本発明の非水電解液は、サイクル特性の改善や安全性の向上を目的として添加剤を含有していてもよい。
1-3. Additive The non-aqueous electrolyte of the present invention may contain an additive for the purpose of improving cycle characteristics and safety.

添加剤としては、フェニルエチレンカーボネート、エリスリタンカーボネート等のカーボネート化合物;1,3−プロパンサルトン、1,4−ブタンサルトン、1,5−ペンタンサルトン、1,4−へキサンサルトン、4,6−ヘプタンサルトン、メタンスルホン酸メチル、ベンゼンスルホン酸メチル、トリフルオロメタンスルホン酸メチル等のスルホン酸エステル;スルホラン、3−メチルスルホラン、エチルメチルスルホン、ジフェニルスルホン、ビス(4−フルオロフェニル)スルホン等のスルホン化合物;無水コハク酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水グルタコン酸、無水イタコン酸、無水ジグリコール酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、フェニルコハク酸無水物等のカルボン酸無水物;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、N−メチルスクシイミド等の含窒素化合物;モノフルオロリン酸塩、ジフルオロリン酸塩などのリン酸塩;ヘプタン、オクタン、シクロヘプタン等の炭化水素化合物;等が挙げられる。非水電解液にこれらの添加剤を用いる場合、その濃度としては、非水電解液の構成材料(電解質溶剤および添加剤)の総量100質量部中、0.1質量部以上、10質量部以下であることが好ましい。   Examples of additives include carbonate compounds such as phenylethylene carbonate and erythritan carbonate; 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, 1,5-pentane sultone, 1,4-hexane sultone, 4,6- Sulfonic esters such as heptane sultone, methyl methanesulfonate, methyl benzenesulfonate, methyl trifluoromethanesulfonate; sulfones such as sulfolane, 3-methylsulfolane, ethylmethylsulfone, diphenylsulfone, bis (4-fluorophenyl) sulfone Compound: succinic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, glutaconic anhydride, itaconic anhydride, diglycolic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, phenylsuccinate Carboxylic anhydrides such as acid anhydrides; 1-methyl-2-pyrrolidinone, 1-methyl-2-piperidone, 3-methyl-2-oxazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-methyls Nitrogen-containing compounds such as succinimide; phosphates such as monofluorophosphate and difluorophosphate; hydrocarbon compounds such as heptane, octane and cycloheptane; When these additives are used in the non-aqueous electrolyte, the concentration thereof is 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less in 100 parts by mass of the total amount of the constituent materials (electrolyte solvent and additive) of the non-aqueous electrolyte. It is preferable that

2.リチウムイオン二次電池
本発明のリチウムイオン二次電池とは、電解液として、上記本発明のリチウムイオン二次電池用非水電解液を備えているところに特徴を有する。より詳細には、正極と負極とを備えた二次電池であり、正極と負極との間にはセパレータが設けられており、本発明の非水電解液がセパレータに含浸された状態で、正極、負極等と共に外装ケースに収容されている。
2. Lithium ion secondary battery The lithium ion secondary battery of the present invention is characterized in that the non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery of the present invention is provided as an electrolytic solution. More specifically, the secondary battery includes a positive electrode and a negative electrode. A separator is provided between the positive electrode and the negative electrode, and the positive electrode is in a state where the separator is impregnated with the non-aqueous electrolyte of the present invention. And the negative electrode together with the negative electrode.

本発明に係るリチウムイオン二次電池の形状は特に限定されず、円筒型、角型、ラミネート型、コイン型、大型等、リチウムイオン二次電池の形状として従来公知の形状はいずれも使用することができる。また、電気自動車、ハイブリッド電気自動車等に搭載するための高電圧電源(数10V〜数100V)として使用する場合には、個々の電池を直列に接続して構成される電池モジュールとすることもできる。   The shape of the lithium ion secondary battery according to the present invention is not particularly limited, and any conventionally known shape can be used as the shape of the lithium ion secondary battery, such as a cylindrical shape, a square shape, a laminate shape, a coin shape, and a large size. Can do. Further, when used as a high voltage power source (several tens of volts to several hundreds of volts) for mounting on an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, etc., a battery module configured by connecting individual batteries in series can be used. .

本発明の非水電解液はイミド系アルカリ金属塩を電解質とする場合であっても、アルミニウム集電体の腐食が生じ難いため、これを使用することにより、アルミニウム腐食の耐電圧が高く、経時的な電池性能の低下が生じ難く、良好な電池特性を有するリチウムイオン二次電池を提供することができる。   Even when the non-aqueous electrolyte of the present invention uses an imide-based alkali metal salt as an electrolyte, corrosion of the aluminum current collector is difficult to occur. Therefore, it is possible to provide a lithium ion secondary battery having good battery characteristics that is unlikely to cause a significant decrease in battery performance.

2−1.正極
正極は、正極活物質、導電助剤、結着剤および分散用溶媒等を含む正極活物質組成物が正極集電体に担持されているものであり、通常、シート状に成形されている。
2-1. The positive electrode is a positive electrode active material composition containing a positive electrode active material, a conductive additive, a binder, a dispersion solvent and the like supported on a positive electrode current collector, and is usually formed into a sheet shape. .

正極の製造方法としては、例えば、正極集電体に正極活物質組成物をドクターブレード法等で塗工したり、正極集電体を正極活物質組成物に浸漬した後に、乾燥する方法;正極活物質組成物を混練成形し乾燥して得たシートを正極集電体に導電性接着剤を介して接合し、プレス、乾燥する方法;液状潤滑剤を添加した正極活物質組成物を正極集電体上に塗布または流延して、所望の形状に成形した後、液状潤滑剤を除去し、次いで、一軸または多軸方向に延伸する方法;等が挙げられる。   Examples of the method for producing the positive electrode include a method in which the positive electrode active material composition is applied to the positive electrode current collector by a doctor blade method or the like, or the positive electrode current collector is immersed in the positive electrode active material composition and then dried; A method in which a sheet obtained by kneading, molding and drying an active material composition is bonded to a positive electrode current collector via a conductive adhesive, pressed and dried; a positive electrode active material composition to which a liquid lubricant is added Examples include a method of applying or casting on an electric body to form a desired shape, removing the liquid lubricant, and then stretching in a uniaxial or multiaxial direction.

2−1−1.正極集電体
正極集電体の材料としては特に限定されず、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、SUS(ステンレス鋼)、チタン等の導電性金属が使用できる。中でも、薄膜に加工し易く、安価であるという観点からは、アルミニウムが好ましい。
2-1-1. Positive electrode current collector The material of the positive electrode current collector is not particularly limited, and for example, conductive metals such as aluminum, aluminum alloy, SUS (stainless steel), and titanium can be used. Among these, aluminum is preferable from the viewpoint of being easily processed into a thin film and being inexpensive.

2−1−2.正極活物質
正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵・放出可能であれば良く、リチウムイオン二次電池で使用される従来公知の正極活物質が用いられる。
2-1-2. Positive electrode active material As the positive electrode active material, any known positive electrode active material used in lithium ion secondary batteries may be used as long as it can occlude and release lithium ions.

具体的には、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、LiNi1-x-yCoxMny2やLiNi1-x-yCoxAly2(0≦x≦1、0≦y≦1)で表される三元系酸化物等の遷移金属酸化物、LixNiyMn(2-y)4(0.9≦x≦1.1、0<y<1)で表されるニッケルマンガン酸リチウム、LiAPO4(A=Fe、Mn、Ni、Co)等のオリビン構造を有する化合物、遷移金属を複数取り入れた固溶材料(電気化学的に不活性な層状のLi2MnO3と、電気化学的に活性な層状のLiM”O[M”=Co、Ni等の遷移金属]との固溶体)等が正極活物質として例示できる。これらの正極活物質は、1種を単独で使用してもよく、または、複数を組み合わせて使用してもよい。 Specifically, lithium cobalt acid, lithium nickel acid, lithium manganese acid, LiNi 1-xy Co x Mn y O 2 or LiNi 1-xy Co x Al y O 2 (0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1 ), A transition metal oxide such as a ternary oxide represented by Li x Ni y Mn (2-y) O 4 (0.9 ≦ x ≦ 1.1, 0 <y <1) Lithium nickel manganate, compounds having an olivine structure such as LiAPO 4 (A = Fe, Mn, Ni, Co), and solid solution materials incorporating a plurality of transition metals (electrochemically inert layered Li 2 MnO 3 and As the positive electrode active material, an electrochemically active layered LiM ″ O [M ″ = transition metal such as Co and Ni]) and the like can be exemplified. These positive electrode active materials may be used alone or in combination of two or more.

2−1−3.導電助剤
導電助剤としては、アセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト、金属粉末材料、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、気相法炭素繊維等が挙げられる。
2-1-3. Conductive aid Examples of the conductive aid include acetylene black, carbon black, graphite, metal powder material, single-walled carbon nanotube, multi-walled carbon nanotube, and vapor grown carbon fiber.

2−1−4.結着剤
結着剤としては、ポリビニリデンフロライド、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂;スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム等の合成ゴム;ポリアミドイミド等のポリアミド系樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂;ポリ(メタ)アクリル系樹脂;ポリアクリル酸;カルボキシメチルセルロース等のセルロース系樹脂;等が挙げられる。これらの結着剤は単独で使用してもよく、複数種を混合して使用してもよい。また、これらの結着剤は、使用の際に溶媒に溶けた状態であっても、溶媒に分散した状態であっても構わない。
2-1-4. Binders As binders, fluorine resins such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene; synthetic rubbers such as styrene-butadiene rubber and nitrile butadiene rubber; polyamide resins such as polyamideimide; polyethylene, polypropylene and the like Polyolefin resin; poly (meth) acrylic resin; polyacrylic acid; cellulose resin such as carboxymethylcellulose; These binders may be used alone or in combination of two or more. These binders may be dissolved in a solvent at the time of use or dispersed in a solvent.

導電助剤および結着剤の配合量は、電池の使用目的(出力重視、エネルギー重視など)、イオン伝導性等を考慮して適宜調整することができる。   The blending amounts of the conductive auxiliary agent and the binder can be appropriately adjusted in consideration of the intended use of the battery (emphasis on output, importance on energy, etc.), ion conductivity, and the like.

正極を製造するに際して、正極活物質組成物に用いられる溶媒としては、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、アセトン、エタノール、酢酸エチル、水等が挙げられる。これらの溶媒は組み合わせて使用してもよい。溶媒の使用量は特に限定されず、製造方法や、使用する材料に応じて適宜決定すればよい。   In producing the positive electrode, examples of the solvent used in the positive electrode active material composition include N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, acetone, ethanol, ethyl acetate, and water. These solvents may be used in combination. The amount of the solvent used is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the production method and the material to be used.

2−2.負極
負極は、負極活物質、分散用溶媒、結着剤および必要に応じて導電助剤等を含む負極活物質組成物が負極集電体に担持されているものであり、通常、シート状に成形されている。
2-2. Negative electrode A negative electrode is a negative electrode current collector comprising a negative electrode active material, a dispersion solvent, a binder, and a conductive auxiliary agent, if necessary. Molded.

2−2−1.負極集電体
負極集電体の材料としては、銅、鉄、ニッケル、銀、ステンレス鋼(SUS)等の導電性金属を用いることができる。なお、薄膜への加工が容易である観点からは、銅が好ましい。
2-2-1. Negative Electrode Current Collector As a material for the negative electrode current collector, a conductive metal such as copper, iron, nickel, silver, stainless steel (SUS) can be used. From the viewpoint of easy processing into a thin film, copper is preferable.

2−2−2.負極活物質
負極活物質としては、リチウムイオン二次電池で使用される従来公知の負極活物質を用いることができ、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なものであればよい。具体的には、人造黒鉛、天然黒鉛等の黒鉛材料、石炭,石油ピッチから作られるメソフェーズ焼成体、難黒鉛化性炭素等の炭素材料、Si、Si合金、SiO等のSi系負極材料、Sn合金等のSn系負極材料、リチウム金属、リチウム−アルミニウム合金等のリチウム合金を用いることができる。
2-2-2. Negative electrode active material As the negative electrode active material, a conventionally known negative electrode active material used in lithium ion secondary batteries can be used as long as it can occlude and release lithium ions. Specifically, graphite materials such as artificial graphite and natural graphite, mesophase fired bodies made from coal and petroleum pitch, carbon materials such as non-graphitizable carbon, Si-based negative electrode materials such as Si, Si alloy, and SiO, Sn An Sn-based negative electrode material such as an alloy, or a lithium alloy such as lithium metal or a lithium-aluminum alloy can be used.

負極の製造方法としては、正極の製造方法と同様の方法を採用することができる。また、負極の製造時に使用する導電助剤、結着剤、材料分散用の溶媒も、正極で用いられるものと同様のものが用いられる。   As a manufacturing method of the negative electrode, a method similar to the manufacturing method of the positive electrode can be employed. In addition, the same conductive auxiliary agent, binder, and material dispersing solvent as used in the positive electrode are used in the production of the negative electrode.

2−3.セパレータ
セパレータは正極と負極とを隔てるように配置されるものである。セパレータには、特に制限がなく、本発明では、従来公知のセパレータはいずれも使用することができる。具体的なセパレータとしては、例えば、非水電解液を吸収・保持し得るポリマーからなる多孔性シート(例えば、ポリオレフィン系微多孔質セパレータやセルロース系セパレータなど)、不織布セパレータ、多孔質金属体等が挙げられる。中でも、ポリオレフィン系微多孔質セパレータは、有機溶媒に対して化学的に安定であるという性質を有するため好適である。
2-3. Separator The separator is disposed so as to separate the positive electrode and the negative electrode. There is no restriction | limiting in particular in a separator, In this invention, all the conventionally well-known separators can be used. Specific separators include, for example, porous sheets (for example, polyolefin microporous separators and cellulose separators) made of a polymer that can absorb and retain a nonaqueous electrolyte, nonwoven fabric separators, porous metal bodies, and the like. Can be mentioned. Among these, a polyolefin-based microporous separator is preferable because it has a property of being chemically stable to an organic solvent.

上記多孔性シートの材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレン/ポリエチレン/ポリプロピレンの3層構造を有する積層体等が挙げられる。   Examples of the material for the porous sheet include polyethylene, polypropylene, and a laminate having a three-layer structure of polypropylene / polyethylene / polypropylene.

上記不織布セパレータの材質としては、例えば、綿、レーヨン、アセテート、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、アラミド、ガラス等が挙げられ、非水電解液層に要求される機械的強度等に応じて、上記例示の材質を単独で、または、混合して用いることができる。   Examples of the material of the nonwoven fabric separator include cotton, rayon, acetate, nylon, polyester, polypropylene, polyethylene, polyimide, aramid, glass, etc., depending on the mechanical strength required for the non-aqueous electrolyte layer. The materials exemplified above can be used alone or in combination.

2−4.電池外装材
正極、負極、セパレータおよび本発明の非水電解液等を備えた電池素子は、電池使用時の外部からの衝撃、環境劣化等から電池素子を保護するため電池外装材に収容される。
2-4. Battery exterior material A battery element provided with a positive electrode, a negative electrode, a separator, and the non-aqueous electrolyte of the present invention is accommodated in a battery exterior material in order to protect the battery element from external impact, environmental degradation, etc. when the battery is used. .

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. Of course, it is possible to implement them, and they are all included in the technical scope of the present invention.

<腐食耐電圧の測定方法>
下記実施例、比較例で調製した非水電解液(1)〜(4)を用いて、CR2032型コインセルを作製した。具体的には、以下の通りとした。
<Measurement method of corrosion withstand voltage>
CR2032-type coin cells were produced using the non-aqueous electrolytes (1) to (4) prepared in the following examples and comparative examples. Specifically, it was as follows.

電池の作製
正極にはアルミニウム箔(1085材)をφ12mmとなるように打ち抜いたものを使用した。負極には厚さ0.5mmのリチウム箔(φ13mm)を用いた。非水電解液70μLをポリエチレン製セパレータに含浸させ、CR2032コイン型電池部品(宝泉株式会社製の負極キャップ、ウェーブワッシャー、スペーサー、正極キャップ)を用いて、カシメ機でかしめることによりコインセルを作製した。
Production of Battery The positive electrode used was an aluminum foil (1085 material) punched out to a diameter of 12 mm. A lithium foil (φ13 mm) having a thickness of 0.5 mm was used for the negative electrode. A polyethylene cell separator is impregnated with 70 μL of non-aqueous electrolyte, and a coin cell is produced by crimping with a caulking machine using CR2032 coin-type battery parts (negative electrode cap, wave washer, spacer, positive electrode cap manufactured by Hosen Co., Ltd.). did.

上記コインセルについて、充放電試験装置(ACD−01、アスカ電子株式会社製)を用いて、定電圧印加試験を行った。温度25℃、12時間の連続試験を0.1V毎に測定し、流れる電流量の増加の有無と外観検査で、アルミニウム箔の腐食の発生を判定した。   The coin cell was subjected to a constant voltage application test using a charge / discharge test apparatus (ACD-01, manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd.). A continuous test at a temperature of 25 ° C. for 12 hours was measured every 0.1 V, and the occurrence of corrosion of the aluminum foil was determined by the presence or absence of an increase in the amount of flowing current and the appearance inspection.

実施例1
フルオロエチレンカーボネート(FEC)とエチルメチルカーボネート(EMC)とを、3:7(体積比)で混合した非水溶媒に、濃度が1.2mol/Lとなるようにリチウムビス(フルオロスルホニル)イミド(株式会社日本触媒製、イミド系アルカリ金属塩(1))を溶解させて、非水電解液(1)を調製した。この非水電解液(1)を用いた電池の腐食の耐電圧の測定において、4.3Vまでは腐食は認められなかったが、4.4Vで腐食が発生し、腐食の耐電圧は4.3Vであった。
Example 1
In a non-aqueous solvent in which fluoroethylene carbonate (FEC) and ethyl methyl carbonate (EMC) are mixed at 3: 7 (volume ratio), lithium bis (fluorosulfonyl) imide (concentration is 1.2 mol / L). A non-aqueous electrolyte (1) was prepared by dissolving imide-based alkali metal salt (1) manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. In the measurement of the withstand voltage of corrosion of the battery using this non-aqueous electrolyte (1), no corrosion was observed up to 4.3 V, but corrosion occurred at 4.4 V, and the withstand voltage of corrosion was 4. It was 3V.

比較例1
FECに変えてエチレンカーボネートを用いた以外は実施例1と同様にして、非水電解液(2)を調製した。この非水電解液(2)を用いた電池の腐食の耐電圧の測定では、4.2Vまでは腐食は認められなかったが、4.3Vで腐食が発生し、腐食の耐電圧は4.2Vであった。
Comparative Example 1
A nonaqueous electrolytic solution (2) was prepared in the same manner as in Example 1 except that ethylene carbonate was used instead of FEC. In the measurement of the withstand voltage of corrosion of the battery using this non-aqueous electrolyte (2), no corrosion was observed up to 4.2 V, but corrosion occurred at 4.3 V, and the withstand voltage of corrosion was 4. 2V.

実施例2
電解質として、前記リチウムビス(フルオロスルホニル)イミドとLiPF6を用い、それぞれを0.6mol/Lずつ溶解させたこと以外は実施例1と同様にして非水電解液(3)を調製した。この非水電解液(3)を用いた電池の腐食の耐電圧の測定では、5Vまで腐食が認められず、腐食の耐電圧は5V以上といえる。
Example 2
A nonaqueous electrolytic solution (3) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the lithium bis (fluorosulfonyl) imide and LiPF 6 were used as the electrolyte and each was dissolved by 0.6 mol / L. In the measurement of the withstand voltage of corrosion of the battery using this non-aqueous electrolyte (3), no corrosion was observed up to 5V, and the withstand voltage of corrosion was 5V or more.

比較例2
FECに変えてエチレンカーボネートを用いた以外は実施例2と同様にして、非水電解液(4)を調製した。この非水電解液(4)を用いた電池の腐食の耐電圧の測定では、4.6Vまでは腐食は認められなかったが、4.7Vで腐食が発生し、腐食の耐電圧は4.6Vであった。
Comparative Example 2
A nonaqueous electrolytic solution (4) was prepared in the same manner as in Example 2 except that ethylene carbonate was used instead of FEC. In the measurement of the withstand voltage of corrosion of the battery using this nonaqueous electrolyte (4), no corrosion was observed up to 4.6V, but corrosion occurred at 4.7V, and the withstand voltage of corrosion was 4. 6V.

本発明の非水電解液は、リチウムイオン二次電池に用いられる。   The nonaqueous electrolytic solution of the present invention is used for a lithium ion secondary battery.

Claims (7)

リチウムイオン二次電池用の非水電解液であって、
上記非水電解液は、電解質として、一般式(1):MN(RSO2)(FSO2)で表されるイミド系アルカリ金属塩(式(1)中、Mはアルカリ金属イオンを表し、Rは、フッ素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のフルオロアルキル基を表す)を0.6mol/L以上含み、フッ素含有炭酸エステルを10体積%以上含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池用非水電解液。
A non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery,
The non-aqueous electrolyte is an imide-based alkali metal salt represented by the general formula (1): MN (RSO 2 ) (FSO 2 ) as an electrolyte (in the formula (1), M represents an alkali metal ion, R Represents a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms) in an amount of 0.6 mol / L or more, and contains 10% by volume or more of a fluorine-containing carbonate. Nonaqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries.
上記非水電解液は、電解質としてさらに、
一般式(2):M’PFa(Cm2m+16-a(0≦a≦6、1≦m≦2)
(式(2)中、M’はアルカリ金属イオンを表す)
で表される塩化合物を含むものである請求項1に記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液。
The non-aqueous electrolyte is further used as an electrolyte.
General formula (2): M′PF a (C m F 2m + 1 ) 6-a (0 ≦ a ≦ 6, 1 ≦ m ≦ 2)
(In formula (2), M ′ represents an alkali metal ion)
The non-aqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries according to claim 1, comprising a salt compound represented by:
上記一般式(1)で表されるイミド系アルカリ金属塩が、電解質100mol%中、50mol%以上である請求項2に記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液。   The non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery according to claim 2, wherein the imide-based alkali metal salt represented by the general formula (1) is 50 mol% or more in 100 mol% of the electrolyte. 上記一般式(1)で表されるイミド系アルカリ金属塩が、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミドである請求項1〜3のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液。   The non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the imide-based alkali metal salt represented by the general formula (1) is lithium bis (fluorosulfonyl) imide. 上記一般式(2)で表される塩化合物がLiPF6である請求項2〜4のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液。 The general formula (2) salt compound represented by a LiPF 6 lithium ion secondary battery nonaqueous electrolytic solution according to any one of claims 2-4. 上記フッ素含有炭酸エステルが、フッ素化環状炭酸エステルである請求項1〜5のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液。   The non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 5, wherein the fluorine-containing carbonate is a fluorinated cyclic carbonate. 請求項1〜6のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液を備えることを特徴とするリチウムイオン二次電池。   A lithium ion secondary battery comprising the non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery according to claim 1.
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