JP2015072867A - Method of manufacturing lithium ion secondary battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a lithium ion secondary battery which has a high cycle life even in the case of having a positive electrode including a positive electrode active material and operated with a high voltage.SOLUTION: A method of manufacturing a lithium ion secondary battery comprises: a step for enclosing, in a case, an electrolytic solution containing a compound (A), a positive electrode having a discharge capacity of 10 mAh/g or larger at a potential of 4.4 V(vsLi/Li) or higher and a negative electrode and then, tentatively sealing the case; a formation step after the tentatively sealing step; and a degassing step to be performed after the formation step. In the method, the compound (A) consists of an oxo acid selected from a proton acid having phosphorus and boron, a sulfonic acid and a carboxylic acid, provided that a hydrogen atom of the oxo acid is substituted with a substituent group expressed by the formula (1) below. (In the formula (1), R1, R2 and R3 independently represent an organic group having 1-10 carbon atoms.)

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a lithium ion secondary battery.

近年の電子技術の発展や環境技術への関心の高まりに伴い、様々な電気化学デバイスが用いられている。特に、省エネルギー化への要請が高まるにつれ、それに貢献できる電気化学デバイスへの期待はますます高くなっている。蓄電デバイスの代表例であるリチウムイオン二次電池は、従来、主として携帯機器用充電池として使用されていたが、近年ではハイブリッド自動車及び電気自動車用電池としての使用も期待されている。   With the recent development of electronic technology and increasing interest in environmental technology, various electrochemical devices are used. In particular, as the demand for energy savings increases, expectations for electrochemical devices that can contribute to this increase. Conventionally, lithium ion secondary batteries, which are representative examples of power storage devices, have been mainly used as rechargeable batteries for portable devices, but in recent years, they are also expected to be used as batteries for hybrid vehicles and electric vehicles.

そのような流れの中で、リチウムイオン二次電池にはより一層高いエネルギー密度が求められており、その高エネルギー密度を達成するため、電池の高電圧化も検討されている。電池の高電圧化を達成するためには高電圧で作動する正極を用いる必要があり、具体的には、4.4V(vsLi/Li+)以上で作動する種々の正極活物質が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In such a trend, a higher energy density is required for the lithium ion secondary battery, and in order to achieve the higher energy density, higher voltage of the battery is also being studied. In order to achieve a higher voltage of the battery, it is necessary to use a positive electrode that operates at a high voltage. Specifically, various positive electrode active materials that operate at 4.4 V (vsLi / Li + ) or higher have been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).

従来の4V前後の電圧で作動するリチウムイオン二次電池では、カーボネート系溶媒を主成分とした非水溶媒に、リチウム塩を溶解した非水電解液が広く用いられている(例えば、特許文献2参照)。このようなカーボネート系溶媒を含む電解液は、4V前後の電圧下では、耐酸化性と耐還元性とのバランスに優れると共にリチウムイオンの伝導性に優れている。   In a conventional lithium ion secondary battery that operates at a voltage of about 4 V, a nonaqueous electrolytic solution in which a lithium salt is dissolved in a nonaqueous solvent mainly composed of a carbonate-based solvent is widely used (for example, Patent Document 2). reference). The electrolytic solution containing such a carbonate-based solvent is excellent in the balance between oxidation resistance and reduction resistance and excellent in lithium ion conductivity under a voltage of about 4V.

また、様々な蓄電素子の製造方法が提案されているが、製造過程において収容ケース内に発生したガスを、ガス抜き工程により、収容ケースの外部に排出する蓄電素子の製造方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。   In addition, various methods for manufacturing a power storage element have been proposed, and a method for manufacturing a power storage element in which gas generated in the storage case during the manufacturing process is discharged to the outside of the storage case by a degassing process has been proposed. (For example, refer to Patent Document 3).

特表2000−515672号公報JP 2000-515672 A 特開平7−006786号公報JP-A-7-006786 特開2007−141774号公報JP 2007-141774 A

ところが、4.4V(vsLi/Li+)以上の高い電圧で作動する正極活物質を含有する正極を備えた高電圧のリチウムイオン二次電池においては、上記電解液に含まれるカーボネート系溶媒が正極表面にて酸化分解し、電池のサイクル寿命が低下するという問題が生ずる。また、特許文献3ではコンディショニング工程あるいはエージング工程後にガス抜き工程を実施するが、4.4V(vsLi/Li+)以上で作動する正極活物質を含有する正極を備えた高電圧のリチウムイオン二次電池については言及されておらず、正極表面にて起こる酸化分解に対する対応策は不明である。上記酸化分解によるサイクル寿命の低下に対する解決策は示されておらず、上記高電圧のリチウムイオン二次電池のサイクル寿命を向上させる電解液及びそれを備えたリチウムイオン二次電池が望まれている。 However, in a high voltage lithium ion secondary battery including a positive electrode containing a positive electrode active material that operates at a high voltage of 4.4 V (vs Li / Li + ) or higher, a carbonate-based solvent contained in the electrolyte is a positive electrode. There arises a problem that the cycle life of the battery is reduced due to oxidative decomposition on the surface. In Patent Document 3, a degassing step is performed after the conditioning step or the aging step, but a high-voltage lithium ion secondary having a positive electrode containing a positive electrode active material that operates at 4.4 V (vsLi / Li + ) or higher. The battery is not mentioned, and the countermeasure against the oxidative decomposition that occurs on the positive electrode surface is unknown. No solution for cycle life reduction due to oxidative decomposition is shown, and an electrolyte that improves the cycle life of the high-voltage lithium ion secondary battery and a lithium ion secondary battery including the same are desired. .

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、4.4V(vsLi/Li+)以上で作動する正極活物質を含有する正極を備える場合でも、高いサイクル寿命を有するリチウムイオン二次電池の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a lithium ion secondary battery having a high cycle life even when a positive electrode containing a positive electrode active material operating at 4.4 V (vsLi / Li + ) or higher is provided. It aims at providing the manufacturing method of.

本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、非水溶媒と、特定の構造を有するケイ素含有リン酸化合物を含有する電解液を用いて電池を作製し、ある条件を満たす充電後にガス抜きを行うことで、高いサイクル寿命を有するリチウムイオン二次電池を達成することができることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors made a battery using a non-aqueous solvent and an electrolytic solution containing a silicon-containing phosphate compound having a specific structure, and after charging that satisfies a certain condition By degassing, it was found that a lithium ion secondary battery having a high cycle life can be achieved, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、下記のとおりである。
[1]
正極活物質を含有する正極と、
負極活物質を含有する負極と、
非水溶媒及びリチウム塩を含有する電解液と、
を備えるリチウムイオン二次電池の製造方法であって、
前記電解液であって、リン原子及び/又はホウ素原子を有するプロトン酸、スルホン酸、カルボン酸から選ばれるオキソ酸の水素原子の少なくとも1つを下記式(1)で表される置換基で置換した化合物(A)を含む電解液と、前記正極であって、4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有する正極と、前記負極と、を収容ケースに収容し、当該収容ケースを仮封止する工程と、
(式(1)中、R1,R2,R3はそれぞれ独立に、炭素数1から10の有機基を示す。)
前記仮封止工程の後に行われる、フォーメーション工程と、
前記フォーメーション工程の後に行われるガス抜き工程と、
を含む、リチウムイオン二次電池の製造方法。
[2]
前記化合物(A)の含有量が、前記電解液に対して0.01質量%以上10質量%以下である、[1]に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
[3]
前記化合物(A)が、下記式(2)で表される化合物を含む、[1]に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
(式(2)中、nは0又は1の整数を示し、R4,R5はそれぞれ独立に、OH基、OLi基、置換されてもよい炭素数1以上10以下のアルキル基、置換されてもよい1以上10以下のアルコキシ基、炭素数3以上10以下のシロキシ基を示す。)
[4]
前記式(2)で表される化合物が、リン酸トリス(トリメチルシリル)を含む[1]又は[2]に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
[5]
前記エージング工程が、0.3C以下の電流値で満充電容量の50%以上充電し、その後、35℃以上60℃以下で5日以上10日以下の間保存する工程である、[1]に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
[6]
前記ガス抜き工程が、開封した封口部を通して収納空間を真空引きにより−100kPa以上−30kPa以下に減圧し、開口部を封口する工程である、[1]に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
[7]
前記正極活物質が、下記一般式(1):
LiMn2-xMax4 (1)
(式中、Maは遷移金属からなる群より選ばれる1種以上を示し、0.2≦x≦0.7である。)
で表される化合物、下記一般式(6):
LiMO2 (6)
(式中Mは遷移金属、Alから選ばれる1種以上を示す。)
で表される化合物、下記一般式(2A):
Li2McO3 (2A)
(式中、Mcは遷移金属からなる群より選ばれる1種以上を示す。)
で表される酸化物と、下記一般式(2B):
LiMdO2 (2B)
(式中、Mdは遷移金属からなる群より選ばれる1種以上を示す。)
で表される酸化物との複合酸化物であって、下記一般式(2):
zLi2McO3−(1−z)LiMdO2 (2)
(式中、Mc及びMdは、それぞれ前記一般式(2A)及び(2B)におけるMc及びMdと同義であり、0.1≦z≦0.9である。)
で表される化合物、下記一般式(3):
LiMb1-yFeyPO4 (3)
(式中、Mbは、Mn及びCoからなる群より選ばれる1種以上を示し、0≦y≦0.9である。)
で表される化合物及び下記一般式(4):
Li2MePO4F (4)
(式中、Meは遷移金属からなる群より選ばれる1種以上を示す。)
で表される化合物からなる群より選ばれる1種以上を含む、[1]〜[3]のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
That is, the present invention is as follows.
[1]
A positive electrode containing a positive electrode active material;
A negative electrode containing a negative electrode active material;
An electrolyte containing a non-aqueous solvent and a lithium salt;
A method for producing a lithium ion secondary battery comprising:
In the electrolytic solution, at least one hydrogen atom of an oxo acid selected from a proton acid, a sulfonic acid, and a carboxylic acid having a phosphorus atom and / or a boron atom is substituted with a substituent represented by the following formula (1) An electrolytic solution containing the prepared compound (A), the positive electrode having a discharge capacity of 10 mAh / g or more at a potential of 4.4 V (vs Li / Li + ) or more, and the negative electrode in a housing case. Storing and temporarily sealing the storage case;
(In formula (1), R1, R2 and R3 each independently represents an organic group having 1 to 10 carbon atoms.)
A formation process performed after the temporary sealing process;
A degassing step performed after the formation step;
A method for producing a lithium ion secondary battery, comprising:
[2]
The manufacturing method of the lithium ion secondary battery as described in [1] whose content of the said compound (A) is 0.01 mass% or more and 10 mass% or less with respect to the said electrolyte solution.
[3]
The method for producing a lithium ion secondary battery according to [1], wherein the compound (A) includes a compound represented by the following formula (2).
(In the formula (2), n represents an integer of 0 or 1, and R4 and R5 each independently represents an OH group, an OLi group, an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted group. A good 1 to 10 alkoxy group and a siloxy group having 3 to 10 carbon atoms.)
[4]
The method for producing a lithium ion secondary battery according to [1] or [2], wherein the compound represented by the formula (2) contains tris (trimethylsilyl) phosphate.
[5]
The aging step is a step of charging 50% or more of the full charge capacity at a current value of 0.3 C or less, and then storing it at 35 to 60 ° C. for 5 to 10 days, [1] The manufacturing method of the lithium ion secondary battery of description.
[6]
The method for producing a lithium ion secondary battery according to [1], wherein the degassing step is a step of evacuating the storage space to −100 kPa or more and −30 kPa or less by evacuation through the opened sealing portion to seal the opening. .
[7]
The positive electrode active material has the following general formula (1):
LiMn 2-x Ma x O 4 (1)
(In the formula, Ma represents one or more selected from the group consisting of transition metals, and 0.2 ≦ x ≦ 0.7.)
A compound represented by the following general formula (6):
LiMO 2 (6)
(In the formula, M represents one or more selected from transition metals and Al.)
A compound represented by the following general formula (2A):
Li 2 McO 3 (2A)
(In the formula, Mc represents one or more selected from the group consisting of transition metals.)
And the following general formula (2B):
LiMdO 2 (2B)
(In the formula, Md represents one or more selected from the group consisting of transition metals.)
A composite oxide with an oxide represented by the following general formula (2):
zLi 2 McO 3 - (1- z) LiMdO 2 (2)
(In the formula, Mc and Md are synonymous with Mc and Md in the general formulas (2A) and (2B), respectively, and 0.1 ≦ z ≦ 0.9.)
A compound represented by the following general formula (3):
LiMb 1-y Fe y PO 4 (3)
(In the formula, Mb represents one or more selected from the group consisting of Mn and Co, and 0 ≦ y ≦ 0.9.)
And the following general formula (4):
Li 2 MePO 4 F (4)
(In the formula, Me represents one or more selected from the group consisting of transition metals.)
The manufacturing method of the lithium ion secondary battery in any one of [1]-[3] containing 1 or more types chosen from the group which consists of a compound represented by these.

本発明に係るリチウムイオン二次電池の製造方法によれば、高電圧でも作動でき、かつ、高いサイクル寿命を有するリチウムイオン二次電池を製造することができる。   According to the method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to the present invention, it is possible to manufacture a lithium ion secondary battery that can operate even at a high voltage and has a high cycle life.

本実施形態におけるリチウムイオン二次電池の一例を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly an example of the lithium ion secondary battery in this embodiment.

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。なお、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。   Hereinafter, a form for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings as necessary. The following embodiments are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention to the following contents. The present invention can be implemented with appropriate modifications within the scope of the gist thereof. The positional relationship such as up, down, left, and right is based on the positional relationship shown in the drawings unless otherwise specified. Further, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios.

本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法は、正極活物質を含有する正極と、負極活物質を含有する負極と、非水溶媒及びリチウム塩を含有する電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池の製造方法である。さらに、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法は、前記電解液であって、リン原子、ホウ素原子を有するプロトン酸、スルホン酸、カルボン酸から選ばれるオキソ酸の水素原子の少なくとも1つを下記式(1)で表される置換基で置換した化合物(A)を含む電解液と、前記正極であって、4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有する正極と、前記負極と、を収容ケースに収容し、当該収容ケースを仮封止する工程と、
(式(1)中、R1,R2,R3はそれぞれ独立に、炭素数1から10の有機基を示す。)前記仮封止工程の後に行われる、フォーメーション工程と、前記フォーメーション工程の後に行われるガス抜き工程と、を含む。このように構成されているため、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法によれば、高電圧でも作動でき、かつ、高いサイクル寿命を有するリチウムイオン二次電池を製造することができる。
A method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to the present embodiment includes a positive electrode containing a positive electrode active material, a negative electrode containing a negative electrode active material, and an electrolyte containing a nonaqueous solvent and a lithium salt. This is a method for manufacturing a secondary battery. Furthermore, the method for producing a lithium ion secondary battery according to the present embodiment is the electrolytic solution, wherein at least one hydrogen atom of an oxo acid selected from a proton acid, a sulfonic acid, and a carboxylic acid having a phosphorus atom and a boron atom. An electrolyte containing the compound (A) substituted with a substituent represented by the following formula (1), and the positive electrode, and a discharge of 10 mAh / g or more at a potential of 4.4 V (vs Li / Li + ) or more Storing a positive electrode having a capacity and the negative electrode in a storage case, and temporarily sealing the storage case;
(In formula (1), R1, R2, and R3 each independently represents an organic group having 1 to 10 carbon atoms.) Performed after the temporary sealing step and after the formation step. And a degassing step. Since it is comprised in this way, according to the manufacturing method of the lithium ion secondary battery of this embodiment, the lithium ion secondary battery which can be operated even at a high voltage and has a high cycle life can be manufactured.

本実施形態において、リチウムイオン二次電池(以下、単に「電池」ともいう。)は、正極活物質を含有する正極と、負極活物質を含有する負極と、非水溶媒とリチウム塩を含有する電解液と、を備える。以下、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法に用いられる上記の各材料について詳細に説明する。   In this embodiment, a lithium ion secondary battery (hereinafter also simply referred to as “battery”) contains a positive electrode containing a positive electrode active material, a negative electrode containing a negative electrode active material, a nonaqueous solvent, and a lithium salt. An electrolyte solution. Hereafter, each said material used for the manufacturing method of the lithium ion secondary battery of this embodiment is demonstrated in detail.

本実施形態における電解液に用いられる非水溶媒としては、特に限定されず、様々なものを用いることができるが、例えば、非プロトン性極性溶媒が好ましい。その具体例としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート、2,3−ブチレンカーボネート、1,2−ペンチレンカーボネート、2,3−ペン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、フルオロエチレンカーボネート及び4,5−ジフルオロエチレンカーボネートになどの環状カーボネート;γーブチロラクトン及びγーバレロラクトンなどのラクトン;スルホランなどの環状スルホン;テトラヒドロフラン及びジオキサンなどの環状エーテル;エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、ジブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート及びメチルトリフルオロエチルカーボネートなどの鎖状カーボネート;アセトニトリルなどのニトリル;ジメチルエーテルなどの鎖状エーテル;プロピオン酸メチルなどの鎖状カルボン酸エステル;ジメトキシエタンなどの鎖状エーテルカーボネート化合物が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   The nonaqueous solvent used in the electrolytic solution in the present embodiment is not particularly limited, and various solvents can be used. For example, an aprotic polar solvent is preferable. Specific examples thereof include ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate, trifluoromethylethylene carbonate, fluoroethylene. Cyclic carbonates such as carbonate and 4,5-difluoroethylene carbonate; lactones such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone; cyclic sulfones such as sulfolane; cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl Propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl butyl carbonate, dibutyl carbonate, Chain carbonates such as tilpropyl carbonate and methyl trifluoroethyl carbonate; Nitriles such as acetonitrile; Chain ethers such as dimethyl ether; Chain carboxylic acid esters such as methyl propionate; Chain ether carbonate compounds such as dimethoxyethane . These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

本実施形態における非水溶媒としては、イオン伝導性の観点から、環状カーボネート、鎖状カーボネートなどのカーボネート系溶媒を用いることがより好ましい。また、カーボネート系溶媒として、環状カーボネートと鎖状カーボネートを組合せて用いることがさらに好ましい。環状カーボネートとしては、特に限定されず様々なものを用いることができるが、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネートが好ましく、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートがより好ましい。鎖状カーボネートとしては、特に限定されず様々なものを用いることができるが、例えば、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートが好ましい。   As the non-aqueous solvent in the present embodiment, it is more preferable to use a carbonate-based solvent such as a cyclic carbonate or a chain carbonate from the viewpoint of ion conductivity. Further, it is more preferable to use a combination of a cyclic carbonate and a chain carbonate as the carbonate solvent. Although it does not specifically limit as a cyclic carbonate and various things can be used, For example, ethylene carbonate, propylene carbonate, and fluoroethylene carbonate are preferable, and ethylene carbonate and propylene carbonate are more preferable. The chain carbonate is not particularly limited, and various types can be used. For example, ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate are preferable.

本実施形態におけるカーボネート系溶媒として、環状カーボネートと鎖状カーボネートを組合せて含む場合、環状カーボネートと鎖状カーボネートとの混合比は、イオン伝導性の観点から、体積比で1:10〜5:1であることが好ましく、1:5〜3:1であることがより好ましい。   When the carbonate-based solvent in the present embodiment includes a combination of a cyclic carbonate and a chain carbonate, the mixing ratio of the cyclic carbonate and the chain carbonate is 1:10 to 5: 1 in terms of volume ratio from the viewpoint of ion conductivity. It is preferable that the ratio is 1: 5 to 3: 1.

本実施形態におけるカーボネート系溶媒を用いる場合、電池物性改善の観点から、必要に応じて、アセトニトリル、スルホラン等の別の非水溶媒をさらに添加することができる。   In the case of using the carbonate-based solvent in the present embodiment, another nonaqueous solvent such as acetonitrile or sulfolane can be further added as necessary from the viewpoint of improving the physical properties of the battery.

本実施形態における電解液は、リチウム塩を含有する。上記リチウム塩の電解液含有量は、イオン伝導性の観点から、好ましくは1質量%以上であり、低温での溶解性の観点から、好ましくは40質量%以下である。リチウム塩の含有量は、より好ましくは5質量%以上35質量%以下であり、更に好ましくは7質量%以上30質量%以下である。なお、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池中に含まれる電解液中のリチウム塩の含有量は、当該リチウム塩に含まれる元素に基づき、例えば、19F−NMR、31P−NMRなどのNMR測定を行うことにより確認することができる。 The electrolytic solution in the present embodiment contains a lithium salt. The electrolyte solution content of the lithium salt is preferably 1% by mass or more from the viewpoint of ion conductivity, and preferably 40% by mass or less from the viewpoint of solubility at low temperatures. The lithium salt content is more preferably 5% by mass or more and 35% by mass or less, and further preferably 7% by mass or more and 30% by mass or less. Note that the content of the lithium salt in the electrolyte solution included in the lithium ion secondary battery according to the present embodiment is based on the elements included in the lithium salt, such as 19 F-NMR, 31 P-NMR, etc. This can be confirmed by performing NMR measurement.

本実施形態におけるリチウム塩の構造としては、特に限定されないが、イオン伝導性の観点から、好ましくは、LiPF6、LiClO4、LiAsF6、Li2SiF6、LiOSO2k2k+1(kは1〜8の整数)、LiN(SO2k2k+12[kは1〜8の整数]、LiPFn(Ck2k+16-n[nは1〜5の整数、kは1〜8の整数]、LiPF4(C222、LiPF2(C222であり、より好ましくは、LiPF6である。これらの電解質は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 The structure of the lithium salt in the present embodiment is not particularly limited, but from the viewpoint of ionic conductivity, LiPF 6 , LiClO 4 , LiAsF 6 , Li 2 SiF 6 , LiOSO 2 C k F 2k + 1 (k Is an integer of 1 to 8), LiN (SO 2 C k F 2k + 1 ) 2 [k is an integer of 1 to 8], LiPF n (C k F 2k + 1 ) 6-n [n is 1 to 5 Integer, k is an integer of 1 to 8], LiPF 4 (C 2 O 2 ) 2 , LiPF 2 (C 2 O 2 ) 2 , and more preferably LiPF 6 . These electrolytes can be used singly or in combination of two or more.

本実施形態における電解液は、リン原子及び/又はホウ素原子を有するプロトン酸、スルホン酸、カルボン酸から選ばれるオキソ酸の水素原子の少なくとも1つを下記式(3)で表される構造で置換した化合物(A)を含有する。   In the electrolytic solution in the present embodiment, at least one hydrogen atom of an oxo acid selected from proton acid, sulfonic acid, and carboxylic acid having a phosphorus atom and / or a boron atom is substituted with a structure represented by the following formula (3). Containing the compound (A).

(式(3)中、R1、R2、R3はそれぞれ独立に、炭素数1から10の有機基を示す。) (In Formula (3), R1, R2, and R3 each independently represents an organic group having 1 to 10 carbon atoms.)

本実施形態における電解液において、リン原子を有するプロトン酸とは、分子内にリン原子を有し、かつ、プロトンとして解離しうる水素原子を有する化合物であればよく、分子内にフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子や、アルコキシ基、アルキル基等の有機基をはじめ、Si、B、O、N、等の異種原子を含有していてもよい。また、ポリリン酸のように分子内にリン原子を複数個含有していてもよい。リン原子を有するプロトン酸として、リン酸、亜リン酸、ピロリン酸、ポリリン酸、ホスホン酸が好ましく挙げられる。この中でも化合物(A)の安定性の観点から、より好ましくは、リン酸、亜リン酸、ホスホン酸である。これらのプロトン酸は置換されていてもよい。   In the electrolytic solution in the present embodiment, the protonic acid having a phosphorus atom may be a compound having a phosphorus atom in the molecule and a hydrogen atom that can be dissociated as a proton. In addition to halogen atoms such as atoms, organic groups such as alkoxy groups and alkyl groups, hetero atoms such as Si, B, O, and N may be contained. Further, a plurality of phosphorus atoms may be contained in the molecule like polyphosphoric acid. Preferred examples of the protonic acid having a phosphorus atom include phosphoric acid, phosphorous acid, pyrophosphoric acid, polyphosphoric acid, and phosphonic acid. Among these, phosphoric acid, phosphorous acid, and phosphonic acid are more preferable from the viewpoint of the stability of the compound (A). These protonic acids may be substituted.

本実施形態における電解液において、ホウ素原子を有するプロトン酸とは、分子内にホウ素原子を有し、かつ、プロトンとして解離しうる水素原子を有する化合物であればよく、分子内にフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子や、アルコキシ基、アルキル基等の有機基をはじめ、Si、P、O、N、等の異種原子を含有していてもよい。また、分子内にホウ素原子を複数個含有していてもよい。ホウ素原子を有するプロトン酸としては、ホウ酸、ボロン酸、ボリン酸が好ましく挙げられる、これらのプロトン酸は置換されていてもよい。   In the electrolytic solution in the present embodiment, the proton acid having a boron atom may be a compound having a boron atom in the molecule and a hydrogen atom that can be dissociated as a proton. In addition to halogen atoms such as atoms, organic groups such as alkoxy groups and alkyl groups, hetero atoms such as Si, P, O, and N may be contained. Further, a plurality of boron atoms may be contained in the molecule. Preferred examples of the protonic acid having a boron atom include boric acid, boronic acid, and borinic acid. These protonic acids may be substituted.

本実施形態における電解液において、スルホン酸とは、分子内に−SO3H基(スルホン酸基)を有する化合物であり、分子内に複数個のスルホン酸基を有していてもよい。また、本実施形態においては、硫酸(HOSO3H)を含むものとすることができる。特に限定されないが、一例としては、メチルスルホン酸、エチルスルホン酸、プロピルスルホン酸、1,2エタンジスルホン酸、トリフルオロメチルスルホン酸、フェニルスルホン酸、ベンジルスルホン酸、硫酸などを好ましく挙げることができる。 In the electrolytic solution in the present embodiment, the sulfonic acid is a compound having a —SO 3 H group (sulfonic acid group) in the molecule, and may have a plurality of sulfonic acid groups in the molecule. In the present embodiment, sulfuric acid (HOSO 3 H) may be included. Although not particularly limited, preferred examples include methylsulfonic acid, ethylsulfonic acid, propylsulfonic acid, 1,2 ethanedisulfonic acid, trifluoromethylsulfonic acid, phenylsulfonic acid, benzylsulfonic acid, and sulfuric acid. .

本実施形態における電解液において、カルボン酸とは、分子内にCO2H基(カルボン酸基)を有する化合物であり、分子内に複数個のカルボン酸基を有していてもよい。カルボン酸としては、特に限定されないが、例えば,酢酸,トリフルオロ酢酸,プロピオン酸,酪酸,吉草酸,アクリル酸,メタクリル酸,オレイン酸,リノール酸,リノレン酸,安息香酸,フタル酸,イソフタル酸,テレフタル酸,サリチル酸,マロン酸,フマル酸,コハク酸,グルタル酸,アジピン酸,イタコン酸などをあげることができる。電池性能向上の観点から、好ましくは安息香酸,フタル酸,イソフタル酸,テレフタル酸,サリチル酸,マロン酸,フマル酸,コハク酸,グルタル酸,アジピン酸,イタコン酸などのジカルボン酸であり,更に好ましくはアジピン酸,イタコン酸,コハク酸,イソフタル酸、テレフタル酸である。 In the electrolytic solution in the present embodiment, the carboxylic acid is a compound having a CO 2 H group (carboxylic acid group) in the molecule, and may have a plurality of carboxylic acid groups in the molecule. Although it does not specifically limit as carboxylic acid, For example, acetic acid, trifluoroacetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, acrylic acid, methacrylic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid, Examples include terephthalic acid, salicylic acid, malonic acid, fumaric acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, and itaconic acid. From the viewpoint of improving battery performance, preferred are dicarboxylic acids such as benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, salicylic acid, malonic acid, fumaric acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, itaconic acid, and more preferred. Adipic acid, itaconic acid, succinic acid, isophthalic acid, terephthalic acid.

本実施形態における電解液は、上記オキソ酸の水素原子の少なくとも1つを式(3)で表される構造で置換した化合物(A)を含有する。ここで、式(3)で表される構造において、R1、R2、R3はそれぞれ独立に、炭素数1から10の有機基(炭化水素基)を示すが、炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基のみならず、フェニル基などの芳香族炭化水素基も含まれる。また、炭化水素基中の水素原子がすべてフッ素原子に置換されたトリフルオロメチル基などのフッ素置換炭化水素基も含まれる。また、必要に応じて、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子や、ニトリル基(−CN)、エーテル基(−O−)、カーボネート基(−OCO2−)、エステル基(−CO2−)、カルボニル基(−CO−)スルフィド基(−S−)、スルホキシド基(−SO−)、スルホン基(−SO2−)、ウレタン基(−NHCO2−)といった官能基を導入することができる。 The electrolytic solution in the present embodiment contains a compound (A) in which at least one hydrogen atom of the oxo acid is substituted with a structure represented by the formula (3). Here, in the structure represented by the formula (3), R1, R2, and R3 each independently represents an organic group (hydrocarbon group) having 1 to 10 carbon atoms. In addition to hydrogen groups, aromatic hydrocarbon groups such as phenyl groups are also included. Further, a fluorine-substituted hydrocarbon group such as a trifluoromethyl group in which all hydrogen atoms in the hydrocarbon group are substituted with fluorine atoms is also included. Further, if necessary, halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, nitrile group (—CN), ether group (—O—), carbonate group (—OCO 2 —), ester group (—CO 2- ), carbonyl group (—CO—) sulfide group (—S—), sulfoxide group (—SO—), sulfone group (—SO 2 —), urethane group (—NHCO 2 —) are introduced. be able to.

本実施形態におけるR1、R2、R3の好ましい例としては、メチル基、エチル基、ビニル基、1−メチルビニル基、プロピル基、ブチル基、フルオロメチル基などの脂肪族炭化水素基;ベンジル基、フェニル基、ニトリル置換フェニル基、フルオロ化フェニル基などの芳香族炭化水素基が挙げられる。上記の中でも、化学的安定性の観点から、メチル基、エチル基、ビニル基、1−メチルビニル基、フルオロメチル基がより好ましい。また,2つのRが結合して環を形成していてもよい。特に限定されないが、環を形成するためには,例えば、置換されている又は無置換の飽和又は不飽和のアルキレン基で置換される例が挙げられる。   Preferable examples of R1, R2, and R3 in the present embodiment include aliphatic hydrocarbon groups such as methyl group, ethyl group, vinyl group, 1-methylvinyl group, propyl group, butyl group, and fluoromethyl group; benzyl group, Aromatic hydrocarbon groups such as a phenyl group, a nitrile-substituted phenyl group, and a fluorinated phenyl group can be mentioned. Among these, a methyl group, an ethyl group, a vinyl group, a 1-methylvinyl group, and a fluoromethyl group are more preferable from the viewpoint of chemical stability. Two Rs may be bonded to form a ring. Although it does not specifically limit, In order to form a ring, the example substituted by the substituted or unsubstituted saturated or unsaturated alkylene group is mentioned, for example.

本実施形態におけるR1、R2、R3は、それぞれ独立に、炭素数1から10の有機基(炭化水素基)を示すが、非水溶媒との混和性の観点から、R1、R2、R3の炭素数は好ましくは、炭素数1以上8以下であり、より好ましくは炭素数1以上6以下である。   In the present embodiment, R1, R2, and R3 each independently represent an organic group (hydrocarbon group) having 1 to 10 carbon atoms. From the viewpoint of miscibility with a non-aqueous solvent, carbons R1, R2, and R3 The number is preferably 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms.

リチウムイオン二次電池中での化学的耐久性の観点から、式(3)で表される構造としては、−Si(CH33、−Si(C253、−Si(CHCH23、−Si(CH2CHCH23、−Si(CF33であることがより好ましく、−Si(CH33であることが最も好ましい。 From the viewpoint of chemical durability in the lithium ion secondary battery, the structure represented by the formula (3) includes —Si (CH 3 ) 3 , —Si (C 2 H 5 ) 3 , —Si (CHCH). 2 ) 3 , —Si (CH 2 CHCH 2 ) 3 , —Si (CF 3 ) 3 are more preferable, and —Si (CH 3 ) 3 is most preferable.

本実施形態における電解液において、オキソ酸の水素原子の少なくとも1つを式(3)で表される構造で置換した化合物(A)を含有することを特徴とする。ここで、オキソ酸が水素原子を複数個有している場合には、少なくとも1つの水素原子が式(3)で表される構造で置換されていればよい。また、式(3)で置換されていない残りの水素原子は、そのまま存在していてもよく、式(3)で表される構造以外の官能基で置換されていてもよい。そのような官能基としては例えば,ハロゲン置換又は無置換の飽和又は不飽和の炭素数1〜20の炭化水素基を好ましく挙げることができる。ハロゲン置換又は無置換の飽和又は不飽和の炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば,アルキル基,アルケニル基,アルキニル基,アリル基,ビニル基,を挙げることができる。また,2つの水素原子の置換基が結合して環を形成していてもよい。特に限定されないが、環を形成するためには,例えば置換又は無置換の飽和又は不飽和のアルキレン基で置換される例が挙げられる。   The electrolytic solution in the present embodiment is characterized by containing a compound (A) in which at least one hydrogen atom of an oxo acid is substituted with a structure represented by the formula (3). Here, when the oxo acid has a plurality of hydrogen atoms, it is sufficient that at least one hydrogen atom is substituted with the structure represented by the formula (3). Further, the remaining hydrogen atoms not substituted by the formula (3) may exist as they are, or may be substituted by a functional group other than the structure represented by the formula (3). As such a functional group, a halogen-substituted or unsubstituted saturated or unsaturated C1-C20 hydrocarbon group can be mentioned preferably, for example. The halogen-substituted or unsubstituted saturated or unsaturated hydrocarbon group is not particularly limited, and examples thereof include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an allyl group, and a vinyl group. Two hydrogen atom substituents may be bonded to form a ring. Although it does not specifically limit, In order to form a ring, the example substituted by a substituted or unsubstituted saturated or unsaturated alkylene group is mentioned, for example.

本実施形態における電解液に関し、オキソ酸の水素原子の少なくとも1つを式(3)で表される構造で置換した化合物(A)として、下記式(4)及び/又は下記式(5)で表される化合物であることが好ましい。   With respect to the electrolytic solution in the present embodiment, as a compound (A) in which at least one hydrogen atom of the oxo acid is substituted with a structure represented by the formula (3), the following formula (4) and / or the following formula (5): It is preferable that it is a compound represented.

(式(4)中、MはP原子又はB原子を示す。MがB原子のときnは0であり、MがP原子のときnは0又は1の整数を示す。R1、R2、R3はそれぞれ独立に、炭素数1から10の有機基を示す。R4、R5はそれぞれ独立に、OH基、OLi基、置換されてもよい炭素数1から10のアルキル基、置換されてもよい炭素数1から10のアルコキシ基、炭素数3から10のシロキシ基を示す。) (In Formula (4), M represents a P atom or a B atom. When M is a B atom, n is 0, and when M is a P atom, n represents an integer of 0 or 1. R1, R2, R3 Each independently represents an organic group having 1 to 10 carbon atoms, R4 and R5 each independently represents an OH group, an OLi group, an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an optionally substituted carbon group. An alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms and a siloxy group having 3 to 10 carbon atoms;

(式(5)中、R1、R2、R3はそれぞれ独立に、炭素数1から10の有機基を示す。R6は置換されていてもよい炭素数1から20の有機基を示す。) (In Formula (5), R1, R2, and R3 each independently represents an organic group having 1 to 10 carbon atoms. R6 represents an optionally substituted organic group having 1 to 20 carbon atoms.)

上記のとおり、式(4)で表される化合物(A)において、MはP原子もしくはB原子を示し、MがB原子のときnは0であり、MがP原子のときnは0又は1の整数を示す。すなわち、式(4)において、MがB原子でnが0のとき、化合物(A)は、ホウ酸構造となり、MがP原子でnが0のとき、化合物(A)は亜リン酸構造となり、MがP原子でnが1のとき化合物(A)はリン酸構造となる。化合物(A)を含有する電解液の安定性の観点から、MがP原子となる下記式(6)の構造がより好ましい。   As described above, in the compound (A) represented by the formula (4), M represents a P atom or a B atom, n is 0 when M is a B atom, and n is 0 or M when M is a P atom. An integer of 1 is shown. That is, in Formula (4), when M is a B atom and n is 0, the compound (A) has a boric acid structure, and when M is a P atom and n is 0, the compound (A) has a phosphorous acid structure. When M is a P atom and n is 1, the compound (A) has a phosphoric acid structure. From the viewpoint of the stability of the electrolytic solution containing the compound (A), a structure of the following formula (6) in which M is a P atom is more preferable.

(式(6)中、R1、R2、R3はそれぞれ独立に、炭素数1から10の有機基を示す。R4、R5はそれぞれ独立に、OH基、OLi基、置換されてもよい炭素数1から10のアルキル基、置換されてもよい炭素数1から10のアルコキシ基、炭素数3から10のシロキシ基を示す。) (In Formula (6), R1, R2, and R3 each independently represent an organic group having 1 to 10 carbon atoms. R4 and R5 each independently represent an OH group, an OLi group, or an optionally substituted carbon number of 1). To an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms that may be substituted, and a siloxy group having 3 to 10 carbon atoms.)

式(4)で表される化合物(A)に関し、上記アルキル基としては、炭素原子が直接M原子に結合した構造を示すものであり、特に限定されないが、当該アルキル基は脂肪族のみならず、フェニル基やベンジル基などの芳香環を有する構造であってもよい。また、また、上記アルキル基中の水素原子がすべてフッ素原子に置換されたトリフルオロメチル基などのフッ素置換炭化水素基も含まれる。上記アルキル基は、種々の官能基で置換されていてもよく、必要に応じて、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子や、ニトリル基(−CN)、エーテル基(−O−)、カーボネート基(−OCO2−)、エステル基(−CO2−)、カルボニル基(−CO−)スルフィド基(−S−)、スルホキシド基(−SO−)、スルホン基(−SO2−)、ウレタン基(−NHCO2−)といった官能基を導入することができる。 Regarding the compound (A) represented by the formula (4), the alkyl group has a structure in which a carbon atom is directly bonded to an M atom, and is not particularly limited, but the alkyl group is not limited to an aliphatic group. Further, a structure having an aromatic ring such as a phenyl group or a benzyl group may be used. Further, fluorine-substituted hydrocarbon groups such as a trifluoromethyl group in which all hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with fluorine atoms are also included. The alkyl group may be substituted with various functional groups. If necessary, a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom, a nitrile group (—CN), an ether group (—O—) , Carbonate group (—OCO 2 —), ester group (—CO 2 —), carbonyl group (—CO—) sulfide group (—S—), sulfoxide group (—SO—), sulfone group (—SO 2 —) And a functional group such as a urethane group (—NHCO 2 —) can be introduced.

式(4)中のR4、R5のアルキル基としての好ましい例は、メチル基、エチル基、ビニル基、アリル基(allyl)、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、フルオロヘキシル基などの脂肪族アルキル基、ベンジル基、フェニル基、ニトリル置換フェニル基、フルオロ化フェニル基などの芳香族アルキル基が挙げられる。中でも、化学的安定性の観点から、メチル基、エチル基、アリル基(allyl)、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、フルオロヘキシル基がより好ましい。アルキル基の炭素数は1から10であり、電池性能向上の観点から1以上であり、電解液との親和性の観点から10以下である。アルキル基の炭素数は好ましくは2以上10以下、より好ましくは3以上8以下である。   Preferred examples of the alkyl group represented by R4 and R5 in the formula (4) include a methyl group, an ethyl group, a vinyl group, an allyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a fluorohexyl group. Aromatic alkyl groups such as aliphatic alkyl groups, benzyl groups, phenyl groups, nitrile-substituted phenyl groups, fluorinated phenyl groups and the like can be mentioned. Of these, methyl, ethyl, allyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, and fluorohexyl are more preferred from the viewpoint of chemical stability. The carbon number of the alkyl group is 1 to 10, 1 or more from the viewpoint of improving battery performance, and 10 or less from the viewpoint of affinity with the electrolytic solution. The carbon number of the alkyl group is preferably 2 or more and 10 or less, more preferably 3 or more and 8 or less.

式(4)で表される化合物(A)に関し、上記アルコキシ基としては、炭素原子が酸素原子を介してM原子に結合した構造を示すものであり、特に限定されないが、当該アルコキシ基は脂肪族のみならず、フェノキシ基、ベンジルアルコキシ基などの芳香環を有する構造であってもよい。また、上記アルコキシ基中の水素原子がフッ素置換されたトリフルオロエチル基やヘキサフルオロイソプロピル基などのフッ素置換アルコキシ基も含まれる。上記アルコキシ基は、種々の官能基で置換されていてもよく、必要に応じて、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子や、ニトリル基(−CN)、エーテル基(−O−)、カーボネート基(−OCO2−)、エステル基(−CO2−)、カルボニル基(−CO−)スルフィド基(−S−)、スルホキシド基(−SO−)、スルホン基(−SO2−)、ウレタン基(−NHCO2−)といった官能基を導入することができる。 Regarding the compound (A) represented by the formula (4), the alkoxy group shows a structure in which a carbon atom is bonded to an M atom via an oxygen atom, and is not particularly limited. A structure having an aromatic ring such as a phenoxy group and a benzylalkoxy group as well as a group may be used. Further, fluorine-substituted alkoxy groups such as a trifluoroethyl group or a hexafluoroisopropyl group in which a hydrogen atom in the alkoxy group is fluorine-substituted are also included. The alkoxy group may be substituted with various functional groups. If necessary, a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom, a nitrile group (—CN), an ether group (—O—) , Carbonate group (—OCO 2 —), ester group (—CO 2 —), carbonyl group (—CO—) sulfide group (—S—), sulfoxide group (—SO—), sulfone group (—SO 2 —) And a functional group such as a urethane group (—NHCO 2 —) can be introduced.

式(4)中のR4、R5のアルコキシ基としての好ましい例は、メトキシ基、エトキシ基、ビニロキシ基、アリロキシ基(allyloxy)、プロポキシ基、ブトキシ基、シアノヒドロキシ基、フルオロエトキシ基、フルオロプロポキシ基などの脂肪族アルコキシ基、フェノキシ基、ベンジルアルコキシ基、ニトリル置換フェノキシ基、フルオロ化フェノキシ基などの芳香族アルコキシ基が挙げられる。中でも化学的安定性の観点から、メトキシ基、エトキシ基、ビニロキシ基、アリロキシ基(allyloxy)、プロポキシ基、ブトキシ基、シアノヒドロキシ基、フルオロエトキシ基、フルオロプロポキシ基がより好ましい。アルコキシ基の炭素数は1から10であり、電池性能向上の観点から1以上であり、電解液との親和性の観点から10以下である。アルコキシ基の炭素数は好ましくは1以上8以下、より好ましくは2以上8以下である。   Preferred examples of the alkoxy group represented by R4 and R5 in the formula (4) include a methoxy group, an ethoxy group, a vinyloxy group, an allyloxy group, a propoxy group, a butoxy group, a cyanohydroxy group, a fluoroethoxy group, and a fluoropropoxy group. And an aromatic alkoxy group such as an aliphatic alkoxy group such as phenoxy group, benzylalkoxy group, nitrile substituted phenoxy group, and fluorinated phenoxy group. Of these, from the viewpoint of chemical stability, a methoxy group, an ethoxy group, a vinyloxy group, an allyloxy group, a propoxy group, a butoxy group, a cyanohydroxy group, a fluoroethoxy group, and a fluoropropoxy group are more preferable. The alkoxy group has 1 to 10 carbon atoms, 1 or more from the viewpoint of improving battery performance, and 10 or less from the viewpoint of affinity with the electrolytic solution. The number of carbon atoms of the alkoxy group is preferably 1 or more and 8 or less, more preferably 2 or more and 8 or less.

式(4)で表される化合物(A)に関し、上記シロキシ基としては、ケイ素原子が酸素原子を介してM原子に結合した構造を示すものであり、特に限定されないが、当該シロキシ基はSi−O−Si−といったシロキサン構造を含んでいてもよい。上記シロキシ基としては、化学的安定性の観点から、トリメチルシロキシ基、トリエチルシロキシ基、ジメチルエチルシロキシ基、ジエチルメチルシロキシ基などが好ましく挙げられる。より好ましくは、トリメチルシロキシ基である。上記シロキシ基の炭素数は3から10であり、電池性能向上の観点から1以上であり、化学的安定性の観点から10以下である。上記シロキシ基の炭素数は好ましくは3以上8以下、より好ましくは3以上6以下である。また、上記シロキシ基中のケイ素数は特に制限されないが、化学的安定性、電池性能向上の観点から、当該シロキシ基中のケイ素原子数は1以上4以下が好ましく、より好ましくは1以上3以下、特に好ましくは1以上2以下、最も好ましくは1である。   Regarding the compound (A) represented by the formula (4), the siloxy group shows a structure in which a silicon atom is bonded to an M atom through an oxygen atom, and is not particularly limited. A siloxane structure such as —O—Si— may be included. Preferred examples of the siloxy group include trimethylsiloxy group, triethylsiloxy group, dimethylethylsiloxy group, and diethylmethylsiloxy group from the viewpoint of chemical stability. More preferably, it is a trimethylsiloxy group. The siloxy group has 3 to 10 carbon atoms, 1 or more from the viewpoint of improving battery performance, and 10 or less from the viewpoint of chemical stability. The siloxy group preferably has 3 to 8 carbon atoms, more preferably 3 to 6 carbon atoms. Further, the number of silicon in the siloxy group is not particularly limited, but from the viewpoint of improving chemical stability and battery performance, the number of silicon atoms in the siloxy group is preferably 1 or more and 4 or less, more preferably 1 or more and 3 or less. Particularly preferably, it is 1 or more and 2 or less, and most preferably 1.

式(4)で表される化合物(A)において、R4、R5はそれぞれ独立に、ヒドロキシル基、置換されてもよい炭素数1から10のアルキル基、置換されてもよい炭素数1から10のアルコキシ基、炭素数3から10のシロキシ基を示すが、電解液への溶解性の観点から、好ましくは、置換されてもよい炭素数1から10のアルキル基、置換されてもよい炭素数1から10のアルコキシ基、炭素数3から10のシロキシ基である。また、R4、R5の少なくともいずれか1つに、置換されてもよい炭素数1から10のアルコキシ基、炭素数3から10のシロキシ基から選ばれる官能基を有していることがより好ましい。   In the compound (A) represented by the formula (4), R4 and R5 are each independently a hydroxyl group, an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an optionally substituted carbon group having 1 to 10 carbon atoms. An alkoxy group and a siloxy group having 3 to 10 carbon atoms are shown. From the viewpoint of solubility in an electrolytic solution, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted, and 1 carbon atom which may be substituted. To an alkoxy group having 3 to 10 carbon atoms and a siloxy group having 3 to 10 carbon atoms. More preferably, at least one of R4 and R5 has a functional group selected from an optionally substituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms and a siloxy group having 3 to 10 carbon atoms.

式(4)で表される化合物(A)において、R1、R2、R3はそれぞれ独立に、炭素数1から10の炭化水素基を示すが、R1、R2、R3の好ましい構造は、前述した式(3)で表される構造におけるR1、R2、R3の好ましい構造と同じである。   In the compound (A) represented by the formula (4), R1, R2, and R3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and preferred structures of R1, R2, and R3 are those described above. This is the same as the preferred structure of R1, R2, and R3 in the structure represented by (3).

式(5)で表される化合物(A)において、R6は置換されていてもよい炭素数1から20の炭化水素基を示すが、当該炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基のみならず、フェニル基などの芳香族炭化水素基も含まれる。また、炭化水素基中の水素原子がすべてフッ素原子に置換されたトリフルオロメチル基などのフッ素置換炭化水素基も含まれる。また、必要に応じて、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子や、ニトリル基(−CN)、エーテル基(−O−)、カーボネート基(−OCO2−)、エステル基(−CO2−)、カルボニル基(−CO−)スルフィド基(−S−)、スルホキシド基(−SO−)、スルホン基(−SO2−)、ウレタン基(−NHCO2−)といった官能基を導入することができる。ここで、R6の炭素数は、1から20であるが、非水溶媒との混和性の観点から、好ましくは、1以上16以下、より好ましくは1以上14以下である。 In the compound (A) represented by the formula (5), R6 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. The hydrocarbon group includes not only an aliphatic hydrocarbon group. An aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group is also included. Further, a fluorine-substituted hydrocarbon group such as a trifluoromethyl group in which all hydrogen atoms in the hydrocarbon group are substituted with fluorine atoms is also included. Further, if necessary, halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, nitrile group (—CN), ether group (—O—), carbonate group (—OCO 2 —), ester group (—CO 2- ), carbonyl group (—CO—) sulfide group (—S—), sulfoxide group (—SO—), sulfone group (—SO 2 —), urethane group (—NHCO 2 —) are introduced. be able to. Here, the carbon number of R6 is 1 to 20, but is preferably 1 or more and 16 or less, more preferably 1 or more and 14 or less, from the viewpoint of miscibility with the nonaqueous solvent.

また、上記R6は、下記式(7)で示すような構造を好適にとることができる。この場合、化合物(A)の基本骨格は、ジカルボン酸誘導体構造となる。   Further, R6 can preferably have a structure represented by the following formula (7). In this case, the basic skeleton of the compound (A) has a dicarboxylic acid derivative structure.

(式(7)中、R7は置換されていてもよい炭素数1から13の炭化水素基を示し、R8は、置換されていてもよい炭素数1から6の炭化水素基、又は置換されもよい炭素数3から6のトリアルキルシリル基を示す。) (In the formula (7), R7 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms, and R8 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or may be substituted. (It represents a trialkylsilyl group having 3 to 6 carbon atoms.)

式(7)中、R7は化合物(A)の化学的安定性の観点から、好ましくは、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、フェニル基、フルオロメチレン基、フルオロエチレン基、フルオロプロピレン基、フルオロブチレン基が挙げられる。また、式(7)中、R8は化合物(A)の化学的安定性の観点から、好ましくは、メチル基、エチル基、ビニル基、アリル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基などのトリアルキルシリル基が挙げられる。より好ましくは、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基などのトリアルキルシリル基が挙げられる。特に、R8がトリアルキルシリル基となる場合、化合物(A)は下記式(8)で示すような構造となる。   In the formula (7), R7 is preferably a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a phenyl group, a fluoromethylene group, a fluoroethylene group, a fluoropropylene group, from the viewpoint of the chemical stability of the compound (A). And a fluorobutylene group. In the formula (7), R8 is preferably a trialkylsilyl group such as a methyl group, an ethyl group, a vinyl group, an allyl group, a trimethylsilyl group, or a triethylsilyl group from the viewpoint of the chemical stability of the compound (A). Is mentioned. More preferred are trialkylsilyl groups such as trimethylsilyl group and triethylsilyl group. In particular, when R8 is a trialkylsilyl group, the compound (A) has a structure represented by the following formula (8).

(式(8)中、R1、R2、R3はそれぞれ独立に、炭素数1から10の有機基を示す。) (In Formula (8), R1, R2, and R3 each independently represents an organic group having 1 to 10 carbon atoms.)

本実施形態の電解液に含有される化合物(A)として好ましい具体例としては、リン酸トリス(トリメチルシリル)、亜リン酸トリス(トリメチルシリル)、リン酸トリス(トリエチルシリル)、ピロリン酸テトラキス(トリメチルシリル)、ポリリン酸トリメチルシリル、ブチルホスホン酸ジ(トリメチルシリル)、プロピルホスホン酸ジ(トリメチルシリル)、エチルホスホン酸ジ(トリメチルシリル)、メチルホスホン酸ジ(トリメチルシリル)、リン酸モノメチルジ(トリメチルシリル)、リン酸モノエチルジ(トリメチルシリル)、リン酸モノ(トリフルオロエチル)ジ(トリメチルシリル)、リン酸モノ(ヘキサフルオロイソプロピル)ジ(トリメチルシリル)、ホウ酸トリス(トリメチルシリル)、硫酸ジ(トリメチルシリル)、酢酸トリメチルシリル、シュウ酸ジ(トリメチルシリル)、マロン酸ジ(トリメチルシリル)、コハク酸ジ(トリメチルシリル)、イタコン酸ジ(トリメチルシリル)、アジピン酸ジ(トリメチルシリル)、フタル酸ジ(トリメチルシリル)、イソフタル酸ジ(トリメチルシリル)、テレフタル酸ジ(トリメチルシリル)が挙げられる。この中でもサイクル寿命及びガス発生抑制の視点から、リン酸トリス(トリメチルシリル)、亜リン酸トリス(トリメチルシリル)、ピロリン酸テトラキス(トリメチルシリル)、ポリリン酸トリメチルシリル、ブチルホスホン酸ジ(トリメチルシリル)、プロピルホスホン酸ジ(トリメチルシリル)、エチルホスホン酸ジ(トリメチルシリル)、メチルホスホン酸ジ(トリメチルシリル)、リン酸モノメチルジ(トリメチルシリル)、リン酸モノエチルジ(トリメチルシリル)、リン酸モノ(トリフルオロエチル)ジ(トリメチルシリル)、リン酸モノ(ヘキサフルオロイソプロピル)ジ(トリメチルシリル)、コハク酸ジ(トリメチルシリル)、イタコン酸ジ(トリメチルシリル)、アジピン酸ジ(トリメチルシリル)がより好ましい。ただし、化合物(A)は、上記に限定されない。   Preferable specific examples of the compound (A) contained in the electrolytic solution of this embodiment include tris (trimethylsilyl) phosphate, tris (trimethylsilyl) phosphite, tris (triethylsilyl) phosphate, tetrakis pyrophosphate (trimethylsilyl) , Trimethylsilyl polyphosphate, di (trimethylsilyl) butylphosphonate, di (trimethylsilyl) propylphosphonate, di (trimethylsilyl) ethylphosphonate, di (trimethylsilyl) methylphosphonate, monomethyldi (trimethylsilyl) phosphate, monoethyldi (trimethylsilyl) phosphate, Mono (trifluoroethyl) diphosphate (trimethylsilyl) phosphate, mono (hexafluoroisopropyl) di (trimethylsilyl) phosphate, tris (trimethylsilyl) borate, di (trimethylsilyl sulfate) , Trimethylsilyl acetate, di (trimethylsilyl) oxalate, di (trimethylsilyl) malonate, di (trimethylsilyl) succinate, di (trimethylsilyl) itaconate, di (trimethylsilyl) adipate, di (trimethylsilyl) phthalate, di (trimethylsilyl) phthalate Trimethylsilyl) and di (trimethylsilyl) terephthalate. Among them, from the viewpoint of cycle life and gas generation suppression, tris phosphate (trimethylsilyl), tris phosphite (trimethylsilyl), tetrakis pyrophosphate (trimethylsilyl), trimethylsilyl polyphosphate, dibutyl phosphonate (trimethylsilyl), dipropyl phosphophosphonate (Trimethylsilyl), ethylphosphonic acid di (trimethylsilyl), methylphosphonic acid di (trimethylsilyl), phosphoric acid monomethyldi (trimethylsilyl), phosphoric acid monoethyldi (trimethylsilyl), phosphoric acid mono (trifluoroethyl) di (trimethylsilyl), phosphoric acid mono ( More preferred are hexafluoroisopropyl) di (trimethylsilyl), di (trimethylsilyl) succinate, di (trimethylsilyl) itaconate, and di (trimethylsilyl) adipate. However, the compound (A) is not limited to the above.

本実施形態における電解液は、化合物(A)を、当該電解液に対して0.01質量%以上10質量%以下含有することが好ましい。リチウムイオン二次電池において良好なサイクル寿命を得る観点から、化合物(A)の含有量は好ましくは0.01質量%以上であり、電池出力の観点から、好ましくは10質量%以下である。同様の観点から、化合物(A)の含有量は、より好ましくは0.05質量%以上10質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以上8質量%以下、更により好ましくは0.2質量%以上5質量%以下、特に好ましくは0.3質量%以上4質量%以下である。なお、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池中に含まれる電解液中の上記化合物(A)の含有量は、当該化合物(A)に含まれる元素に基づき、例えば、1H−NMR、11B−NMR、13C−NMR、29Si−NMR、31P−NMRなどのNMR測定を行うことにより確認することができる。 It is preferable that the electrolyte solution in this embodiment contains 0.01 mass% or more and 10 mass% or less of compound (A) with respect to the electrolyte solution. From the viewpoint of obtaining a good cycle life in the lithium ion secondary battery, the content of the compound (A) is preferably 0.01% by mass or more, and preferably 10% by mass or less from the viewpoint of battery output. From the same viewpoint, the content of the compound (A) is more preferably 0.05% by mass to 10% by mass, further preferably 0.1% by mass to 8% by mass, and still more preferably 0.2% by mass. % To 5% by mass, particularly preferably 0.3% to 4% by mass. In addition, content of the said compound (A) in the electrolyte solution contained in the lithium ion secondary battery which concerns on this embodiment is based on the element contained in the said compound (A), for example, 1 H-NMR, 11 It can confirm by performing NMR measurement, such as B-NMR, < 13 > C-NMR, < 29 > Si-NMR, < 31 > P-NMR.

本実施形態における正極活物質を含有する正極は、正極活物質としてリチウムイオンを可逆的に吸蔵・放出し、リチウムイオン二次電池の正極として作用するものであれば特に限定されず、公知のものを用いることができる。上記正極は、正極活物質としてリチウムイオンを可逆的に吸蔵及び放出することが可能な材料からなる群より選ばれる1種以上を含有することが好ましい。   The positive electrode containing the positive electrode active material in the present embodiment is not particularly limited as long as it can reversibly occlude / release lithium ions as a positive electrode active material and acts as a positive electrode of a lithium ion secondary battery, and is a known one. Can be used. The positive electrode preferably contains at least one selected from the group consisting of materials capable of reversibly occluding and releasing lithium ions as a positive electrode active material.

本実施形態において、より高い電圧を発現する電池を得る観点から、4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有する正極活物質を含有する正極を採用する。かかる正極を備える場合であっても、本実施形態によれば、高電圧を発言できるだけでなく、サイクル寿命にも優れる電池を得ることができる。ここで、4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有する正極活物質とは、4.4V(vsLi/Li+)以上の電位でリチウムイオン二次電池の正極として充電及び放電反応を起こし得る正極活物質であり、0.1Cの定電流放電時の放電容量が活物質の質量1gに対して10mAh以上であるものである。このように、正極活物質が4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有していればよく、4.4V(vsLi/Li+)以下の電位において発現する放電容量の大小を問わない。 In the present embodiment, a positive electrode containing a positive electrode active material having a discharge capacity of 10 mAh / g or higher at a potential of 4.4 V (vsLi / Li + ) or higher is employed from the viewpoint of obtaining a battery that develops a higher voltage. Even in the case where such a positive electrode is provided, according to the present embodiment, it is possible to obtain a battery that can not only speak a high voltage but also has excellent cycle life. Here, 4.4 V and a positive electrode active material having a 10 mAh / g or more discharge capacity (vsLi / Li +) or more potential, 4.4V (vsLi / Li +) of the lithium ion secondary battery or a potential It is a positive electrode active material capable of causing charge and discharge reactions as a positive electrode, and has a discharge capacity at a constant current discharge of 0.1 C of 10 mAh or more with respect to 1 g of mass of the active material. Thus, may be the positive electrode active material is only to have a 10 mAh / g or more discharge capacity 4.4V (vsLi / Li +) or more potential, 4.4V (vsLi / Li +) expression in the following potential It does not matter whether the discharge capacity is large or small.

4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有する正極活物質としては、特に限定されないが、正極活物質の構造安定性の観点から、好ましくは、下記一般式(1):
LiMn2-xMax4 (1)
で表される化合物であるスピネル型酸化物、下記一般式(6):
LiMO2 (6)
(式中Mは遷移金属、Alから選ばれる1種以上を示す。)
で表される化合物、下記一般式(2A):
Li2McO3 (2A)
で表される化合物と、下記一般式(2B):
LiMdO2 (2B)
で表される化合物との複合酸化物であって、下記一般式(2):
zLi2McO3−(1−z)LiMdO2 (2)
で表される化合物であるLi過剰層状酸化物正極活物質、下記一般式(3):
LiMb1-yFeyPO4 (3)
で表される化合物であるオリビン型正極活物質、及び下記一般式(4):
Li2MePO4F (4)
で表される化合物であるフッ化オリビン型正極活物質からなる群より選ばれる1種以上の正極活物質が挙げられる。
The positive electrode active material having a discharge capacity of 10 mAh / g or higher at a potential of 4.4 V (vs Li / Li + ) or higher is not particularly limited, but from the viewpoint of the structural stability of the positive electrode active material, the following general formula is preferable. (1):
LiMn 2-x Ma x O 4 (1)
A spinel oxide which is a compound represented by the following general formula (6):
LiMO 2 (6)
(In the formula, M represents one or more selected from transition metals and Al.)
A compound represented by the following general formula (2A):
Li 2 McO 3 (2A)
And a compound represented by the following general formula (2B):
LiMdO 2 (2B)
A compound oxide represented by the following general formula (2):
zLi 2 McO 3 - (1- z) LiMdO 2 (2)
Li-excess layered oxide positive electrode active material which is a compound represented by the following general formula (3):
LiMb 1-y Fe y PO 4 (3)
An olivine-type positive electrode active material that is a compound represented by the following general formula (4):
Li 2 MePO 4 F (4)
One or more positive electrode active materials selected from the group consisting of fluorinated olivine-type positive electrode active materials, which are compounds represented by:

ここで、上記各式中、Maは遷移金属からなる群より選ばれる1種以上を示し、0.2≦x≦0.7であり、Mc及びMdは、それぞれ独立に、遷移金属からなる群より選ばれる1種以上を示し、0.1≦z≦0.9であり、MbはMn及びCoからなる群より選ばれる1種以上を示し、0≦y≦0.9であり、Meは遷移金属からなる群より選ばれる1種以上を示す。   Here, in each of the above formulas, Ma represents one or more selected from the group consisting of transition metals, 0.2 ≦ x ≦ 0.7, and Mc and Md are each independently a group consisting of transition metals. One or more selected from the group consisting of 0.1 ≦ z ≦ 0.9, Mb represents one or more selected from the group consisting of Mn and Co, 0 ≦ y ≦ 0.9, and Me is 1 or more types chosen from the group which consists of transition metals are shown.

上記一般式(1)で表される化合物であるスピネル型酸化物としては、特に限定されないが、安定性の観点から、下記一般式(1a):
LiMn2-xNix4 (1a)
で表される化合物であることが好ましい。ここで、0.2≦x≦0.7である。上記一般式(1)で表される化合物は、より好ましくは、下記一般式(1b):
LiMn2-xNix4 (1b)
で表される化合物であり(ここで、0.3≦x≦0.6である。)、更に好ましくは、LiMn1.5Ni0.54及びLiMn1.6Ni0.44である。ここで、上記一般式(1)で表されるスピネル型酸化物は、正極活物質の安定性、電子伝導性等の観点から、Mn原子のモル数に対して10モル%以下の範囲で、上記構造以外に、更に遷移金属又は遷移金属酸化物を含有してもよい。上記一般式(1)で表される化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
Although it does not specifically limit as a spinel type oxide which is a compound represented by the said General formula (1), From a viewpoint of stability, following General formula (1a):
LiMn 2-x Ni x O 4 (1a)
It is preferable that it is a compound represented by these. Here, 0.2 ≦ x ≦ 0.7. The compound represented by the general formula (1) is more preferably the following general formula (1b):
LiMn 2-x Ni x O 4 (1b)
(Where 0.3 ≦ x ≦ 0.6), and more preferably LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 and LiMn 1.6 Ni 0.4 O 4 . Here, the spinel oxide represented by the general formula (1) is within a range of 10 mol% or less with respect to the number of moles of Mn atoms from the viewpoint of stability of the positive electrode active material, electronic conductivity, and the like. In addition to the above structure, it may further contain a transition metal or a transition metal oxide. The compound represented by the general formula (1) can be used alone or in combination of two or more.

上記一般式(3)で表される化合物であるオリビン型正極活物質としては、特に限定されないが、安定性及び電子伝導性の観点から、下記一般式(3a):
LiMn1-yFeyPO4 (3a)
及び、下記一般式(3b):
LiCo1-yFeyPO4 (3b)
で表される化合物であることが好ましい。ここで、式(3a)及び(3b)において、それぞれ独立に0.05≦y≦0.8である。上記一般式(3)で表される化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
Although it does not specifically limit as an olivine type positive electrode active material which is a compound represented by the said General formula (3), From a viewpoint of stability and electronic conductivity, following General formula (3a):
LiMn 1-y Fe y PO 4 (3a)
And the following general formula (3b):
LiCo 1-y Fe y PO 4 (3b)
It is preferable that it is a compound represented by these. Here, in the formulas (3a) and (3b), 0.05 ≦ y ≦ 0.8, respectively. The compounds represented by the general formula (3) can be used singly or in combination of two or more.

上記一般式(4)で表される化合物であるフッ化オリビン型正極活物質としては、特に限定されないが、安定性の観点から、Li2FePO4F、Li2MnPO4F及びLi2CoPO4Fであることが好ましい。上記一般式(4)で表される化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 The fluoride olivine-type positive electrode active material is a compound represented by the general formula (4) is not particularly limited, from the viewpoint of stability, Li 2 FePO 4 F, Li 2 MnPO 4 F and Li 2 CoPO 4 F is preferred. The compound represented by the general formula (4) can be used alone or in combination of two or more.

上記一般式(2)で表される化合物であるLi過剰層状酸化物正極活物質としては、特に限定されないが、安定性の観点から、下記一般式(2a):
zLi2MnO3−(1−z)LiNiaMnbCoc2 (2a)
で表される化合物であることが好ましい。ここで、式中、0.3≦z≦0.7、a+b+c=1、0.2≦a≦0.6、0.2≦b≦0.6、0.05≦c≦0.4である。中でも、上記式(2a)において、0.4≦z≦0.6、a+b+c=1、0.3≦a≦0.4、0.3≦b≦0.4、0.2≦c≦0.3である化合物がより好ましい。上記正極活物質は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
Although it does not specifically limit as Li excess layered oxide positive electrode active material which is a compound represented by the said General formula (2), From a stability viewpoint, following General formula (2a):
zLi 2 MnO 3 - (1- z) LiNi a Mn b Co c O 2 (2a)
It is preferable that it is a compound represented by these. Here, in the formula, 0.3 ≦ z ≦ 0.7, a + b + c = 1, 0.2 ≦ a ≦ 0.6, 0.2 ≦ b ≦ 0.6, 0.05 ≦ c ≦ 0.4 is there. Among them, in the above formula (2a), 0.4 ≦ z ≦ 0.6, a + b + c = 1, 0.3 ≦ a ≦ 0.4, 0.3 ≦ b ≦ 0.4, 0.2 ≦ c ≦ 0 More preferably, the compound is .3. The said positive electrode active material can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

本実施形態における正極活物質は一般的な無機酸化物の合成方法と同様の方法で合成でき、その方法としては特に限定されない。例えば、所定の割合で金属塩(特に限定されないが、例えば、硫酸塩及び/又は硝酸塩)を混合した混合物を、酸素を含む雰囲気環境下で焼成することで無機酸化物を含む正極活物質を得ることができる。あるいは、金属塩を溶解させた液に炭酸塩及び/又は水酸化物塩を作用させて難溶性の金属塩を析出させ、それを抽出分離したものに、リチウム源として炭酸リチウム及び/又は水酸化リチウムを混合した後、酸素を含む雰囲気環境下で焼成することで、無機酸化物を含む正極活物質を得ることができる。   The positive electrode active material in the present embodiment can be synthesized by the same method as a general inorganic oxide synthesis method, and the method is not particularly limited. For example, a positive electrode active material containing an inorganic oxide is obtained by firing a mixture in which a metal salt (for example, but not limited to, sulfate and / or nitrate) is mixed in a predetermined ratio in an atmosphere environment containing oxygen. be able to. Alternatively, a carbonate and / or hydroxide salt is allowed to act on a solution in which the metal salt is dissolved to precipitate a hardly soluble metal salt, which is extracted and separated into lithium carbonate and / or hydroxide as a lithium source. After mixing lithium, the positive electrode active material containing an inorganic oxide can be obtained by baking in an atmosphere environment containing oxygen.

上記4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有する正極活物質は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、正極活物質として、4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有する正極活物質と、4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有しない正極活物質とを組み合わせて用いることもできる。4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有しない正極活物質としては、特に限定されないが、例えば、LiFePO4が挙げられる。 The positive electrode active materials having a discharge capacity of 10 mAh / g or more at a potential of 4.4 V (vsLi / Li + ) or more can be used singly or in combination of two or more. Also, as the positive electrode active material, 4.4V (vsLi / Li +) and the positive electrode active material having a 10 mAh / g or more discharge capacity than the potential, 4.4V (vsLi / Li +) or more potential 10 mAh / g A positive electrode active material having no discharge capacity as described above can also be used in combination. The positive electrode active material that does not have a discharge capacity of 10 mAh / g or more at a potential of 4.4 V (vsLi / Li + ) or more is not particularly limited, and examples thereof include LiFePO 4 .

上記したような4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有する正極活物質を含有する正極を備えるリチウムイオン二次電池は、満充電時の正極の電位が4.4V(vsLi/Li+)以上であることが好ましい。満充電時の正極の電位を4.4V(vsLi/Li+)以上とすることで、本実施形態のリチウムイオン二次電池が有する正極活物質の充放電容量を効率的に活用できる。満充電時の正極の電位はリチウムイオン二次電池のエネルギー密度向上の観点から、4.45V(vsLi/Li+)以上がより好ましく、4.5V(vsLi/Li+)以上が更に好ましい。満充電時の正極の電位は、満充電状態のリチウムイオン二次電池をArグローブボックス中で解体し、正極を取り出し、対極に金属リチウムを用いて再度電池を組み、電圧を測定することで容易に測定することができる。また、負極に炭素負極活物質を用いる場合、満充電時の炭素負極活物質の電位が0.05V(vsLi/Li+)であることから、満充電時のリチウムイオン二次電池の電圧(Va)に0.05Vを足すことで、容易に満充電時の正極の電位を算出することができる。例えば、負極に炭素負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池において、満充電時のリチウムイオン二次電池の電圧(Va)が4.4Vであった場合、満充電時の正極の電位は、4.4V+0.05V=4.45Vと算出することができる。 A lithium ion secondary battery including a positive electrode containing a positive electrode active material having a discharge capacity of 10 mAh / g or more at a potential of 4.4 V (vsLi / Li + ) or more as described above has a positive electrode potential when fully charged. It is preferably 4.4 V (vsLi / Li + ) or higher. By setting the potential of the positive electrode at full charge to 4.4 V (vsLi / Li + ) or higher, the charge / discharge capacity of the positive electrode active material included in the lithium ion secondary battery of this embodiment can be efficiently utilized. Potential of full charge when the positive electrode from the viewpoint of improving the energy density of the lithium ion secondary battery, more preferably 4.45V (vsLi / Li +) or higher, more preferably 4.5V (vsLi / Li +) or more. The potential of the positive electrode when fully charged can be easily measured by disassembling a fully charged lithium ion secondary battery in an Ar glove box, taking out the positive electrode, reassembling the battery using metallic lithium as the counter electrode, and measuring the voltage. Can be measured. When a carbon negative electrode active material is used for the negative electrode, the potential of the carbon negative electrode active material at full charge is 0.05 V (vsLi / Li + ). ) Plus 0.05 V, the potential of the positive electrode at full charge can be easily calculated. For example, in a lithium ion secondary battery using a carbon negative electrode active material for the negative electrode, when the voltage (Va) of the lithium ion secondary battery at full charge is 4.4 V, the potential of the positive electrode at full charge is It can be calculated as 4.4V + 0.05V = 4.45V.

ここで、正極の作製方法の一例を以下に示す。まず、上記正極活物質に対して、必要に応じて、導電助剤やバインダー等を加えて混合した正極合剤を溶剤に分散させて正極合剤を含有するペーストを調製する。次いで、このペーストを正極集電体に塗布し、乾燥して正極合剤層を形成し、それを必要に応じて加圧し厚さを調整することによって、正極を作製することができる。上記正極集電体としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム箔、又はステンレス箔などの金属箔により構成される。   Here, an example of a method for manufacturing the positive electrode is described below. First, a paste containing a positive electrode mixture is prepared by dispersing, in a solvent, a positive electrode mixture obtained by adding a conductive additive or a binder to the positive electrode active material, if necessary. Next, this paste is applied to a positive electrode current collector and dried to form a positive electrode mixture layer, which is pressurized as necessary to adjust the thickness, whereby a positive electrode can be produced. Although it does not specifically limit as said positive electrode electrical power collector, For example, it comprises metal foil, such as aluminum foil or stainless steel foil.

本実施形態において得られるリチウムイオン二次電池は、負極を備える。上記負極は、負極活物質としてリチウムイオンを可逆的に吸蔵・放出し、リチウムイオン二次電池の負極として作用するものであれば特に限定されず、公知のものを用いることができる。負極は、負極活物質としてリチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な材料からなる群より選ばれる1種以上を含有することが好ましい。すなわち、負極は、負極活物質として、炭素負極活物質、ケイ素合金負極活物質及びスズ合金負極活物質に代表されるリチウムと合金形成が可能な元素を含む負極活物質;ケイ素酸化物負極活物質;スズ酸化物負極活物質;及びチタン酸リチウム負極活物質に代表されるリチウム含有化合物;からなる群より選ばれる1種以上の負極活物質を含有することが好ましい。これらの負極活物質は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   The lithium ion secondary battery obtained in the present embodiment includes a negative electrode. The negative electrode is not particularly limited as long as it reversibly occludes / releases lithium ions as a negative electrode active material and functions as a negative electrode of a lithium ion secondary battery, and a known one can be used. It is preferable that a negative electrode contains 1 or more types chosen from the group which consists of a material which can occlude and discharge | release lithium ion as a negative electrode active material. That is, the negative electrode includes, as a negative electrode active material, a negative electrode active material including an element capable of forming an alloy with lithium, such as a carbon negative electrode active material, a silicon alloy negative electrode active material, and a tin alloy negative electrode active material; It is preferable to contain one or more negative electrode active materials selected from the group consisting of: a tin oxide negative electrode active material; and a lithium-containing compound typified by a lithium titanate negative electrode active material. These negative electrode active materials can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

上記炭素負極活物質としては、特に限定されないが、例えば、ハードカーボン、ソフトカーボン、人造黒鉛、天然黒鉛、黒鉛、熱分解炭素、コークス、ガラス状炭素、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ、炭素繊維、活性炭、グラファイト、炭素コロイド及びカーボンブラックが挙げられる。コークスとしては、例えば、ピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークスが挙げられる。また、有機高分子化合物の焼成体とは、フェノール樹脂やフラン樹脂などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものである。   The carbon negative electrode active material is not particularly limited. For example, hard carbon, soft carbon, artificial graphite, natural graphite, graphite, pyrolytic carbon, coke, glassy carbon, organic polymer compound fired body, mesocarbon micro Examples include beads, carbon fiber, activated carbon, graphite, carbon colloid, and carbon black. Examples of the coke include pitch coke, needle coke, and petroleum coke. Moreover, the fired body of an organic polymer compound is obtained by firing and carbonizing a polymer material such as a phenol resin or a furan resin at an appropriate temperature.

上記リチウムと合金を形成可能な元素を含む負極活物質としては、特に限定されないが、例えば、金属又は半金属の単体であっても、合金や化合物であってもよく、また、これらの1種又は2種以上の相を少なくとも一部に有するようなものであってもよい。なお、「合金」には、2種以上の金属元素からなるものに加えて、1種以上の金属元素と1種以上の半金属元素とを有するものも含まれる。また、合金には、全体として金属の性質を有するものであれば非金属元素が含まれていてもよい。   The negative electrode active material containing an element capable of forming an alloy with lithium is not particularly limited, and may be, for example, a metal or a semimetal alone, an alloy or a compound, and one of these. Or what has two or more types of phases in at least one part may be sufficient. The “alloy” includes an alloy having one or more metal elements and one or more metalloid elements in addition to an alloy composed of two or more metal elements. Further, the alloy may contain a nonmetallic element as long as it has metal properties as a whole.

上記金属元素及び半金属元素としては、特に限定されないが、例えば、チタン(Ti)、スズ(Sn)、鉛(Pb)、アルミニウム(Al)、インジウム(In)、ケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)、ガリウム(Ga)、ゲルマニウム(Ge)、ヒ素(As)、銀(Ag)、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)及びイットリウム(Y)が挙げられる。これらの中でも、長周期型周期表における4族又は14族の金属元素及び半金属元素が好ましく、特に好ましくはチタン、ケイ素及びスズである。   The metal element and metalloid element are not particularly limited. For example, titanium (Ti), tin (Sn), lead (Pb), aluminum (Al), indium (In), silicon (Si), zinc (Zn) ), Antimony (Sb), bismuth (Bi), gallium (Ga), germanium (Ge), arsenic (As), silver (Ag), hafnium (Hf), zirconium (Zr) and yttrium (Y). Among these, the metal elements and metalloid elements of Group 4 or 14 in the long-period periodic table are preferable, and titanium, silicon, and tin are particularly preferable.

上記負極は、例えば、下記のようにして得られる。まず、上記負極活物質に対して、必要に応じて、導電助剤やバインダー等を加えて混合した負極合剤を溶剤に分散させて負極合剤を含有するペーストを調製する。次いで、このペーストを負極集電体に塗布し、乾燥して負極合剤層を形成し、それを必要に応じて加圧し厚みを調整することによって、負極を作製することができる。上記負極集電体としては、特に限定されないが、例えば、銅箔、ニッケル箔又はステンレス箔などの金属箔により構成される。   The negative electrode is obtained as follows, for example. First, a negative electrode mixture containing a negative electrode mixture is prepared by dispersing, in a solvent, a negative electrode mixture prepared by adding a conductive additive or a binder to the negative electrode active material, if necessary. Next, this paste is applied to a negative electrode current collector and dried to form a negative electrode mixture layer, which is pressurized as necessary to adjust the thickness, whereby a negative electrode can be produced. Although it does not specifically limit as said negative electrode collector, For example, it comprises metal foil, such as copper foil, nickel foil, or stainless steel foil.

上記正極及び負極の作製において、必要に応じて用いられる導電助剤としては、特に限定されないが、例えば、グラファイト、アセチレンブラック及びケッチェンブラックなどのカーボンブラック並びに炭素繊維が挙げられる。また、上記バインダーとしては、特に限定されないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリアクリル酸、スチレンブタジエンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。   In the production of the positive electrode and the negative electrode, the conductive aid used as necessary is not particularly limited, and examples thereof include carbon black such as graphite, acetylene black, and ketjen black, and carbon fiber. The binder is not particularly limited, and examples thereof include polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyacrylic acid, styrene butadiene rubber, and fluororubber.

本実施形態において得られるリチウムイオン二次電池は、正負極の短絡防止、シャットダウン等の安全性付与の観点から、正極と負極との間にセパレータを備えることが好ましい。セパレータとしては、公知のリチウムイオン二次電池に備えられるものと同様のものを用いることができ、中でも、イオン透過性が大きく、機械的強度に優れる絶縁性の薄膜が好ましい。上記セパレータとしては、特に限定されないが、例えば、織布、不織布、合成樹脂製微多孔膜等が挙げられ、これらの中でも、合成樹脂製微多孔膜が好ましい。合成樹脂製微多孔膜としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレンを主成分として含有する微多孔膜、又はこれらのポリオレフィンを共に含有する微多孔膜等のポリオレフィン系微多孔膜が好適に用いられる。上記不織布としては、セラミック製、ポリオレフィン製、ポリエステル製、ポリアミド製、液晶ポリエステル製、アラミド製などの耐熱樹脂製の多孔膜が用いられる。セパレータは、1種の微多孔膜を単層又は複数積層したものであってもよく、2種以上の微多孔膜を積層したものであってもよい。   The lithium ion secondary battery obtained in the present embodiment preferably includes a separator between the positive electrode and the negative electrode from the viewpoint of providing safety such as prevention of short circuit between the positive and negative electrodes and shutdown. As the separator, those similar to those provided in known lithium ion secondary batteries can be used, and among them, an insulating thin film having high ion permeability and excellent mechanical strength is preferable. Although it does not specifically limit as said separator, For example, a woven fabric, a nonwoven fabric, a synthetic resin microporous film etc. are mentioned, Among these, a synthetic resin microporous film is preferable. The microporous membrane made of synthetic resin is not particularly limited. For example, a polyolefin microporous membrane such as a microporous membrane containing polyethylene or polypropylene as a main component or a microporous membrane containing both of these polyolefins is suitable. Used. As the non-woven fabric, a porous film made of a heat-resistant resin such as ceramic, polyolefin, polyester, polyamide, liquid crystal polyester, or aramid is used. The separator may be a single microporous membrane or a laminate of a plurality of microporous membranes, or may be a laminate of two or more microporous membranes.

また、セパレータの安全性確保と高機能化のため、耐熱性微粒子を樹脂溶液中に浸漬、分散させ、乾燥させて耐熱性微粒子を樹脂でコーティングする方法を用いたセパレータや、ポリアミドイミド等の耐熱樹脂からなる多孔層を、樹脂塗工により形成したセパレータを用いることも好ましい。   In addition, in order to ensure the safety and functionality of the separator, separators using a method in which heat-resistant fine particles are immersed and dispersed in a resin solution and dried to coat the heat-resistant fine particles with a resin, heat resistance of polyamideimide, etc. It is also preferable to use a separator in which a porous layer made of resin is formed by resin coating.

本実施形態で得られるリチウムイオン二次電池は、例えば、セパレータと、そのセパレータを両側から挟む正極と負極と、さらにそれらの積層体を挟む正極集電体(正極の外側に配置)と、負極集電体(負極の外側に配置)と、それらを収容する電池外装とを備えるものとすることができる。正極とセパレータと負極とを積層した積層体は、本実施形態における上記電解液が含浸されていることが好ましい。   The lithium ion secondary battery obtained in the present embodiment includes, for example, a separator, a positive electrode and a negative electrode that sandwich the separator from both sides, a positive electrode current collector (positioned outside the positive electrode) that sandwiches the laminate, and a negative electrode A current collector (arranged outside the negative electrode) and a battery exterior housing them can be provided. The laminate in which the positive electrode, the separator, and the negative electrode are laminated is preferably impregnated with the electrolytic solution in the present embodiment.

図1は、本実施形態におけるリチウムイオン二次電池の一例を概略断面図で示すものである。図1に示されるリチウムイオン二次電池100は、セパレータ110と、そのセパレータ110を両側から挟む正極120と負極130と、さらにそれらの積層体を挟む正極集電体140(正極の外側に配置)と、負極集電体150(負極の外側に配置)と、それらを収容する電池外装160とを備える。正極120とセパレータ110と負極130とを積層した積層体は、本実施形態の電解液が含浸されている。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a lithium ion secondary battery in the present embodiment. A lithium ion secondary battery 100 shown in FIG. 1 includes a separator 110, a positive electrode 120 and a negative electrode 130 that sandwich the separator 110 from both sides, and a positive electrode current collector 140 that sandwiches a laminate thereof (arranged outside the positive electrode). And a negative electrode current collector 150 (arranged outside the negative electrode) and a battery outer case 160 for housing them. The laminate in which the positive electrode 120, the separator 110, and the negative electrode 130 are laminated is impregnated with the electrolytic solution of this embodiment.

本実施形態において得られるリチウムイオン二次電池は、上述の電解液、正極及び負極を用いて、以下に示す各工程を経由することで作製される。   The lithium ion secondary battery obtained in the present embodiment is manufactured by using the above-described electrolytic solution, positive electrode, and negative electrode through the following steps.

本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法は、上記した所望の電解液、正極及び負極を収容ケースに収容し、当該収容ケースを仮封止する工程を有するものである。このような工程を有する本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法によれば、高い電圧で作動するリチウムイオン二次電池を得ることができる。なお、収容ケースとしては、特に限定されないが、例えば、アルミ缶、鉄缶などの金属缶が用いられるが、薄形軽量化の観点からアルミラミネート袋を用いることができる。また、上記した仮封止とは、特に限定されないが、例えば、電解液注液後に上記アルミラミネート袋を一時的に封止し、後述するフォーメーションを行うものとすることができる。ここで、上記封止の手段としては、特に限定されないが、例えば、後述する実施例に記載の装置等を用いることができる。このような仮封止を行った後、再び開封して電池内部で発生したガスを除去し、本封止を行うものとすることができる。   The manufacturing method of the lithium ion secondary battery of this embodiment has the process of accommodating the above-mentioned desired electrolyte solution, a positive electrode, and a negative electrode in an accommodation case, and temporarily sealing the said accommodation case. According to the manufacturing method of the lithium ion secondary battery of this embodiment having such steps, a lithium ion secondary battery that operates at a high voltage can be obtained. In addition, although it does not specifically limit as a storage case, For example, although metal cans, such as an aluminum can and an iron can, are used, an aluminum laminated bag can be used from a viewpoint of thin weight reduction. Further, the temporary sealing described above is not particularly limited, but for example, the aluminum laminated bag may be temporarily sealed after the electrolyte solution is poured, and formation described later may be performed. Here, the sealing means is not particularly limited, and for example, the devices described in the examples described later can be used. After performing such temporary sealing, it can be opened again to remove the gas generated inside the battery and perform the main sealing.

本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法において、ガス抜き工程の前に、フォーメーション工程を行う。このフォーメーション工程により、電極表面に安定な被膜が形成され、電池性能向上効果が得られる。上記フォーメーション工程には、後述するエージング工程を含んでもいてもよい。なお、上記エージング工程の前にガス抜き工程(第1ガス抜き工程とする)を行い、さらに、エージング工程の後にもガス抜き工程(第2ガス抜き工程とする)を行うこともでき、この場合は、発生ガスによって被膜形成が不十分になることを防ぐ観点から、第1ガス抜き工程の後、再度、収容ケースの仮封止を行うようにすることが好ましい。   In the manufacturing method of the lithium ion secondary battery of this embodiment, a formation process is performed before a degassing process. By this formation step, a stable film is formed on the electrode surface, and an effect of improving battery performance is obtained. The formation process may include an aging process described later. In addition, a degassing process (referred to as a first degassing process) can be performed before the aging process, and a degassing process (referred to as a second degassing process) can be performed after the aging process. From the viewpoint of preventing the film formation from becoming insufficient due to the generated gas, it is preferable that the housing case is temporarily sealed again after the first degassing step.

上記フォーメーション工程とは、蓄電素子の初期性能を安定化させるための処理を施す工程であれば特に限定されず、具体的には、例えば、初期充電や充放電の繰り返しなどの処理を施す工程を挙げることができる。また、上記エージング工程は、所定期間にわたり高温雰囲気下に電池を安置する工程であれば特に限定されず、種々の工程とすることができる。   The formation step is not particularly limited as long as it is a step for performing a process for stabilizing the initial performance of the electric storage element. Specifically, for example, a step for performing a process such as repeated initial charging or charging / discharging is performed. Can be mentioned. The aging process is not particularly limited as long as the battery is placed in a high temperature atmosphere for a predetermined period, and can be various processes.

本実施形態において、上記エージング工程が、0.3C以下の電流値で満充電量に対して50%以上の充電状態にし、35℃以上60℃以下の温度で、2日以上10日間以下の間保存する工程であることが好ましい。ここで、充電電流の0.3Cとは、電池を満充電(SOC100%)にした状態から放電容量を1時間で放電できる電流値を1Cとした時の電流値に対する比率である。本実施形態におけるリチウムイオン二次電池において、充電電流は、好ましくは0.2C以下、より好ましくは0.1C、更に好ましくは0.05Cである。エージングの温度については、40℃以上50℃以下の温度範囲が好ましい。エージング時間(保存時間)については、好ましくは4日以上10日以下であり、更に好ましくは6日以上10日以下である。上記充電及びエージング時間を設けることにより、得られるリチウムイオン二次電池のサイクル寿命を大幅に改善することができる。この理由としては明らかではないが、化合物(A)がエージング時に正極又は負極、あるいは両方に作用して被膜を作製することができ、リチウムイオン二次電池内での電解液の酸化分解を抑制するためと推察される。   In the present embodiment, the aging step is performed at a current value of 0.3 C or less and a charge state of 50% or more with respect to the full charge amount, and at a temperature of 35 ° C. or more and 60 ° C. or less for 2 days or more and 10 days or less. It is preferable that it is a process to preserve | save. Here, 0.3 C of the charging current is a ratio with respect to the current value when the current value that can discharge the discharge capacity in 1 hour from the state where the battery is fully charged (SOC 100%) is 1 C. In the lithium ion secondary battery in the present embodiment, the charging current is preferably 0.2 C or less, more preferably 0.1 C, and even more preferably 0.05 C. About the temperature of aging, the temperature range of 40 to 50 degreeC is preferable. The aging time (storage time) is preferably 4 days or more and 10 days or less, and more preferably 6 days or more and 10 days or less. By providing the charging and aging time, the cycle life of the obtained lithium ion secondary battery can be greatly improved. The reason for this is not clear, but the compound (A) can act on the positive electrode, the negative electrode, or both during aging to produce a coating, and suppress the oxidative decomposition of the electrolyte in the lithium ion secondary battery. This is probably because of this.

一般に、二次電池では、初期充電時に電極と電解質との間の化学反応により、水素ガス等の様々な多くのガスが発生する傾向にあることが知られている。特に正極電位が4.4V(vsLi/Li+)以上の場合には、電解液の酸化分解によるガス発生が顕著になる傾向にある。上記のガスが電極間に存在すると、電池の内部抵抗の増大等の現象が発生し、これに起因する電池容量の減少やサイクル特性等の電池特性の低下につながる。フォーメーション後に発生したガスが電池内に残留し続けると、電池の膨れや電池特性の低下が起こる問題がある。このような問題は、金属缶よりも膨れやすいラミネート型電池では特に顕著である。一方で、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法によれば、フォーメーション工程の後に行われるガス抜き工程を経由するため、上記のようなガスの残留が解消され、電池の膨張や電池特性の低下が抑制される。その結果、優れた高い電圧を発現するだけでなく、サイクル特性に優れるリチウムイオン二次電池とすることができる。 In general, it is known that secondary batteries tend to generate various gases such as hydrogen gas due to a chemical reaction between an electrode and an electrolyte during initial charging. In particular, when the positive electrode potential is 4.4 V (vsLi / Li + ) or more, gas generation due to oxidative decomposition of the electrolytic solution tends to be remarkable. When the gas is present between the electrodes, a phenomenon such as an increase in the internal resistance of the battery occurs, resulting in a decrease in battery capacity and a decrease in battery characteristics such as cycle characteristics. If the gas generated after the formation continues to remain in the battery, there is a problem that the battery swells or the battery characteristics deteriorate. Such a problem is particularly prominent in a laminate type battery that swells more easily than a metal can. On the other hand, according to the manufacturing method of the lithium ion secondary battery of the present embodiment, since the degassing process performed after the formation process is passed, the residual gas as described above is eliminated, and the battery expansion and battery characteristics are eliminated. Is suppressed. As a result, a lithium ion secondary battery that not only exhibits an excellent high voltage but also has excellent cycle characteristics can be obtained.

本実施形態におけるガス抜き工程としては、すなわち、ガスを外部へ排出する工程であれば特に限定されない。例えば、外装体の開口部を上向きにして非水電解液を注入し、初期充電を行ってガスを外部に排出した後、開口部を封口する方法や、外装材の封口部の全部又は一部を開封して発生したガスを外部に排出した後に再封口する方法等を挙げることができる。   The degassing step in the present embodiment is not particularly limited as long as it is a step of discharging gas to the outside. For example, a method of sealing the opening after injecting a nonaqueous electrolyte with the opening of the exterior body facing upward, performing initial charging and discharging the gas to the outside, or all or part of the sealing portion of the exterior material A method of resealing after the gas generated by opening the gas is discharged to the outside.

上記ガス抜き工程としては、発生ガスを十分除外する観点から、開封した封口部を通して収納空間を真空引きにより−100kPa以上−30kPa以下に減圧し、開口部を封口する工程であることが好ましい。なお、上記収納空間とは、外装体の内部空間を指す。また、上記減圧の方法としては、特に制限されず、一般的な真空ポンプと圧力ゲージを使用することで行うことができる。   The degassing step is preferably a step of sealing the opening by reducing the storage space to −100 kPa or more and −30 kPa or less by vacuuming through the opened sealing portion from the viewpoint of sufficiently excluding the generated gas. The storage space refers to the internal space of the exterior body. The method for reducing the pressure is not particularly limited, and can be performed by using a general vacuum pump and a pressure gauge.

上記した工程の他、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法においては、種々公知の工程を追加することができる。例えば、正極と負極とを、その間にセパレータを介在させた積層状態で巻回して巻回構造の積層体に成形したり、それらを折り曲げや複数層の積層などによって、交互に積層した複数の正極と負極との間にセパレータが介在する積層体に成形し、次いで、電池ケース(外装)内にその積層体を収容して、本実施形態の電解液をケース内部に注液し、上記積層体をその電解液に浸漬して封印することによって、リチウムイオン二次電池を作製することができる。なお、本実施形態において得られるリチウムイオン二次電池の形状としては、特に限定されないが、例えば、円筒形、楕円形、角筒型、ボタン形、コイン形、扁平形、ラミネート形などが好適に採用される。   In addition to the steps described above, various known steps can be added to the method of manufacturing the lithium ion secondary battery of the present embodiment. For example, a plurality of positive electrodes in which a positive electrode and a negative electrode are wound in a laminated state with a separator interposed therebetween to be formed into a laminate having a wound structure, or they are alternately laminated by bending or laminating a plurality of layers. Then, the laminate is formed in a battery case (exterior), and the electrolytic solution of the present embodiment is injected into the case. Is immersed in the electrolytic solution and sealed, a lithium ion secondary battery can be produced. In addition, the shape of the lithium ion secondary battery obtained in the present embodiment is not particularly limited. For example, a cylindrical shape, an elliptical shape, a rectangular tube shape, a button shape, a coin shape, a flat shape, a laminate shape, and the like are preferable. Adopted.

次に、実施例及び比較例によって、本実施形態を説明する。以下の実施例は、本実施形態を例示するために記載するものであって、本実施形態の範囲を何ら限定するものではない。   Next, the present embodiment will be described with reference to examples and comparative examples. The following examples are given to illustrate this embodiment and do not limit the scope of this embodiment in any way.

[実施例1]
<正極活物質の合成>
(LiNi0.5Mn1.54の合成)
遷移金属元素のモル比として1:3の割合となる量の硫酸ニッケルと硫酸マンガンとを水に溶解し、金属イオン濃度の総和が2mol/Lになるようにニッケル−マンガン混合水溶液を調製した。次いで、このニッケル−マンガン混合水溶液を、70℃に加温した濃度2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液1650mL中に、12.5mL/minの添加速度で120分間滴下した。なお、滴下中は、攪拌の下、200mL/minの流量の空気を水溶液中にバブリングしながら吹き込んだ。これにより、析出物質が発生し、得られた析出物質を蒸留水で十分洗浄し、乾燥して、ニッケルマンガン化合物を得た。得られたニッケルマンガン化合物と粒径2μmの炭酸リチウムとを、リチウム:ニッケル:マンガンのモル比が1:0.5:1.5になるように秤量し、1時間乾式混合した後、得られた混合物を酸素雰囲気下において1000℃で5時間焼成し、LiNi0.5Mn1.54で表される正極活物質を得た。
[Example 1]
<Synthesis of positive electrode active material>
(Synthesis of LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 )
Nickel sulfate and manganese sulfate in an amount of 1: 3 as the molar ratio of the transition metal element were dissolved in water to prepare a nickel-manganese mixed aqueous solution so that the total metal ion concentration was 2 mol / L. Subsequently, this nickel-manganese mixed aqueous solution was dropped into 1650 mL of a 2 mol / L sodium carbonate aqueous solution heated to 70 ° C. at an addition rate of 12.5 mL / min for 120 minutes. During dropping, air with a flow rate of 200 mL / min was bubbled into the aqueous solution while stirring. Thereby, a precipitated substance was generated, and the obtained precipitated substance was sufficiently washed with distilled water and dried to obtain a nickel manganese compound. The obtained nickel-manganese compound and lithium carbonate having a particle size of 2 μm were weighed so that the molar ratio of lithium: nickel: manganese was 1: 0.5: 1.5, and obtained after dry-mixing for 1 hour. The obtained mixture was fired at 1000 ° C. for 5 hours in an oxygen atmosphere to obtain a positive electrode active material represented by LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 .

<正極の作製>
上述のようにして得られた正極活物質と、導電助剤としてアセチレンブラックの粉末(電気化学工業社製)と、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン溶液(クレハ社製)とを、90:6:4の固形分質量比で混合し、分散溶媒としてN−メチル−2−ピロリドンを固形分40質量%となるように添加して更に混合して、スラリー状の溶液を調製した。このスラリー状の溶液を厚さ20μmのアルミニウム箔の片面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延して正極とした。圧延後のものをタブ部を除き30mm×50mmの長方形状に打ち抜いて正極を得た。
<Preparation of positive electrode>
The positive electrode active material obtained as described above, an acetylene black powder (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive auxiliary agent, and a polyvinylidene fluoride solution (manufactured by Kureha Co., Ltd.) as a binder are 90: 6: 4 Mixing was performed at a solid content mass ratio, and N-methyl-2-pyrrolidone was added as a dispersion solvent so as to have a solid content of 40% by mass and further mixed to prepare a slurry solution. This slurry-like solution was applied to one side of an aluminum foil having a thickness of 20 μm, and the solvent was removed by drying, followed by rolling with a roll press to obtain a positive electrode. The rolled product was punched into a 30 mm × 50 mm rectangular shape excluding the tab portion to obtain a positive electrode.

<負極の作製>
負極活物質としてグラファイト粉末(大阪ガスケミカル社製、商品名「OMAC1.2H/SS」)及び別のグラファイト粉末(TIMCAL社製、商品名「SFG6」)と、バインダーとしてスチレンブタジエンゴム(SBR)及びカルボキシメチルセルロース水溶液とを、90:10:1.5:1.8の固形分質量比で混合した。得られた混合物を、固形分濃度が45質量%となるように、分散溶媒としての水に添加して、スラリー状の溶液を調製した。このスラリー状の溶液を厚さ18μmの銅箔の片面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延した。圧延後のものをタブ部を除き32mm×52mmの長方形状に打ち抜いて負極を得た。
<Production of negative electrode>
Graphite powder (made by Osaka Gas Chemical Co., trade name “OMAC1.2H / SS”) and another graphite powder (made by TIMCAL, trade name “SFG6”) as a negative electrode active material, and styrene butadiene rubber (SBR) as a binder and The aqueous solution of carboxymethyl cellulose was mixed at a solid mass ratio of 90: 10: 1.5: 1.8. The obtained mixture was added to water as a dispersion solvent so that the solid content concentration was 45% by mass to prepare a slurry-like solution. This slurry-like solution was applied to one side of a copper foil having a thickness of 18 μm, and the solvent was removed by drying, followed by rolling with a roll press. The rolled product was punched into a rectangular shape of 32 mm × 52 mm excluding the tab portion to obtain a negative electrode.

<電解液の調製>
エチレンカーボネート(表中では「EC」とも表記する)とエチルメチルカーボネート(表中では「MEC」とも表記する)とを体積比1:2で混合した混合溶媒にLiPF6塩を1mol/L含有させた溶液(キシダ化学社製、LBG00069)9.8gに、添加剤としてのリン酸トリス(トリメチルシリル)(アルドリッチ社製)0.2gを混合して、電解液Aを得た。
<Preparation of electrolyte>
1 mol / L of LiPF 6 salt is contained in a mixed solvent in which ethylene carbonate (also expressed as “EC” in the table) and ethyl methyl carbonate (also expressed as “MEC” in the table) are mixed at a volume ratio of 1: 2. Then, 0.2 g of tris (trimethylsilyl) phosphate (manufactured by Aldrich) as an additive was mixed with 9.8 g of the above solution (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., LBG00069) to obtain an electrolytic solution A.

<電池の作製>
上述のようにして作製した正極と負極とをポリプロピレン製の微多孔膜からなるセパレータ(膜厚25μm、空孔率50%、孔径0.1μm〜1μm)の両側に重ね合わせた積層体を、アルミニウム箔(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負極の端子を突設させながら挿入した後、下記実施例に記載の電解液を0.5mL袋内に注入し、−90kPaに減圧後、−30kPaに戻す操作を2回実施した後、−95kPaで5分間保持した。常圧に戻した後、−85kPaに減圧後、仮封止を行って、シート状リチウムイオン二次電池を作製した。減圧、仮封止に際しては、株式会社テクニー製の減圧シール装置(型式:M−3295)を用いた。
<Production of battery>
A laminate in which the positive electrode and the negative electrode produced as described above are laminated on both sides of a separator (thickness 25 μm, porosity 50%, pore diameter 0.1 μm to 1 μm) made of a polypropylene microporous film is made of aluminum. After inserting the positive and negative terminals into a bag made of a laminate film in which both surfaces of a foil (thickness 40 μm) are coated with a resin layer, the electrolyte solution described in the following example is injected into a 0.5 mL bag. Then, after reducing the pressure to -90 kPa and then returning to -30 kPa twice, the operation was held at -95 kPa for 5 minutes. After returning to normal pressure, the pressure was reduced to -85 kPa, and then temporary sealing was performed to produce a sheet-like lithium ion secondary battery. For decompression and temporary sealing, a decompression seal device (model: M-3295) manufactured by Techny Co., Ltd. was used.

<フォーメーション>
得られたフォーメーション前のリチウムイオン二次電池を、25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の80%を充電した。満充電量とは4.8Vまで定電流で充電し、続いて4.8V定電圧で2時間充電した時の充電量である。その後、エージングとして、45℃にて運転している恒温槽(二葉科学製、商品名「PLM−73S」)にその電池を7日間放置した。
<Formation>
The obtained lithium ion secondary battery before formation is accommodated in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku, trade name “PLM-73S”) set at 25 ° C., and a charge / discharge device (manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd., product) Name “ACD-01”) and allowed to stand for 20 hours. The battery was then charged with 80% of the full charge at a constant current of 0.2C. The full charge amount is a charge amount when charging is performed at a constant current up to 4.8V and subsequently charging at a constant voltage of 4.8V for 2 hours. Then, as aging, the battery was left for 7 days in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku, trade name “PLM-73S”) operating at 45 ° C.

<ガス抜き工程>
フォーメーション後の電池をアルゴン雰囲気下で開封し、−85kPaに減圧後、真空封止を行うことにより、発生したガスのガス抜きを行った。なお、減圧は上記同様に行うものとした。また、真空封止は、株式会社テクニー製の減圧シール装置(型式:M−3295)を用いて行った。
<Degassing process>
The formed battery was unsealed under an argon atmosphere, depressurized to -85 kPa, and then vacuum-sealed to degas the generated gas. The decompression was performed in the same manner as described above. Moreover, the vacuum sealing was performed using a reduced pressure sealing device (model: M-3295) manufactured by Techny Co., Ltd.

<電池性能評価>
次いで、25℃にて運転している恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.8V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。
<Battery performance evaluation>
Next, it is housed in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku Co., trade name “PLM-73S”) operating at 25 ° C., and charged / discharged (made by Asuka Electronics Co., Ltd., trade name “ACD-01”). After connecting for 2 hours and charging at a constant current of 4.8 V with a maximum current value of 0.3 C, the battery was discharged at a constant current of 3 C with a current value of 0.2 C.

上述のようにフォーメーションを行って得られたリチウムイオン二次電池を50℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続する。次いで、その電池を1.0Cの定電流で4.8Vまで充電し、1.0Cの定電流で6分間放電後5分間休止し、その後3.0Vまで放電した。この放電6分の終止電圧(V0)とその後の休止5分後の電圧(V1)との差を放電電流(I)で除した値(V1−V0)/Iをこの電池の抵抗(R1)とした。次いで、以下の充放電サイクル評価を行った。1.0Cの定電流で4.8Vまで充電し続いて4.8V定電圧で1時間充電し、1.0Cの定電流で3.0Vまで放電した。さらにこの一連の充放電を1サイクルとし、更に49サイクル充放電を繰り返し、全体で50サイクルのサイクル充放電を行った。次いで、上述と同様に1サイクル目及び50サイクル目の正極活物質質量当たりの放電容量を確認した。50サイクル充放電後、上述と同様の方法でR1を測定した。結果、電池の抵抗R1は初期18.3Ω、50サイクル後は60.2Ω。1サイクル目の放電容量は、120mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量は、100mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、83%と高い値を示した。   The lithium ion secondary battery obtained by forming as described above is housed in a thermostatic chamber (product name “PLM-73S” manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd.) set to 50 ° C., and a charge / discharge device (Asuka Electronics Co., Ltd.). ), Product name “ACD-01”). The battery was then charged to 4.8 V with a constant current of 1.0 C, discharged for 6 minutes at a constant current of 1.0 C, rested for 5 minutes, and then discharged to 3.0 V. The value (V1−V0) / I obtained by dividing the difference between the final voltage (V0) of 6 minutes of discharge and the voltage (V1) of 5 minutes after the rest by the discharge current (I) is the resistance (R1) of the battery. It was. Next, the following charge / discharge cycle evaluation was performed. The battery was charged to 4.8 V at a constant current of 1.0 C, subsequently charged at a constant voltage of 4.8 V for 1 hour, and discharged to 3.0 V at a constant current of 1.0 C. Furthermore, this series of charging / discharging was made into 1 cycle, 49 cycles charging / discharging was repeated, and 50 cycles of cycle charging / discharging was performed in total. Subsequently, the discharge capacity per mass of the positive electrode active material in the first cycle and the 50th cycle was confirmed in the same manner as described above. After 50 cycles of charge / discharge, R1 was measured by the same method as described above. As a result, the resistance R1 of the battery is 18.3Ω initially and 60.2Ω after 50 cycles. The discharge capacity at the first cycle is as high as 120 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is as high as 100 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle is The value was as high as 83%.

<ガス発生評価>
50サイクル後、電池を室温まで冷却させた後、水浴中に浸して体積を測定し、連続充放電前後の電池の体積変化から、電池運転後のガス発生量(mL)を求めたところ、0.082mLと低かった。
<Evaluation of gas generation>
After 50 cycles, the battery was cooled to room temperature and then immersed in a water bath to measure the volume. From the volume change of the battery before and after continuous charge and discharge, the amount of gas generated (mL) after battery operation was determined. It was as low as 0.082 mL.

[実施例2]
実施例1に記載の方法で、電解液Aを注液して作製されたフォーメーション前のリチウムイオン二次電池に対して、以下の条件でフォーメーションを行った。25℃に設定した恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、20時間放置した。次いで、0.2Cの定電流で満充電量の50%充電した。その後、45℃に設定した恒温槽に該電池を7日間放置した。次いで、25℃に設定した恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、2時間静置後0.3Cの最大電流値で4.8V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。
[Example 2]
With the method described in Example 1, formation was performed under the following conditions on a lithium ion secondary battery before formation produced by injecting electrolytic solution A. It accommodated in the thermostat set to 25 degreeC, connected to the charging / discharging apparatus, and was left to stand for 20 hours. Next, 50% of the full charge was charged at a constant current of 0.2C. Thereafter, the battery was left in a thermostat set at 45 ° C. for 7 days. Next, it is housed in a constant temperature bath set at 25 ° C., connected to a charging / discharging device, left to stand for 2 hours, charged with a constant current of 4.8 V at a maximum current value of 0.3 C, and then a current value of 0.2 C. At a constant current of 3V.

得られたリチウムイオン二次電池に対して実施例1に記載の方法で電池性能評価を行った。結果、電池の抵抗R1は初期19.0Ω、50サイクル後は61.0Ω。1サイクル目の放電容量は、128mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量は、98mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、84%と高い値を示した。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.088mLと低かった。   The obtained lithium ion secondary battery was subjected to battery performance evaluation by the method described in Example 1. As a result, the resistance R1 of the battery is 19.0Ω at the initial stage and 61.0Ω after 50 cycles. The discharge capacity in the first cycle is as high as 128 mAh / g, the discharge capacity in the 50th cycle is as high as 98 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity in the 50th cycle by the discharge capacity in the first cycle is The value was as high as 84%. The gas generation amount (mL) after battery operation was as low as 0.088 mL.

[実施例3]
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとを体積比1:2で混合した混合溶媒にLiPF6塩を1mol/L含有させた溶液(キシダ化学社製、LBG00069)9.9gに、前述した添加剤としてのリン酸トリス(トリメチルシリル)0.1gを混合溶解して、電解液Bを得た。
[Example 3]
To 9.9 g of a solution containing 1 mol / L of LiPF 6 salt in a mixed solvent of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate mixed at a volume ratio of 1: 2 (LBG00069, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.), phosphorus as an additive described above was added. An electrolytic solution B was obtained by mixing and dissolving 0.1 g of tris (trimethylsilyl) acid.

実施例1に記載の方法で、電解液Bを注液して作製されたフォーメーション前のリチウムイオン二次電池に対して、以下の条件でフォーメーションを行った。25℃に設定した恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の80%を充電した。その後、45℃にて運転している恒温槽に該電池を7日間放置し、ガス抜きを実施した。次いで、25℃にて運転している恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.8V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。   With the method described in Example 1, the formation was performed on the pre-formation lithium ion secondary battery produced by injecting the electrolytic solution B under the following conditions. It accommodated in the thermostat set to 25 degreeC, connected to the charging / discharging apparatus, and left still for 20 hours. The battery was then charged with 80% of the full charge at a constant current of 0.2C. Thereafter, the battery was left in a thermostatic bath operating at 45 ° C. for 7 days to degas. Next, it is housed in a constant temperature bath operating at 25 ° C., connected to a charging / discharging device, left to stand for 2 hours, charged with a constant current of 4.8 V at a maximum current value of 0.3 C, and then charged with 0.2 C. Was discharged at a constant current up to 3V.

得られたリチウムイオン二次電池に対して実施例1に記載の方法で電池性能評価を行った。結果、電池の抵抗R1は初期16.2Ω、50サイクル後は59Ω。1サイクル目の放電容量は、121mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量は、102mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、84%と高い値を示した。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.134mLと低かった。   The obtained lithium ion secondary battery was subjected to battery performance evaluation by the method described in Example 1. As a result, the resistance R1 of the battery is initially 16.2Ω, and after 50 cycles, 59Ω. The discharge capacity at the first cycle is as high as 121 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is as high as 102 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle is The value was as high as 84%. The gas generation amount (mL) after battery operation was as low as 0.134 mL.

[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を体積比1:2で混合した混合溶媒にLiPF6塩を1mol/L含有させた溶液(キシダ化学社製、LBG00069)9.95gに、前述した添加剤としてのリン酸トリス(トリメチルシリル)0.05gを混合溶解して、電解液Cを得た。
[Example 4]
To 9.95 g of a mixed solvent of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate mixed at a volume ratio of 1: 2 containing 1 mol / L of LiPF 6 salt (LBG00069, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.), phosphorus as an additive described above was added. An electrolytic solution C was obtained by mixing and dissolving 0.05 g of acid tris (trimethylsilyl).

実施例1に記載の方法で、電解液Cを注液して作製されたフォーメーション前のリチウムイオン二次電池に対して、以下の条件でフォーメーションを行った。25℃に設定した恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の80%を充電した。その後、45℃にて運転している恒温槽にその電池を7日間放置し、ガス抜きを実施した。次いで、25℃にて運転している恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.8V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。   With the method described in Example 1, formation was performed under the following conditions on a lithium ion secondary battery before formation produced by injecting electrolyte C. It accommodated in the thermostat set to 25 degreeC, connected to the charging / discharging apparatus, and left still for 20 hours. The battery was then charged with 80% of the full charge at a constant current of 0.2C. Thereafter, the battery was left for 7 days in a thermostatic chamber operating at 45 ° C. to degas. Next, it is housed in a constant temperature bath operating at 25 ° C., connected to a charging / discharging device, left to stand for 2 hours, charged with a constant current of 4.8 V at a maximum current value of 0.3 C, and then charged with 0.2 C. Was discharged at a constant current up to 3V.

得られたリチウムイオン二次電池に対して実施例1に記載の方法で電池性能評価を行った。結果、電池の抵抗R1は初期15Ω、50サイクル後は65Ω。1サイクル目の放電容量は、118mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量は、95mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、81%と高い値を示した。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.155mLと低かった。   The obtained lithium ion secondary battery was subjected to battery performance evaluation by the method described in Example 1. As a result, the resistance R1 of the battery is 15Ω initially and 65Ω after 50 cycles. The discharge capacity at the first cycle is as high as 118 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is as high as 95 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle is The value was as high as 81%. The gas generation amount (mL) after battery operation was as low as 0.155 mL.

[実施例5]
実施例1に記載の方法で、電解液Bを注液して作製したフォーメーション前のリチウムイオン二次電池に対して、以下の条件でフォーメーションを行った。25℃に設定した恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の80%を充電した。その後、60℃にて運転している恒温槽にその電池を7日間放置し、ガス抜きを実施した。次いで、25℃にて運転している恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.8V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。
[Example 5]
With the method described in Example 1, the formation was performed on the lithium ion secondary battery before the formation produced by injecting the electrolytic solution B under the following conditions. It accommodated in the thermostat set to 25 degreeC, connected to the charging / discharging apparatus, and left still for 20 hours. The battery was then charged with 80% of the full charge at a constant current of 0.2C. Thereafter, the battery was left for 7 days in a thermostatic chamber operating at 60 ° C., and degassing was performed. Next, it is housed in a constant temperature bath operating at 25 ° C., connected to a charging / discharging device, left to stand for 2 hours, charged with a constant current of 4.8 V at a maximum current value of 0.3 C, and then charged with 0.2 C. Was discharged at a constant current up to 3V.

得られたリチウムイオン二次電池に対して実施例1に記載の方法で電池性能評価を行った。結果、電池の抵抗R1は初期22Ω、50サイクル後は68Ω。1サイクル目の放電容量は、113mAh/g、50サイクル目の放電容量は、90mAh/g、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、80%を示した。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.124mLと低かった。   The obtained lithium ion secondary battery was subjected to battery performance evaluation by the method described in Example 1. As a result, the resistance R1 of the battery is 22Ω in the initial stage and 68Ω after 50 cycles. The discharge capacity at the first cycle is 113 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is 90 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle is 80%. It was. The gas generation amount (mL) after battery operation was as low as 0.124 mL.

[実施例6]
実施例1に記載の方法で、電解液Bを注液して作製したフォーメーション前のリチウムイオン二次電池に対して、以下の条件でフォーメーションを行った。25℃に設定した恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の80%を充電した。その後、60℃にて運転している恒温槽にその電池を3日間放置し、フォーメーション後のガス抜きを実施した。次いで、25℃にて運転している恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.8V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。
[Example 6]
With the method described in Example 1, the formation was performed on the lithium ion secondary battery before the formation produced by injecting the electrolytic solution B under the following conditions. It accommodated in the thermostat set to 25 degreeC, connected to the charging / discharging apparatus, and left still for 20 hours. The battery was then charged with 80% of the full charge at a constant current of 0.2C. Thereafter, the battery was left in a thermostatic bath operating at 60 ° C. for 3 days, and degassing after formation was performed. Next, it is housed in a constant temperature bath operating at 25 ° C., connected to a charging / discharging device, left to stand for 2 hours, charged with a constant current of 4.8 V at a maximum current value of 0.3 C, and then charged with 0.2 C. Was discharged at a constant current up to 3V.

得られたリチウムイオン二次電池に対して実施例1に記載の方法で電池性能評価を行った。結果、電池の抵抗R1は初期18.3Ω、50サイクル後は63Ω。1サイクル目の放電容量は、115mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量は、92mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、80%と高い値を示した。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.153mLと低かった。   The obtained lithium ion secondary battery was subjected to battery performance evaluation by the method described in Example 1. As a result, the resistance R1 of the battery is 18.3Ω initially and 63Ω after 50 cycles. The discharge capacity at the first cycle is as high as 115 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is as high as 92 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle is The value was as high as 80%. The gas generation amount (mL) after battery operation was as low as 0.153 mL.

[実施例7]
実施例1に記載の方法で、電解液Bを注液して作製したフォーメーション前のリチウムイオン二次電池に対して、以下の条件でフォーメーションを行った。25℃に設定した恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の80%を充電した。その後、60℃にて運転している恒温槽にその電池を10日間放置し、フォーメーション後のガス抜きを実施した。次いで、25℃にて運転している恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.8V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。
[Example 7]
With the method described in Example 1, the formation was performed on the lithium ion secondary battery before the formation produced by injecting the electrolytic solution B under the following conditions. It accommodated in the thermostat set to 25 degreeC, connected to the charging / discharging apparatus, and left still for 20 hours. The battery was then charged with 80% of the full charge at a constant current of 0.2C. Thereafter, the battery was left in a thermostatic bath operating at 60 ° C. for 10 days, and degassing after formation was performed. Next, it is housed in a constant temperature bath operating at 25 ° C., connected to a charging / discharging device, left to stand for 2 hours, charged with a constant current of 4.8 V at a maximum current value of 0.3 C, and then charged with 0.2 C. Was discharged at a constant current up to 3V.

得られたリチウムイオン二次電池に対して実施例1に記載の方法で電池性能評価を行った。結果、電池の抵抗R1は初期24Ω、50サイクル後63Ω。1サイクル目の放電容量は、110mAh/g、50サイクル目の放電容量は、90mAh/g、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、82%と高い値を示した。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.146mLと低かった。   The obtained lithium ion secondary battery was subjected to battery performance evaluation by the method described in Example 1. As a result, the resistance R1 of the battery is 24Ω initially and 63Ω after 50 cycles. The discharge capacity at the first cycle is 110 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is 90 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle is as high as 82%. The value is shown. The gas generation amount (mL) after battery operation was as low as 0.146 mL.

[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を体積比1:2で混合した混合溶媒にLiPF6塩を1mol/L含有させた溶液(キシダ化学社製、LBG00069)を電解液Dとした。
[Comparative Example 1]
A solution (LBG00069, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) containing 1 mol / L of LiPF 6 salt in a mixed solvent in which ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate were mixed at a volume ratio of 1: 2 was used as an electrolytic solution D.

実施例1に記載の方法で、電解液Dを注液して作製したフォーメーション前のリチウムイオン二次電池に対して、以下の条件でフォーメーションを行った。25℃に設定した恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で4.8Vまで充電し、続いて4.8V定電圧で2時間充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。   With the method described in Example 1, the formation was performed on the lithium ion secondary battery before the formation produced by injecting the electrolytic solution D under the following conditions. It accommodated in the thermostat set to 25 degreeC, connected to the charging / discharging apparatus, and left still for 20 hours. Next, the battery was charged to 4.8 V at a constant current of 0.2 C, subsequently charged at a constant voltage of 4.8 V for 2 hours, and then discharged at a constant current of 0.2 C to 3 V.

得られたリチウムイオン二次電池に対して実施例1に記載の方法で電池性能評価を行った。結果、電池の抵抗R1は初期24.6Ω、50サイクル後は70.5Ω、1サイクル目の放電容量は、120mAh/gであり、50サイクル目の放電容量は、69mAh/gと低く、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、58%と低い値を示した。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.303mLと高かった。   The obtained lithium ion secondary battery was subjected to battery performance evaluation by the method described in Example 1. As a result, the battery resistance R1 was 24.6Ω at the initial stage, 70.5Ω after 50 cycles, the discharge capacity at the first cycle was 120 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle was as low as 69 mAh / g, and 50 cycles. The discharge capacity retention ratio obtained by dividing the discharge capacity of the eye by the discharge capacity of the first cycle showed a low value of 58%. The gas generation amount (mL) after battery operation was as high as 0.303 mL.

[比較例2]
実施例1に記載の方法で、電解液Dを注液して作製したフォーメーション前のリチウムイオン二次電池に対して、以下の条件でフォーメーションを行った。25℃に設定した恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の80%を充電した。その後、60℃にて運転している恒温槽にその電池を7日間放置した。次いで、25℃にて運転している恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.8V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。
[Comparative Example 2]
With the method described in Example 1, the formation was performed on the lithium ion secondary battery before the formation produced by injecting the electrolytic solution D under the following conditions. It accommodated in the thermostat set to 25 degreeC, connected to the charging / discharging apparatus, and left still for 20 hours. The battery was then charged with 80% of the full charge at a constant current of 0.2C. Thereafter, the battery was left for 7 days in a thermostatic bath operating at 60 ° C. Next, it is housed in a constant temperature bath operating at 25 ° C., connected to a charging / discharging device, left to stand for 2 hours, charged with a constant current of 4.8 V at a maximum current value of 0.3 C, and then charged with 0.2 C. Was discharged at a constant current up to 3V.

得られたリチウムイオン二次電池に対して実施例1に記載の方法で電池性能評価を行った。結果、電池の抵抗R1は初期24Ω、50サイクル後は71Ω、1サイクル目の放電容量は、122mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量は、75mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、61%と低い値を示した。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.298mLと高かった。   The obtained lithium ion secondary battery was subjected to battery performance evaluation by the method described in Example 1. As a result, the battery resistance R1 was 24Ω initially, 71Ω after 50 cycles, the discharge capacity at the first cycle was as high as 122 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle was as high as 75 mAh / g, and the discharge capacity at the 50th cycle. The discharge capacity retention rate obtained by dividing by the discharge capacity at the first cycle was as low as 61%. The gas generation amount (mL) after battery operation was as high as 0.298 mL.

[比較例3]
実施例1に記載の方法で、電解液Bを注液して作製したフォーメーション前のリチウムイオン二次電池に対して、以下の条件でフォーメーションを行った。25℃に設定した恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の30%を充電した。その後、45℃にて運転している恒温槽にその電池を7日間放置した。次いで、25℃にて運転している恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.8V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。
[Comparative Example 3]
With the method described in Example 1, the formation was performed on the lithium ion secondary battery before the formation produced by injecting the electrolytic solution B under the following conditions. It accommodated in the thermostat set to 25 degreeC, connected to the charging / discharging apparatus, and left still for 20 hours. The battery was then charged at 30% of full charge with a constant current of 0.2C. Thereafter, the battery was left for 7 days in a thermostatic chamber operating at 45 ° C. Next, it is housed in a constant temperature bath operating at 25 ° C., connected to a charging / discharging device, left to stand for 2 hours, charged with a constant current of 4.8 V at a maximum current value of 0.3 C, and then charged with 0.2 C. Was discharged at a constant current up to 3V.

得られたリチウムイオン二次電池に対して実施例1に記載の方法で電池性能評価を行った。結果、電池の抵抗R1は初期22Ω、50サイクル後は69Ω。1サイクル目の放電容量は、120mAh/g、50サイクル目の放電容量は、70mAh/gと低く、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、58%と低い値を示した。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.275mLと高かった。   The obtained lithium ion secondary battery was subjected to battery performance evaluation by the method described in Example 1. As a result, the resistance R1 of the battery is 22Ω initially, and 69Ω after 50 cycles. The discharge capacity at the first cycle is as low as 120 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is as low as 70 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle is 58%. And showed a low value. The gas generation amount (mL) after battery operation was as high as 0.275 mL.

[比較例4]
実施例1に記載の方法で、電解液Bを注液して作製したフォーメーション前のリチウムイオン二次電池に対して、以下の条件でフォーメーションを行った。25℃に設定した恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の80%を充電した。その後、25℃にて運転している恒温槽にその電池を7日間放置した。次いで、25℃にて運転している恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.8V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。
[Comparative Example 4]
With the method described in Example 1, the formation was performed on the lithium ion secondary battery before the formation produced by injecting the electrolytic solution B under the following conditions. It accommodated in the thermostat set to 25 degreeC, connected to the charging / discharging apparatus, and left still for 20 hours. The battery was then charged with 80% of the full charge at a constant current of 0.2C. Thereafter, the battery was left for 7 days in a thermostatic bath operating at 25 ° C. Next, it is housed in a constant temperature bath operating at 25 ° C., connected to a charging / discharging device, left to stand for 2 hours, charged with a constant current of 4.8 V at a maximum current value of 0.3 C, and then charged with 0.2 C. Was discharged at a constant current up to 3V.

得られたリチウムイオン二次電池に対して実施例1に記載の方法で電池性能評価を行った。結果、電池の抵抗R1は初期21Ω、50サイクル後は70Ω。1サイクル目の放電容量は、115mAh/g、50サイクル目の放電容量は、72mAh/g、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、63%と低い値を示した。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.270mLと高かった。   The obtained lithium ion secondary battery was subjected to battery performance evaluation by the method described in Example 1. As a result, the resistance R1 of the battery is 21Ω at the initial stage and 70Ω after 50 cycles. The discharge capacity at the first cycle is 115 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is 72 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle is as low as 63%. The value is shown. The gas generation amount (mL) after battery operation was as high as 0.270 mL.

[比較例5]
電解液Bを注液して得たリチウムイオン電池を25℃に設定した恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.5Cの定電流で満充電量の80%を充電した。その後、45℃にて運転している恒温槽にその電池を7日間放置した。次いで、25℃にて運転している恒温槽に収容し、充放電装置に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.8V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。
[Comparative Example 5]
The lithium ion battery obtained by injecting the electrolytic solution B was accommodated in a thermostatic bath set at 25 ° C., connected to a charge / discharge device, and allowed to stand for 20 hours. The battery was then charged at 80% of full charge with a constant current of 0.5C. Thereafter, the battery was left for 7 days in a thermostatic chamber operating at 45 ° C. Next, it is housed in a constant temperature bath operating at 25 ° C., connected to a charging / discharging device, left to stand for 2 hours, charged with a constant current of 4.8 V at a maximum current value of 0.3 C, and then charged with 0.2 C. Was discharged at a constant current up to 3V.

得られたリチウムイオン二次電池に対して実施例1と同様に電池性能評価を行った。結果、電池の抵抗R1は初期24.3Ω、50サイクル後71Ω。1サイクル目の放電容量は、120mAh/g、50サイクル目の放電容量は、82mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、68%と低い値を示した。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.280mLと高かった。   Battery performance evaluation was performed on the obtained lithium ion secondary battery in the same manner as in Example 1. As a result, the resistance R1 of the battery was 24.3Ω initially and 71Ω after 50 cycles. The discharge capacity at the first cycle is as high as 120 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is as high as 82 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle is 68%. And showed a low value. The gas generation amount (mL) after battery operation was as high as 0.280 mL.

上記した実施例1〜7及び比較例1〜5の仕様及びこれらについて得られた結果を表1に併せて示す。   The specifications of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 described above and the results obtained for these are shown in Table 1.

[実施例8]
<正極の作製>
正極活物質としてLiNi1/3Mn1/3Co1/32(日本化学工業社製)と、導電助剤としてアセチレンブラックの粉末(電気化学工業社製)と、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン溶液(クレハ社製)とを、90:6:4の固形分質量比で混合し、分散溶媒としてN−メチル−2−ピロリドンを固形分40質量%となるように添加して更に混合して、スラリー状の溶液を調製した。このスラリー状の溶液を厚さ20μmのアルミニウム箔の片面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延して正極とした。圧延後のものをタブ部を除き30mm×50mmの長方形状に打ち抜いて正極を得た。
[Example 8]
<Preparation of positive electrode>
LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 (manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a positive electrode active material, acetylene black powder (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive additive, and a polyvinylidene fluoride solution as a binder (Manufactured by Kureha Co., Ltd.) at a solid content mass ratio of 90: 6: 4, N-methyl-2-pyrrolidone as a dispersion solvent is added to a solid content of 40% by mass, and further mixed. A slurry solution was prepared. This slurry-like solution was applied to one side of an aluminum foil having a thickness of 20 μm, and the solvent was removed by drying, followed by rolling with a roll press to obtain a positive electrode. The rolled product was punched into a 30 mm × 50 mm rectangular shape excluding the tab portion to obtain a positive electrode.

<負極の作製>
負極活物質としてグラファイト粉末(大阪ガスケミカル社製、商品名「OMAC1.2H/SS」)及び別のグラファイト粉末(TIMCAL社製、商品名「SFG6」)と、バインダーとしてスチレンブタジエンゴム(SBR)及びカルボキシメチルセルロース水溶液とを、90:10:1.5:1.8の固形分質量比で混合した。得られた混合物を、固形分濃度が45質量%となるように、分散溶媒としての水に添加して、スラリー状の溶液を調製した。このスラリー状の溶液を厚さ18μmの銅箔の片面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延した。圧延後のものをタブ部を除き32mm×52mmの長方形状に打ち抜いて負極を得た。
<Production of negative electrode>
Graphite powder (made by Osaka Gas Chemical Co., trade name “OMAC1.2H / SS”) and another graphite powder (made by TIMCAL, trade name “SFG6”) as a negative electrode active material, and styrene butadiene rubber (SBR) as a binder and The aqueous solution of carboxymethyl cellulose was mixed at a solid mass ratio of 90: 10: 1.5: 1.8. The obtained mixture was added to water as a dispersion solvent so that the solid content concentration was 45% by mass to prepare a slurry-like solution. This slurry-like solution was applied to one side of a copper foil having a thickness of 18 μm, and the solvent was removed by drying, followed by rolling with a roll press. The rolled product was punched into a rectangular shape of 32 mm × 52 mm excluding the tab portion to obtain a negative electrode.

<電池の作製>
上述のようにして作製した正極と負極とをポリプロピレン製の微多孔膜からなるセパレータ(膜厚25μm、空孔率50%、孔径0.1μm〜1μm)の両側に重ね合わせた積層体を、アルミニウム箔(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負極の端子を突設させながら挿入した後、以下に記載の電解液を0.5mL袋内に注入し、真空封止を行って、シート状リチウムイオン二次電池を作製した。
<Production of battery>
A laminate in which the positive electrode and the negative electrode produced as described above are laminated on both sides of a separator (thickness 25 μm, porosity 50%, pore diameter 0.1 μm to 1 μm) made of a polypropylene microporous film is made of aluminum. After inserting the positive and negative terminals into a bag made of a laminate film in which both surfaces of a foil (thickness 40 μm) are coated with a resin layer, the electrolyte solution described below is injected into a 0.5 mL bag, Vacuum sealing was performed to produce a sheet-like lithium ion secondary battery.

<フォーメーション>
上述のようにして電解液Cを注液して得たリチウムイオン二次電池に対して、25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の80%を充電した。満充電量とは4.35Vまで定電流で充電し、続いて4.35V定電圧で2時間充電した時の充電量である。次いで、45℃にて運転している恒温槽(二葉科学製、商品名「PLM−73S」)にその電池を7日間放置した。次いで、フォーメーション後のガス抜きを実施例1の場合と同様に実施した。
<Formation>
The lithium ion secondary battery obtained by injecting the electrolytic solution C as described above is accommodated in a thermostatic bath (trade name “PLM-73S”, manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd.) set at 25 ° C., and charged. It was connected to a discharge device (trade name “ACD-01” manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd.) and allowed to stand for 20 hours. The battery was then charged with 80% of the full charge at a constant current of 0.2C. The full charge amount is a charge amount when charging with a constant current up to 4.35V and subsequently charging with a constant voltage of 4.35V for 2 hours. Next, the battery was left for 7 days in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku, trade name “PLM-73S”) operating at 45 ° C. Next, degassing after formation was performed in the same manner as in Example 1.

<電池性能評価>
次いで、25℃にて運転している恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.35V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。
<Battery performance evaluation>
Next, it is housed in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku Co., trade name “PLM-73S”) operating at 25 ° C., and charged / discharged (made by Asuka Electronics Co., Ltd., trade name “ACD-01”). After being connected and allowed to stand for 2 hours, the battery was charged with a constant current of 4.35 V at a maximum current value of 0.3 C, and then discharged at a constant current of 3 C at a current value of 0.2 C.

得られた電池を1.0Cの定電流で4.35Vまで充電し続いて4.35V定電圧で1時間充電し、1.0Cの定電流で3.0Vまで放電した。この一連の充放電を1サイクルとし、更に49サイクル充放電を繰り返し、全体で50サイクルのサイクル充放電を行った。1サイクル目及び50サイクル目の正極活物質質量当たりの放電容量を確認した。また、放電前の電圧(V2)から放電開始10秒後の電圧(V4)の差(ΔV=V3−V4)を放電電流値で除した値(ΔV/I)を直流抵抗値R2として1サイクル目の直流抵抗値及び50サイクル目における直流抵抗を確認した。結果、1サイクル目の放電容量は、160mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量は、144mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、90%と高い値を示した。直流抵抗R2は1サイクル目7Ω、50サイクル目は10Ωと低い値を示した。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.078mLと低かった。   The obtained battery was charged to 4.35 V with a constant current of 1.0 C, subsequently charged with a constant voltage of 4.35 V for 1 hour, and discharged to 3.0 V with a constant current of 1.0 C. This series of charging / discharging was made into 1 cycle, and 49 cycles charging / discharging was repeated, and the cycle charging / discharging of 50 cycles was performed in total. The discharge capacity per mass of the positive electrode active material at the first cycle and the 50th cycle was confirmed. Further, a value (ΔV / I) obtained by dividing the difference (ΔV = V3−V4) of the voltage (V4) 10 seconds after the discharge start from the voltage (V2) before the discharge by the discharge current value is set as a DC resistance value R2 for one cycle. The DC resistance value of the eye and the DC resistance at the 50th cycle were confirmed. As a result, the discharge capacity at the first cycle is as high as 160 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is as high as 144 mAh / g, and the discharge capacity retention rate obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle. Showed a high value of 90%. The DC resistance R2 showed a low value of 7Ω at the first cycle and 10Ω at the 50th cycle. The gas generation amount (mL) after battery operation was as low as 0.078 mL.

[実施例9]
実施例8と同様に電解液Cを注液して得たリチウムイオン二次電池を25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の50%を充電した。次いで、45℃にて運転している恒温槽(二葉科学製、商品名「PLM−73S」)にその電池を7日間放置し、フォーメーション後のガス抜きを実施した。次いで、25℃にて運転している恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.35V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。
[Example 9]
The lithium ion secondary battery obtained by injecting the electrolytic solution C in the same manner as in Example 8 is housed in a thermostatic bath (trade name “PLM-73S” manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd.) set at 25 ° C., and a charge / discharge device It was connected to (trade name “ACD-01” manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd.) and allowed to stand for 20 hours. The battery was then charged at 50% of full charge with a constant current of 0.2C. Next, the battery was allowed to stand for 7 days in a constant temperature bath (manufactured by Futaba Kagaku, trade name “PLM-73S”) operating at 45 ° C., and degassing was performed after formation. Next, it is housed in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku Co., trade name “PLM-73S”) operating at 25 ° C., and charged / discharged (made by Asuka Electronics Co., Ltd., trade name “ACD-01”). After being connected and allowed to stand for 2 hours, the battery was charged with a constant current of 4.35 V at a maximum current value of 0.3 C, and then discharged at a constant current of 3 C at a current value of 0.2 C.

得られた電池に対して実施例8と同様に電池性能評価を行った。結果、1サイクル目の放電容量は、161mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量は、141mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、88%と高い値を示した。直流抵抗R2は1サイクル目7Ω、50サイクル目は13Ωと低い値であった。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.072mLと低かった。   The battery performance was evaluated in the same manner as in Example 8 for the obtained battery. As a result, the discharge capacity at the first cycle is as high as 161 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is as high as 141 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle. Showed a high value of 88%. The DC resistance R2 was a low value of 7Ω at the first cycle and 13Ω at the 50th cycle. The gas generation amount (mL) after battery operation was as low as 0.072 mL.

[実施例10]
実施例8と同様に電解液Cを注液して得たリチウムイオン二次電池に対して、25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の80%を充電した。次いで、45℃にて運転している恒温槽(二葉科学製、商品名「PLM−73S」)にその電池を10日間放置し、フォーメーション後のガス抜きを実施した。次いで、25℃にて運転している恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.35V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。
[Example 10]
The lithium ion secondary battery obtained by injecting the electrolytic solution C in the same manner as in Example 8 is housed in a thermostatic bath set to 25 ° C. (trade name “PLM-73S”, manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd.) The battery was connected to a charge / discharge device (trade name “ACD-01” manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd.) and allowed to stand for 20 hours. The battery was then charged with 80% of the full charge at a constant current of 0.2C. Next, the battery was allowed to stand for 10 days in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku, trade name “PLM-73S”) operating at 45 ° C., and degassing was performed after formation. Next, it is housed in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku Co., trade name “PLM-73S”) operating at 25 ° C., and charged / discharged (made by Asuka Electronics Co., Ltd., trade name “ACD-01”). After being connected and allowed to stand for 2 hours, the battery was charged with a constant current of 4.35 V at a maximum current value of 0.3 C, and then discharged at a constant current of 3 C at a current value of 0.2 C.

得られた電池に対して実施例8と同様に電池性能評価を行った。結果、1サイクル目の放電容量は、158mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量は、138mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、87%と高い値を示した。直流抵抗R2は1サイクル目9Ω、50サイクル目は13Ωと低い値であった。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.070mLと低かった。   The battery performance was evaluated in the same manner as in Example 8 for the obtained battery. As a result, the discharge capacity at the first cycle is as high as 158 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is as high as 138 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle. Showed a high value of 87%. The DC resistance R2 was a low value of 9Ω at the first cycle and 13Ω at the 50th cycle. The gas generation amount (mL) after battery operation was as low as 0.070 mL.

[実施例11]
実施例8と同様に電解液Bを注液して得たリチウムイオン二次電池に対して、25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の80%を充電した。45℃にて運転している恒温槽(二葉科学製、商品名「PLM−73S」)にその電池を7日間放置し、フォーメーション後のガス抜きを実施した。次いで、25℃にて運転している恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.35V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。
[Example 11]
The lithium ion secondary battery obtained by injecting the electrolytic solution B in the same manner as in Example 8 is housed in a thermostatic bath set to 25 ° C. (trade name “PLM-73S”, manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd.) The battery was connected to a charge / discharge device (trade name “ACD-01” manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd.) and allowed to stand for 20 hours. The battery was then charged with 80% of the full charge at a constant current of 0.2C. The battery was allowed to stand for 7 days in a constant temperature bath (manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd., trade name “PLM-73S”) operating at 45 ° C., and degassing was performed after formation. Next, it is housed in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku Co., trade name “PLM-73S”) operating at 25 ° C., and charged / discharged (made by Asuka Electronics Co., Ltd., trade name “ACD-01”). After being connected and allowed to stand for 2 hours, the battery was charged with a constant current of 4.35 V at a maximum current value of 0.3 C, and then discharged at a constant current of 3 C at a current value of 0.2 C.

得られた電池に対して実施例8と同様に電池性能評価を行った。結果、1サイクル目の放電容量は、160mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量は、139mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、87%と高い値を示した。直流抵抗R2は1サイクル目7Ω、30サイクル目は10Ωと低い値であった。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.066mLと低かった。   The battery performance was evaluated in the same manner as in Example 8 for the obtained battery. As a result, the discharge capacity at the first cycle is as high as 160 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is as high as 139 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle. Showed a high value of 87%. The DC resistance R2 was a low value of 7Ω at the first cycle and 10Ω at the 30th cycle. The gas generation amount (mL) after battery operation was as low as 0.066 mL.

[実施例12]
実施例8と同様に電解液Cを注液して得たリチウムイオン二次電池を、25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の80%を充電した。次いで、35℃にて運転している恒温槽(二葉科学製、商品名「PLM−73S」)にその電池を7日間放置し、フォーメーション後のガス抜きを実施した。次いで、25℃にて運転している恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.35V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。
[Example 12]
The lithium ion secondary battery obtained by injecting the electrolytic solution C in the same manner as in Example 8 is housed in a thermostatic bath set to 25 ° C. (trade name “PLM-73S”, manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd.), and charged and discharged. It was connected to an apparatus (trade name “ACD-01” manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd.) and allowed to stand for 20 hours. The battery was then charged with 80% of the full charge at a constant current of 0.2C. Next, the battery was allowed to stand for 7 days in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku, trade name “PLM-73S”) operating at 35 ° C., and degassing was performed after formation. Next, it is housed in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku Co., trade name “PLM-73S”) operating at 25 ° C., and charged / discharged (made by Asuka Electronics Co., Ltd., trade name “ACD-01”). After being connected and allowed to stand for 2 hours, the battery was charged with a constant current of 4.35 V at a maximum current value of 0.3 C, and then discharged at a constant current of 3 C at a current value of 0.2 C.

得られた電池に対して実施例8と同様に電池性能評価を行った。結果、1サイクル目の放電容量は、159mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量は、137mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、86%と高い値を示した。直流抵抗R2は1サイクル目8Ω、50サイクル目は11Ωと低い値であった。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.080mLと低かった。   The battery performance was evaluated in the same manner as in Example 8 for the obtained battery. As a result, the discharge capacity at the first cycle is as high as 159 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is as high as 137 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle. Showed a high value of 86%. The DC resistance R2 was a low value of 8Ω at the first cycle and 11Ω at the 50th cycle. The gas generation amount (mL) after battery operation was as low as 0.080 mL.

[比較例6]
実施例8と同様にして、電解液Cを用いてリチウムイオン二次電池を作製し、25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの最大電流値で4.35V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電して得られたリチウムイオン二次電池について実施例8と同様に、電池性能評価を行った。結果、1サイクル目の放電容量は、160mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量は、135mAh/g、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、84%と高い値を示した。直流抵抗は1サイクル目9Ω、50サイクル目17Ωであった。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.145mLと高かった。
[Comparative Example 6]
In the same manner as in Example 8, a lithium ion secondary battery was prepared using the electrolytic solution C, and stored in a thermostatic bath set to 25 ° C. (trade name “PLM-73S” manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd.). It was connected to an apparatus (trade name “ACD-01” manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd.) and allowed to stand for 20 hours. Next, a lithium ion secondary battery obtained by charging the battery at a constant current constant voltage of 4.35 V at a maximum current value of 0.2 C and then discharging at a constant current of 3 C at a current value of 0.2 C was found to be Example 8. The battery performance was evaluated in the same manner as above. As a result, the discharge capacity at the first cycle is as high as 160 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is 135 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle is The value was as high as 84%. The DC resistance was 9Ω at the first cycle and 17Ω at the 50th cycle. The gas generation amount (mL) after battery operation was as high as 0.145 mL.

[比較例7]
実施例8と同様にして、電解液Cを用いてリチウムイオン二次電池を作製した電池を、25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の80%を充電した。次いで、25℃にて運転している恒温槽(二葉科学製、商品名「PLM−73S」)にその電池を7日間放置した。次いで、25℃にて運転している恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.35V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。
[Comparative Example 7]
In the same manner as in Example 8, a battery in which a lithium ion secondary battery was prepared using the electrolytic solution C was accommodated in a thermostatic bath set to 25 ° C. (trade name “PLM-73S” manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd.) The battery was connected to a charge / discharge device (trade name “ACD-01” manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd.) and allowed to stand for 20 hours. The battery was then charged with 80% of the full charge at a constant current of 0.2C. The battery was then left for 7 days in a thermostatic bath (Futaba Kagaku, trade name “PLM-73S”) operating at 25 ° C. Next, it is housed in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku Co., trade name “PLM-73S”) operating at 25 ° C., and charged / discharged (made by Asuka Electronics Co., Ltd., trade name “ACD-01”). After being connected and allowed to stand for 2 hours, the battery was charged with a constant current of 4.35 V at a maximum current value of 0.3 C, and then discharged at a constant current of 3 C at a current value of 0.2 C.

得られたリチウムイオン二次電池について実施例8と同様に電池性能評価を行った。結果、1サイクル目の放電容量は159mAh/g、50サイクル目の放電容量は128mAh/g、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は81%の値を示した。直流抵抗は1サイクル目11Ω、30サイクル目18Ωであった。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.156mLと高かった。   The obtained lithium ion secondary battery was evaluated for battery performance in the same manner as in Example 8. As a result, the discharge capacity at the first cycle is 159 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is 128 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle is 81%. Indicated. The DC resistance was 11Ω at the first cycle and 18Ω at the 30th cycle. The gas generation amount (mL) after battery operation was as high as 0.156 mL.

[比較例8]
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとを体積比1:2で混合した混合溶媒にLiPF6塩を1mol/L含有させた溶液(キシダ化学社製、LBG00069)9.5gに、前述した添加剤としてのリン酸トリス(トリメチルシリル)0.5gを混合して、電解液Eを得た。また、実施例8と同様にして、電解液Eを注液してリチウムイオン二次電池を作製し、下記フォーメーションを行った。
[Comparative Example 8]
To 9.5 g of a solution (LBG00069, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) containing 1 mol / L of LiPF 6 salt in a mixed solvent obtained by mixing ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate at a volume ratio of 1: 2, phosphorus as an additive described above was added. An electrolytic solution E was obtained by mixing 0.5 g of tris (trimethylsilyl) acid. Further, in the same manner as in Example 8, the electrolytic solution E was injected to produce a lithium ion secondary battery, and the following formation was performed.

25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の80%を充電した。45℃にて運転している恒温槽(二葉科学製、商品名「PLM−73S」)にその電池を7日間放置した。次いで、25℃にて運転している恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.35V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。   It is accommodated in a thermostatic bath set at 25 ° C. (trade name “PLM-73S” manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd.) and connected to a charge / discharge device (trade name “ACD-01” manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd.) for 20 hours. Left to stand. The battery was then charged with 80% of the full charge at a constant current of 0.2C. The battery was allowed to stand for 7 days in a thermostatic bath (trade name “PLM-73S”, manufactured by Futaba Kagaku) operating at 45 ° C. Next, it is housed in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku Co., trade name “PLM-73S”) operating at 25 ° C., and charged / discharged (made by Asuka Electronics Co., Ltd., trade name “ACD-01”). After being connected and allowed to stand for 2 hours, the battery was charged at a constant current of 4.35 V with a maximum current value of 0.3 C, and then discharged at a constant current of 0.2 C to 3 V.

得られたリチウムイオン二次電池について実施例8と同様の電池性能評価を行った。結果、1サイクル目の放電容量は、140mAh/g、50サイクル目の放電容量は、90mAh/gと、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、64%と低い値を示した。直流抵抗は1サイクル目20Ω、50サイクル目60Ωと、高い値であった。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.150mLと高かった。   The battery performance evaluation similar to Example 8 was performed about the obtained lithium ion secondary battery. As a result, the discharge capacity at the first cycle was 140 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle was 90 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle was 64 % And a low value. The direct current resistance was 20Ω at the first cycle and 60Ω at the 50th cycle, which were high values. The gas generation amount (mL) after battery operation was as high as 0.150 mL.

[比較例9]
実施例8と同様に、電解液Dを注液してリチウムイオン二次電池を作製し、下記のフォーメーションを行った。
[Comparative Example 9]
In the same manner as in Example 8, the electrolytic solution D was injected to produce a lithium ion secondary battery, and the following formation was performed.

25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、20時間静置した。次いで、その電池を0.2Cの定電流で満充電量の80%を充電した。次いで、45℃にて運転している恒温槽(二葉科学製、商品名「PLM−73S」)にその電池を7日間放置した。次いで、25℃にて運転している恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続し、2時間静置後に0.3Cの最大電流値で4.35V定電流定電圧充電した後、0.2Cの電流値で3Vまで定電流放電した。   It is accommodated in a thermostatic bath set at 25 ° C. (trade name “PLM-73S” manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd.) and connected to a charge / discharge device (trade name “ACD-01” manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd.) for 20 hours. Left to stand. The battery was then charged with 80% of the full charge at a constant current of 0.2C. Next, the battery was left for 7 days in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku, trade name “PLM-73S”) operating at 45 ° C. Next, it is housed in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku Co., trade name “PLM-73S”) operating at 25 ° C., and charged / discharged (made by Asuka Electronics Co., Ltd., trade name “ACD-01”). After being connected and allowed to stand for 2 hours, the battery was charged at a constant current of 4.35 V with a maximum current value of 0.3 C, and then discharged at a constant current of 0.2 C to 3 V.

得られたリチウムイオン二次電池について実施例8と同様の電池性能評価を行った。結果、1サイクル目の放電容量は、159mAh/gと高く、50サイクル目の放電容量は、125mAh/g、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した放電容量維持率は、79%を示した。直流抵抗は1サイクル目7.7Ω、50サイクル目15Ωであった。電池運転後のガス発生量(mL)は、0.177mLと高かった。   The battery performance evaluation similar to Example 8 was performed about the obtained lithium ion secondary battery. As a result, the discharge capacity at the first cycle is as high as 159 mAh / g, the discharge capacity at the 50th cycle is 125 mAh / g, and the discharge capacity maintenance ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the first cycle is 79%. The DC resistance was 7.7Ω at the first cycle and 15Ω at the 50th cycle. The gas generation amount (mL) after battery operation was as high as 0.177 mL.

上記した実施例8〜12及び比較例6〜9の仕様及びこれらについて得られた結果を表2に併せて示す。   The specifications of Examples 8 to 12 and Comparative Examples 6 to 9 described above and the results obtained for these are shown in Table 2.

本発明の非水蓄電デバイス用電解液及びそれを用いたリチウムイオン二次電池は、各種民生用機器用電源、自動車用電源等への産業上利用可能性を有する。   The electrolyte solution for non-aqueous electricity storage devices of the present invention and the lithium ion secondary battery using the same have industrial applicability to various consumer equipment power supplies, automobile power supplies, and the like.

100 リチウムイオン二次電池
110 セパレータ
120 正極
130 負極
140 正極集電体
150 負極集電体
160 電池外装
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Lithium ion secondary battery 110 Separator 120 Positive electrode 130 Negative electrode 140 Positive electrode collector 150 Negative electrode collector 160 Battery exterior

Claims (7)

正極活物質を含有する正極と、
負極活物質を含有する負極と、
非水溶媒及びリチウム塩を含有する電解液と、
を備えるリチウムイオン二次電池の製造方法であって、
前記電解液であって、リン原子及び/又はホウ素原子を有するプロトン酸、スルホン酸、カルボン酸から選ばれるオキソ酸の水素原子の少なくとも1つを下記式(1)で表される置換基で置換した化合物(A)を含む電解液と、前記正極であって、4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有する正極と、前記負極と、を収容ケースに収容し、当該収容ケースを仮封止する工程と、
(式(1)中、R1,R2,R3はそれぞれ独立に、炭素数1から10の有機基を示す。)
前記仮封止工程の後に行われる、フォーメーション工程と、
前記フォーメーション工程の後に行われるガス抜き工程と、
を含む、リチウムイオン二次電池の製造方法。
A positive electrode containing a positive electrode active material;
A negative electrode containing a negative electrode active material;
An electrolyte containing a non-aqueous solvent and a lithium salt;
A method for producing a lithium ion secondary battery comprising:
In the electrolytic solution, at least one hydrogen atom of an oxo acid selected from a proton acid, a sulfonic acid, and a carboxylic acid having a phosphorus atom and / or a boron atom is substituted with a substituent represented by the following formula (1) An electrolytic solution containing the prepared compound (A), the positive electrode having a discharge capacity of 10 mAh / g or more at a potential of 4.4 V (vs Li / Li + ) or more, and the negative electrode in a housing case. Storing and temporarily sealing the storage case;
(In formula (1), R1, R2 and R3 each independently represents an organic group having 1 to 10 carbon atoms.)
A formation process performed after the temporary sealing process;
A degassing step performed after the formation step;
A method for producing a lithium ion secondary battery, comprising:
前記化合物(A)の含有量が、前記電解液に対して0.01質量%以上10質量%以下である、請求項1に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。   The manufacturing method of the lithium ion secondary battery of Claim 1 whose content of the said compound (A) is 0.01 mass% or more and 10 mass% or less with respect to the said electrolyte solution. 前記化合物(A)が、下記式(2)で表される化合物を含む、請求項1に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
(式(2)中、nは0又は1の整数を示し、R4,R5はそれぞれ独立に、OH基、OLi基、置換されてもよい炭素数1以上10以下のアルキル基、置換されてもよい1以上10以下のアルコキシ基、炭素数3以上10以下のシロキシ基を示す。)
The manufacturing method of the lithium ion secondary battery of Claim 1 in which the said compound (A) contains the compound represented by following formula (2).
(In the formula (2), n represents an integer of 0 or 1, and R4 and R5 each independently represents an OH group, an OLi group, an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted group. A good 1 to 10 alkoxy group and a siloxy group having 3 to 10 carbon atoms.)
前記式(2)で表される化合物が、リン酸トリス(トリメチルシリル)を含む請求項1又は2に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。   The method for producing a lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the compound represented by the formula (2) contains tris (trimethylsilyl) phosphate. 前記フォーメーション工程が、0.3C以下の電流値で満充電容量の50%以上充電し、その後、35℃以上60℃以下で5日以上10日以下の間保存するエージング工程を含む、請求項1に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。   The formation process includes an aging process in which 50% or more of the full charge capacity is charged at a current value of 0.3 C or less and then stored at 35 to 60 ° C. for 5 to 10 days. The manufacturing method of the lithium ion secondary battery as described in 2 .. 前記ガス抜き工程が、開封した封口部を通して収納空間を真空引きにより−100kPa以上−30kPa以下に減圧し、開口部を封口する工程である、請求項1に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。   2. The method for producing a lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the degassing step is a step of depressurizing the storage space to −100 kPa to −30 kPa by vacuuming through the opened sealing portion and sealing the opening. 3. . 前記正極活物質が、下記一般式(1):
LiMn2-xMax4 (1)
(式中、Maは遷移金属からなる群より選ばれる1種以上を示し、0.2≦x≦0.7である。)
で表される化合物、下記一般式(6):
LiMO2 (6)
(式中Mは遷移金属、Alから選ばれる1種以上を示す。)
で表される化合物、下記一般式(2A):
Li2McO3 (2A)
(式中、Mcは遷移金属からなる群より選ばれる1種以上を示す。)
で表される酸化物と、下記一般式(2B):
LiMdO2 (2B)
(式中、Mdは遷移金属からなる群より選ばれる1種以上を示す。)
で表される酸化物との複合酸化物であって、下記一般式(2):
zLi2McO3−(1−z)LiMdO2 (2)
(式中、Mc及びMdは、それぞれ前記一般式(2A)及び(2B)におけるMc及びMdと同義であり、0.1≦z≦0.9である。)
で表される化合物、下記一般式(3):
LiMb1-yFeyPO4 (3)
(式中、Mbは、Mn及びCoからなる群より選ばれる1種以上を示し、0≦y≦0.9である。)
で表される化合物及び下記一般式(4):
Li2MePO4F (4)
(式中、Meは遷移金属からなる群より選ばれる1種以上を示す。)
で表される化合物からなる群より選ばれる1種以上を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
The positive electrode active material has the following general formula (1):
LiMn 2-x Ma x O 4 (1)
(In the formula, Ma represents one or more selected from the group consisting of transition metals, and 0.2 ≦ x ≦ 0.7.)
A compound represented by the following general formula (6):
LiMO 2 (6)
(In the formula, M represents one or more selected from transition metals and Al.)
A compound represented by the following general formula (2A):
Li 2 McO 3 (2A)
(In the formula, Mc represents one or more selected from the group consisting of transition metals.)
And the following general formula (2B):
LiMdO 2 (2B)
(In the formula, Md represents one or more selected from the group consisting of transition metals.)
A composite oxide with an oxide represented by the following general formula (2):
zLi 2 McO 3 - (1- z) LiMdO 2 (2)
(In the formula, Mc and Md are synonymous with Mc and Md in the general formulas (2A) and (2B), respectively, and 0.1 ≦ z ≦ 0.9.)
A compound represented by the following general formula (3):
LiMb 1-y Fe y PO 4 (3)
(In the formula, Mb represents one or more selected from the group consisting of Mn and Co, and 0 ≦ y ≦ 0.9.)
And the following general formula (4):
Li 2 MePO 4 F (4)
(In the formula, Me represents one or more selected from the group consisting of transition metals.)
The manufacturing method of the lithium ion secondary battery as described in any one of Claims 1-3 containing 1 or more types chosen from the group which consists of a compound represented by these.
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