JP2015090857A - Lithium ion secondary battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lithium ion secondary battery which enables the improvement in the thermal stability when a battery is stored in a high-temperature condition and battery characteristics.SOLUTION: A lithium ion secondary battery comprises: a positive electrode active material including a lithium nickel complex oxide; and a nonaqueous electrolyte which contains at least one disulfonate selected from a group consisting of a cyclic disulfonate ester and a chain disulfonate ester, and at least one carbonate selected from a group consisting of a vinylene carbonate and a vinyl ethylene carbonate and having an unsaturated bond. The nonaqueous electrolyte includes 0.05 mass % or more and 0.5 mass% or less of the disulfonate to the total mass of the nonaqueous electrolyte, and 0.2 mass% or more and 1.5 mass% or less of the carbonate having an unsaturated bond to the total mass of the nonaqueous electrolyte.

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池に関する。   The present invention relates to a lithium ion secondary battery.

近年、リチウムイオン(lithium ion)二次電池において、高い電位および高容量を実現する正極活物質として、リチウムニッケル複合酸化物(lithium nickel composite oxide)を用いる技術が提案されている。   2. Description of the Related Art In recent years, a technique using a lithium nickel composite oxide as a positive electrode active material that realizes a high potential and a high capacity in a lithium ion secondary battery has been proposed.

ここで、リチウムニッケル複合酸化物を正極活物質として用いたリチウムイオン二次電池では、満充電状態で高温保存した場合に、多量のガス(gas)が発生したり、電池特性が劣化したりすることが問題になっていた。   Here, in a lithium ion secondary battery using a lithium nickel composite oxide as a positive electrode active material, a large amount of gas is generated or battery characteristics deteriorate when stored at a high temperature in a fully charged state. That was a problem.

そのため、特許文献1には、例えば、不飽和結合を有する環状カーボネート(carbonate)を電解液に添加することによって、高温での熱的安定性を向上させる技術が開示されている。   Therefore, Patent Document 1 discloses a technique for improving thermal stability at high temperature by adding, for example, a cyclic carbonate having an unsaturated bond to an electrolytic solution.

特開2004−139743号公報JP 2004-139743 A

しかし、特許文献1に開示された技術では、リチウムイオン二次電池の内部抵抗が上昇し、出力などの電池特性が低下するという問題があった。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 has a problem that the internal resistance of the lithium ion secondary battery is increased, and battery characteristics such as output are decreased.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、高温保存時の熱的安定性および電池特性を向上させることが可能な、新規かつ改良されたリチウムイオン二次電池を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is a new and improved that can improve the thermal stability and battery characteristics during high-temperature storage. The object is to provide a lithium ion secondary battery.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、リチウムニッケル複合酸化物を含む正極活物質と、下記化学式(1)で表される環状ジスルホン酸エステル(disulfonate)、および下記化学式(2)で表される鎖状ジスルホン酸エステルからなる群より選択された少なくとも1種以上のジスルホン酸エステルと、ビニレンカーボネート(vinylene carbonate)およびビニルエチレンカーボネート(vinyl ethylene carbonate)からなる群より選択された少なくとも1種以上の不飽和結合を有するカーボネートと、を含有する非水電解液と、を含み、前記非水電解液は、前記ジスルホン酸エステルを前記非水電解液の総質量に対して0.05質量%以上0.5質量%以下で含有し、前記不飽和結合を有するカーボネートを前記非水電解液の総質量に対して0.2質量%以上1.5質量%以下で含有する、リチウムイオン二次電池が提供される。

Figure 2015090857
Figure 2015090857
ただし、前記化学式(1)および(2)において、RおよびRは、互いに独立して、置換または非置換の炭素数1〜5のアルキレン(alkylene)基、および置換または非置換の炭素数1〜5のフルオロアルキレン(fluoroalkylene)基からなる群より選択された1つであり、RおよびRは、互いに独立して、置換または非置換の炭素数1〜4のアルキル(alkyl)基、および置換または非置換の炭素数1〜4のフルオロアルキル(fluoroalkyl)基からなる群より選択された1つであり、xおよびyは、互いに独立して、0〜5から選択された整数である。 In order to solve the above-described problem, according to an aspect of the present invention, a positive electrode active material including a lithium nickel composite oxide, a cyclic disulfonate represented by the following chemical formula (1), and a chemical formula ( 2) selected from the group consisting of at least one disulfonic acid ester selected from the group consisting of linear disulfonic acid esters represented by 2), vinylene carbonate and vinyl ethylene carbonate A non-aqueous electrolyte containing at least one or more types of carbonate having an unsaturated bond, wherein the non-aqueous electrolyte contains the disulfonic acid ester in an amount of 0. 0 to the total mass of the non-aqueous electrolyte. Contains from 05% by weight to 0.5% by weight Said containing 0.2 wt% to 1.5 wt% or less carbonate having an unsaturated bond relative to the total mass of the nonaqueous electrolytic solution, there is provided a lithium ion secondary battery.
Figure 2015090857
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In the chemical formulas (1) and (2), R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 5 carbon atoms and a substituted or unsubstituted carbon number. One selected from the group consisting of 1 to 5 fluoroalkylene groups, wherein R 3 and R 4 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. , And one selected from the group consisting of substituted or unsubstituted fluoroalkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and x and y are each independently an integer selected from 0 to 5 is there.

この観点によれば、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、高温保存時のガス発生および抵抗増加が抑制されるため、熱的安定性および電池特性が向上する。   According to this aspect, since the lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention suppresses gas generation and resistance increase during high temperature storage, thermal stability and battery characteristics are improved.

前記化学式(1)および(2)において、RおよびRは、互いに独立して、置換または非置換の炭素数1または2のアルキレン基であり、RおよびRは、互いに独立して、置換または非置換のメチル基、および置換または非置換のフルオロメチル(fluoromethyl)基から選択された1つであり、xおよびyは、互いに独立して、1〜3から選択された整数であってもよい。 In the chemical formulas (1) and (2), R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 or 2 carbon atoms, and R 3 and R 4 are independently , A substituted or unsubstituted methyl group, and a substituted or unsubstituted fluoromethyl group, and x and y are each independently an integer selected from 1 to 3 May be.

この観点によれば、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、さらに高温保存時のガス発生および抵抗増加が抑制されるため、熱的安定性および電池特性が向上する。   According to this aspect, since the lithium ion secondary battery according to one embodiment of the present invention further suppresses gas generation and resistance increase during high temperature storage, thermal stability and battery characteristics are improved.

前記非水電解液は、下記化学式(3)で表される、イミドリチウム塩(lithium imide salt)をさらに含んでもよい。

Figure 2015090857
ただし、前記化学式(3)において、RfおよびRfは、互いに独立して、フッ素および炭素数1〜4のフルオロアルキル(fluoroalkyl)基からなる群より選択された1つを表す。 The non-aqueous electrolyte may further include an imide lithium salt represented by the following chemical formula (3).
Figure 2015090857
However, in the chemical formula (3), Rf 1 and Rf 2 each independently represents one selected from the group consisting of fluorine and a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

この観点によれば、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、さらに高温保存時のガス発生および抵抗増加が抑制されるため、熱的安定性および電池特性が向上する。   According to this aspect, since the lithium ion secondary battery according to one embodiment of the present invention further suppresses gas generation and resistance increase during high temperature storage, thermal stability and battery characteristics are improved.

前記化学式(3)において、RfおよびRfは、フッ素(F)であってもよい。 In the chemical formula (3), Rf 1 and Rf 2 may be fluorine (F).

この観点によれば、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、さらに高温保存時のガス発生および抵抗増加が抑制されるため、熱的安定性および電池特性が向上する。   According to this aspect, since the lithium ion secondary battery according to one embodiment of the present invention further suppresses gas generation and resistance increase during high temperature storage, thermal stability and battery characteristics are improved.

前記リチウムニッケル複合酸化物は、下記の一般式(1)で示される組成を有してもよい。
Li(Nib−1)O・・・(1)
前記一般式(1)において、
Mは、Ni以外の1種類以上の金属であり、
aは、1.0≦a≦1.2であり、
bは、0.5≦b≦1.0である。
The lithium nickel composite oxide may have a composition represented by the following general formula (1).
Li a (Ni b M b-1 ) O 2 (1)
In the general formula (1),
M is one or more kinds of metals other than Ni,
a is 1.0 ≦ a ≦ 1.2,
b is 0.5 ≦ b ≦ 1.0.

この観点によれば、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、高温保存時のガス発生および電池特性の劣化が効果的に抑制されるため、より好適に用いることができる。   According to this aspect, the lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention can be more suitably used because gas generation and deterioration of battery characteristics during high-temperature storage are effectively suppressed.

以上説明したように本発明によれば、高温保存時の熱的安定性および電池特性を向上させることが可能である。   As described above, according to the present invention, it is possible to improve the thermal stability and battery characteristics during high temperature storage.

本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of the lithium ion secondary battery which concerns on one Embodiment of this invention.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

<1.本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の概要>
まず、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の概要について説明を行う。
<1. Overview of Lithium Ion Secondary Battery According to One Embodiment of the Present Invention>
First, an outline of a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described.

本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、正極活物質としてリチウムニッケル複合酸化物を含む。リチウムニッケル複合酸化物を正極活物質として用いたリチウムイオン二次電池は、高い電位と高い放電容量を実現することができるものの、満充電状態で高温保存した場合に、多量のガスが発生したり、電池特性が劣化したりしてしまう。   The lithium ion secondary battery which concerns on one Embodiment of this invention contains lithium nickel complex oxide as a positive electrode active material. A lithium ion secondary battery using a lithium nickel composite oxide as a positive electrode active material can realize a high potential and a high discharge capacity, but a large amount of gas is generated when stored at a high temperature in a fully charged state. Battery characteristics will deteriorate.

特に、ニッケル(Ni)比率が高い下記一般式(1)で表されるリチウムニッケル複合酸化物を正極活物質として用いたリチウムイオン二次電池は、エネルギー(energy)密度が高いため、高温保存における上記問題の解決が望まれていた。   In particular, a lithium ion secondary battery using a lithium nickel composite oxide represented by the following general formula (1) having a high nickel (Ni) ratio as a positive electrode active material has a high energy density. A solution to the above problem has been desired.

Li(Nib−1)O・・・(1)
ただし、上記一般式(1)において、Mは、Ni以外の1種類以上の金属であり、aは、1.0≦a≦1.2であり、bは、0.5≦b≦1.0である。
Li a (Ni b M b-1 ) O 2 (1)
However, in the said General formula (1), M is one or more types of metals other than Ni, a is 1.0 <= a <= 1.2, b is 0.5 <= b <= 1. 0.

そこで、本発明者は、上記の問題点等を詳細に検討することにより、本発明を想到するに至った。本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、ジスルホン酸エステルと、不飽和結合を有するカーボネートと、を同時に、本発明で特定する濃度の範囲にて、非水電解液中に含有することにより、高温保存時のガス発生、容量低下、および抵抗増加を抑制することができる。したがって、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池によれば、高温保存時の熱的安定性および電池特性を向上させることが可能である。   Therefore, the present inventor has come up with the present invention by examining the above-mentioned problems in detail. A lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention contains a disulfonic acid ester and a carbonate having an unsaturated bond in the nonaqueous electrolytic solution at the same time within the concentration range specified in the present invention. Thus, gas generation, capacity reduction, and resistance increase during high-temperature storage can be suppressed. Therefore, according to the lithium ion secondary battery which concerns on one Embodiment of this invention, it is possible to improve the thermal stability and battery characteristic at the time of high temperature storage.

ここで、上記におけるジスルホン酸エステルとは、例えば、下記化学式(1)で表される環状ジスルホン酸エステル、および下記化学式(2)で表される鎖状ジスルホン酸エステルからなる群より選択された少なくとも1種以上のジスルホン酸エステルである。   Here, the disulfonic acid ester in the above is at least selected from the group consisting of a cyclic disulfonic acid ester represented by the following chemical formula (1) and a chain disulfonic acid ester represented by the following chemical formula (2), for example. One or more disulfonic acid esters.

Figure 2015090857
Figure 2015090857

Figure 2015090857
Figure 2015090857

なお、上記化学式(1)および(2)において、RおよびRは、互いに独立して、置換または非置換の炭素数1〜5のアルキレン基、および置換または非置換の炭素数1〜5のフルオロアルキレン基からなる群より選択された1つであり、RおよびRは、互いに独立して、置換または非置換の炭素数1〜4のアルキル基、および置換または非置換の炭素数1〜4のフルオロアルキル基からなる群より選択された1つであり、xおよびyは、互いに独立して、0〜5から選択された整数である。 In the above chemical formulas (1) and (2), R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted carbon atom having 1 to 5 carbon atoms. R 3 and R 4 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted carbon number. It is one selected from the group consisting of 1 to 4 fluoroalkyl groups, and x and y are each independently an integer selected from 0 to 5.

また、上記における不飽和結合を有するカーボネートとは、例えば、ビニレンカーボネートおよびビニルエチレンカーボネートからなる群より選択された少なくとも1種以上のカーボネートである。   Moreover, the carbonate which has an unsaturated bond in the above is at least 1 or more types of carbonate selected from the group which consists of vinylene carbonate and vinyl ethylene carbonate, for example.

さらに、上記のジスルホン酸エステルおよび不飽和結合を有するカーボネートは、複数種を混合して用いてもよい。   Furthermore, the disulfonic acid ester and the carbonate having an unsaturated bond may be used as a mixture of plural kinds.

<2.リチウムイオン二次電池の構成>
以下では、図1を参照して、上述した本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池10の具体的な構成について説明を行う。図1は、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の構成を説明する説明図である。
<2. Configuration of lithium ion secondary battery>
Below, with reference to FIG. 1, the specific structure of the lithium ion secondary battery 10 which concerns on one Embodiment of this invention mentioned above is demonstrated. FIG. 1 is an explanatory view illustrating the configuration of a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、リチウムイオン二次電池10は、リチウムニッケル複合酸化物を正極活物質に用いたリチウムイオン二次電池であり、正極20と、負極30と、セパレータ(separator)層40と、を備える。なお、リチウムイオン二次電池10の形態は、特に限定されない。例えば、リチウムイオン二次電池10は、円筒形、角形、ラミネート(laminate)形、ボタン(button)形等のいずれであってもよい。   As shown in FIG. 1, a lithium ion secondary battery 10 is a lithium ion secondary battery using a lithium nickel composite oxide as a positive electrode active material, and includes a positive electrode 20, a negative electrode 30, a separator layer 40, . The form of the lithium ion secondary battery 10 is not particularly limited. For example, the lithium ion secondary battery 10 may be any one of a cylindrical shape, a square shape, a laminate shape, a button shape, and the like.

正極20は、集電体21と、正極活物質層22とを備える。集電体21は、導電体であればどのようなものでも良く、例えば、アルミニウム(aluminium)、ステンレス鋼(stainless steel)、およびニッケルメッキ鋼(nickel‐plated steel)等で構成される。   The positive electrode 20 includes a current collector 21 and a positive electrode active material layer 22. The current collector 21 may be any conductor as long as it is made of, for example, aluminum, stainless steel, nickel-plated steel, or the like.

正極活物質層22は、少なくとも正極活物質および導電剤を含み、結着剤をさらに含んでもよい。なお、正極活物質、導電剤、および結着材の含有量は、特に制限されず、従来のリチウムイオン二次電池において、適用される含有量であればいずれであってもよい。   The positive electrode active material layer 22 includes at least a positive electrode active material and a conductive agent, and may further include a binder. In addition, content in particular of a positive electrode active material, a electrically conductive agent, and a binder is not restrict | limited, Any may be sufficient if it is content applied in the conventional lithium ion secondary battery.

正極活物質は、例えば、リチウムニッケル複合酸化物である。例えば、正極活物質は、Ni比率が高いリチウムニッケル複合酸化物であり、具体的には、下記一般式(1)で表されるリチウムニッケル複合酸化物であってもよい。   The positive electrode active material is, for example, a lithium nickel composite oxide. For example, the positive electrode active material is a lithium nickel composite oxide having a high Ni ratio, and specifically, may be a lithium nickel composite oxide represented by the following general formula (1).

Li(Nib−1)O・・・(1) Li a (Ni b M b-1 ) O 2 (1)

上記一般式(1)において、Mは、Ni以外の1種類以上の金属であり、aは、1.0≦a≦1.2であり、bは、0.5≦b≦1.0であってもよい。   In the general formula (1), M is one or more metals other than Ni, a is 1.0 ≦ a ≦ 1.2, and b is 0.5 ≦ b ≦ 1.0. There may be.

本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池によれば、高温保存時のガス発生、容量低下、および抵抗増加を抑制することができる。したがって、エネルギー密度が高く高温保存時の熱安定性および電気特性の改善が望まれていた上記組成のリチウムニッケル複合酸化物を正極活物質として用いることが可能である。   The lithium ion secondary battery according to one embodiment of the present invention can suppress gas generation, capacity reduction, and resistance increase during high temperature storage. Therefore, it is possible to use, as the positive electrode active material, a lithium nickel composite oxide having the above composition, which has high energy density and has been desired to improve thermal stability and electrical characteristics during high temperature storage.

導電剤は、例えば、ケッチェンブラック(ketjen black)、アセチレンブラック(acetylene black)等のカーボンブラック(carbon black)、天然黒鉛、人造黒鉛等である。なお、導電剤は、正極の導電性を高めるためのものであれば特に制限されない。   Examples of the conductive agent include carbon black such as ketjen black and acetylene black, natural graphite, and artificial graphite. In addition, a conductive agent will not be restrict | limited especially if it is for improving the electroconductivity of a positive electrode.

結着剤は、例えば、ポリフッ化ビニリデン(polyvinylidene difluoride)、エチレンプロピレンジエン三元共重合体(ethylene−propylene−diene terpolymer)、スチレンブタジエンゴム(styrene−butadiene rubber)、アクリロニトリルブタジエンゴム(acrylonitrile−butadiene rubber)、フッ素ゴム(fluoroelastomer)、ポリ酢酸ビニル(polyvinyl acetate)、ポリメチルメタクリレート(polymethyl methacrylate)、ポリエチレン(polyethylene)、ニトロセルロース(nitrocellulose)等である。なお、結着材は、正極活物質および導電剤を集電体21上に結着させることができるものであれば、特に制限されない。   Examples of the binder include polyvinylidene fluoride, ethylene-propylene-diene terpolymer, styrene-butylene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, and acrylonitrile butadiene rubber. ), Fluoroelastomer, polyvinyl acetate, polymethyl methacrylate, polyethylene, nitrocellulose, and the like. The binder is not particularly limited as long as it can bind the positive electrode active material and the conductive agent onto the current collector 21.

正極活物質層22は、例えば、適当な有機溶媒(例えばN−メチル−2−ピロリドン(N−methyl−2−pyrrolidone))に正極活物質、導電剤、および結着剤を分散させたスラリー(slurry)を集電体21上に塗工し、乾燥、圧延することで形成される。   The positive electrode active material layer 22 includes, for example, a slurry in which a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder are dispersed in a suitable organic solvent (for example, N-methyl-2-pyrrolidone). slurry) is applied onto the current collector 21, dried and rolled.

負極30は、集電体31と、負極活物質層32とを含む。集電体31は、導電体であればどのようなものでも良く、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、およびニッケルメッキ鋼等で構成される。   The negative electrode 30 includes a current collector 31 and a negative electrode active material layer 32. The current collector 31 may be any material as long as it is a conductor. For example, the current collector 31 is made of aluminum, stainless steel, nickel-plated steel, or the like.

ここで、負極活物質層32は、少なくとも負極活物質を含み、結着剤をさらに含んでいてもよい。負極活物質は、例えば、黒鉛活物質(人造黒鉛、天然黒鉛、人造黒鉛と天然黒鉛との混合物、人造黒鉛を被覆した天然黒鉛等)、ケイ素(Si)もしくはスズ(Sn)もしくはそれらの酸化物の微粒子と黒鉛活物質との混合物、ケイ素もしくはスズの微粒子、ケイ素もしくはスズを基本材料とした合金、およびLiTi12等の酸化チタン(TiO)系化合物等を使用することができる。なお、ケイ素の酸化物は、SiO(0≦x≦2)で表される。また、負極活物質としては、これらの他に、例えば金属リチウム(lithium)等を使用することができる。 Here, the negative electrode active material layer 32 includes at least a negative electrode active material, and may further include a binder. Examples of the negative electrode active material include graphite active materials (artificial graphite, natural graphite, a mixture of artificial graphite and natural graphite, natural graphite coated with artificial graphite, etc.), silicon (Si), tin (Sn), or oxides thereof. A mixture of fine particles of graphite and a graphite active material, fine particles of silicon or tin, alloys based on silicon or tin, and titanium oxide (TiO x ) compounds such as Li 4 Ti 5 O 12 can be used. . Note that the oxide of silicon is represented by SiO x (0 ≦ x ≦ 2). In addition to these, as the negative electrode active material, for example, metallic lithium can be used.

さらに、結着剤は、正極活物質層22を構成する結着剤と同様のものが使用可能である。なお、負極活物質と結着剤との質量比は特に制限されず、従来のリチウムイオン二次電池で採用される質量比が本発明でも適用可能である。   Further, as the binder, the same binder as that constituting the positive electrode active material layer 22 can be used. Note that the mass ratio between the negative electrode active material and the binder is not particularly limited, and the mass ratio employed in the conventional lithium ion secondary battery is also applicable in the present invention.

セパレータ層40は、セパレータ41と、電解液43とを含む。   The separator layer 40 includes a separator 41 and an electrolytic solution 43.

セパレータ41は、リチウムイオン二次電池のセパレータとして使用されるものであれば、特に制限されず、どのようなものも使用可能である。セパレータ41としては、優れた高率放電性能を示す多孔膜や不織布等を、単独あるいは併用することが好ましい。また、セパレータは、Al、SiO等の無機物によってコーティング(coating)されていてもよく、上述した無機物をフィラー(filler)として含んでいてもよい。かかるセパレータを構成する材料としては、例えば、ポリエチレン(polyethylene),ポリプロピレン(polypropylene)等に代表されるポリオレフィン(polyolefin)系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate),ポリブチレンテレフタレート(polybuthylene terephthalate)等に代表されるポリエステル(polyester)系樹脂、ポリフッ化ビニリデン(polyvinylidene difluoride)、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン(hexafluoropropylene)共重合体、フッ化ビニリデン−パーフルオロビニルエーテル(perfluorovinylether)共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン(tetrafluoroethylene)共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン(trifluoroethylene)共重合体、フッ化ビニリデン−フルオロエチレン(fluoroethylene)共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン(hexafluoroacetone)共重合体、フッ化ビニリデン−エチレン(ethylene)共重合体、フッ化ビニリデン−プロピレン(propylene)共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロプロピレン(trifluoropropylene)共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等を使用することができる。セパレータの気孔率も特に制限されず、従来のリチウムイオン二次電池のセパレータが有する気孔率を任意に適用することができる。 The separator 41 is not particularly limited as long as it is used as a separator of a lithium ion secondary battery, and any separator can be used. As the separator 41, it is preferable to use a porous film or a non-woven fabric exhibiting excellent high rate discharge performance alone or in combination. The separator may be coated with an inorganic material such as Al 2 O 3 or SiO 2 , and may contain the above-described inorganic material as a filler. Examples of the material constituting the separator include, for example, polyolefin resins represented by polyethylene, polypropylene, and the like, polyethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate. Polyester resin, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-perfluorovinylether (perfluorovinylether) ) Copolymers, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymers, vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymers, vinylidene fluoride-fluoroethylene copolymers, vinylidene fluoride- Hexafluoroacetone copolymer, vinylidene fluoride-ethylene copolymer, vinylidene fluoride-propylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoropropylene copolymer, fluoride Vinylidene-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-ethylene- It can be used tetrafluoroethylene copolymer. The porosity of the separator is not particularly limited, and the porosity of the separator of the conventional lithium ion secondary battery can be arbitrarily applied.

電解液43は、リチウム塩と、溶媒と、第1の添加剤であるジスルホン酸エステルと、第2の添加剤である不飽和結合を有するカーボネートと、を含む。   The electrolytic solution 43 includes a lithium salt, a solvent, a disulfonic acid ester as a first additive, and a carbonate having an unsaturated bond as a second additive.

リチウム塩は、電解液43の電解質である。リチウム塩は、LiPF、LiClO、LiBF、LiAsF、LiSbF、LiSOCF、LiC(SOCFCF、LiC(SOCF、LiI、LiCl、LiF、LiPF(SOCF)、LiPF(SOCF等であってもよい。なお、これらのリチウム塩は、単独、あるいは2種類以上を混合して用いることが可能である。また、リチウム塩の濃度は、特に制限はないが、例えば、0.5〜2.0mol/L程度の濃度で電解液43に含有される。 The lithium salt is an electrolyte of the electrolytic solution 43. Lithium salt, LiPF 6, LiClO 4, LiBF 4, LiAsF 6, LiSbF 6, LiSO 3 CF 3, LiC (SO 2 CF 2 CF 3) 3, LiC (SO 2 CF 3) 3, LiI, LiCl, LiF, LiPF 5 (SO 2 CF 3) , LiPF 4 (SO 2 CF 3) may be a 2 or the like. These lithium salts can be used alone or in admixture of two or more. The concentration of the lithium salt is not particularly limited, but is contained in the electrolytic solution 43 at a concentration of about 0.5 to 2.0 mol / L, for example.

溶媒は、リチウム塩および添加剤の各々を溶解する非水溶媒である。溶媒は、例えば、プロピレンカーボネート(propylene carbonate)、(ethylene carbonate)、ブチレンカーボネート(buthylene carbonate)、クロロエチレンカーボネート(chloroethylene carbonate)等の環状炭酸エステル(ester)類;γ−ブチロラクトン(butyrolactone)、γ−バレロラクトン(valerolactone)等の環状エステル類;ジメチルカーボネート(dimethyl carbonate)、ジエチルカーボネート(diethyl carbonate)、エチルメチルカーボネート(ethylmethyl carbonate)等の鎖状カーボネート類;ギ酸メチル(methyl formate)、酢酸メチル(methyl acetate)、酪酸メチル(methyl butyrate)等の鎖状エステル類;テトラヒドロフラン(tetrahydrofuran)またはその誘導体;1,3−ジオキサン(1,3−dioxane)、1,4−ジオキサン(1,4−dioxane)、1,2−ジメトキシエタン(1,2−dimethoxyethane)、1,4−ジブトキシエタン(1,4−dibutoxyethane)、メチルジグライム(methyldiglyme)等のエーテル(ether)類;アセトニトリル(acetonitrile)、ベンゾニトリル(benzonitrile)等のニトリル(nitrile)類;ジオキソラン(dioxolane)またはその誘導体;エチレンスルフィド(ethylene sulfide)、スルホラン(sulfolane)、スルトン(sultone)またはその誘導体等を単独で、またはそれら2種以上を混合して使用することができるが、これらに限定されるものではない。なお、溶媒を2種以上混合して使用する場合、各溶媒の混合比は、従来のリチウムイオン二次電池で用いられる混合比が適用可能である。   The solvent is a non-aqueous solvent that dissolves each of the lithium salt and the additive. Examples of the solvent include cyclic carbonates such as propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, and chloroethylene carbonate; γ-butyrolactone, Cyclic esters such as valerolactone; chain carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate; methyl formate te), methyl acetate, methyl butyrate and other chain esters; tetrahydrofuran (tetrahydrofuran) or a derivative thereof; 1,3-dioxane, 1,4-dioxane ( Ethers such as 1,4-dioxane), 1,2-dimethoxyethane, 1,4-dibutoxyethane, methyldiglyme; Nitriles such as acetonitrile and benzonitrile; dioxolane or derivatives thereof; Sulfide (ethylene sulfide), sulfolane (Sulfolane), alone sultone (sultone) or derivatives thereof, or their although two or more can be used as a mixture, but is not limited thereto. In addition, when mixing and using 2 or more types of solvents, the mixing ratio used by the conventional lithium ion secondary battery is applicable for the mixing ratio of each solvent.

第1の添加剤であるジスルホン酸エステルは、具体的には、以下の化学式(1)で表される構造を有する環状ジスルホン酸エステル、または化学式(2)で表される構造を有する鎖状ジスルホン酸エステルである。   Specifically, the disulfonic acid ester as the first additive is a cyclic disulfonic acid ester having a structure represented by the following chemical formula (1) or a chain disulfone having a structure represented by the chemical formula (2). It is an acid ester.

Figure 2015090857
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Figure 2015090857
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上記化学式(1)および(2)において、RおよびRは、互いに独立して、置換または非置換の炭素数1〜5のアルキレン基、および置換または非置換の炭素数1〜5のフルオロアルキレン基からなる群より選択された1つであり、RおよびRは、互いに独立して、置換または非置換の炭素数1〜4のアルキル基、および置換または非置換の炭素数1〜4のフルオロアルキル基からなる群より選択された1つであり、xおよびyは、互いに独立して、0〜5から選択された整数である。 In the above chemical formulas (1) and (2), R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 5 carbon atoms and a substituted or unsubstituted fluoro group having 1 to 5 carbon atoms. One selected from the group consisting of alkylene groups, and R 3 and R 4 , independently of each other, are substituted or unsubstituted alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and substituted or unsubstituted carbon atoms having 1 to 4 is one selected from the group consisting of 4 fluoroalkyl groups, and x and y are each independently an integer selected from 0 to 5.

また、第1の添加剤は、具体的には、上記化学式(1)および(2)において、RおよびRは、互いに独立して、置換または非置換の炭素数1または2のアルキレン基であり、RおよびRは、互いに独立して、置換または非置換のメチル基、および置換または非置換のフルオロメチル基から選択された1つであり、xおよびyは、互いに独立して、1〜3から選択された整数であるジスルホン酸エステルであってもよい。 Further, the first additive is specifically, in the above chemical formulas (1) and (2), R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 or 2 carbon atoms. And R 3 and R 4 are each independently one selected from a substituted or unsubstituted methyl group and a substituted or unsubstituted fluoromethyl group, and x and y are independently of each other The disulfonic acid ester which is an integer selected from 1 to 3 may be used.

さらに、第1の添加剤は、より具体的には、以下の化合物(11)、(12)および(21)〜(24)から選択された少なくとも1種以上のジスルホン酸エステルであってもよい。   Further, more specifically, the first additive may be at least one disulfonic acid ester selected from the following compounds (11), (12) and (21) to (24). .

Figure 2015090857
Figure 2015090857

第2の添加剤である不飽和結合を有するカーボネートは、具体的には、不飽和結合を有する環状カーボネートである。また、第2の添加剤は、より具体的には、ビニレンカーボネートまたはビニルエチレンカーボネートであってもよい。   The carbonate having an unsaturated bond as the second additive is specifically a cyclic carbonate having an unsaturated bond. More specifically, the second additive may be vinylene carbonate or vinyl ethylene carbonate.

本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、上記の第1の添加剤および第2の添加剤の両方を電解液43に含むことにより、後述する実施例で実証されるように、高温保存時のガス発生、容量低下、および抵抗増加を抑制することができる。具体的には、電解液43が第1の添加剤を含み、第2の添加剤を含まなかった場合、高温保存時におけるガス発生量が顕著に増加する。また、電解液43が第2の添加剤を含み、第1の添加剤を含まなかった場合、高温保存時における抵抗増加率が大きくなる。   A lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention includes both the first additive and the second additive in the electrolytic solution 43, as demonstrated in the examples described later. Gas generation, capacity reduction, and resistance increase during high temperature storage can be suppressed. Specifically, when the electrolytic solution 43 includes the first additive and does not include the second additive, the amount of gas generated during high-temperature storage is significantly increased. In addition, when the electrolytic solution 43 includes the second additive and does not include the first additive, the resistance increase rate during high-temperature storage increases.

また、第1の添加剤であるジスルホン酸エステルの添加濃度は、電解液の総質量に対して、0.05質量%以上0.5質量%以下である。後述する実施例にて実証されるように、第1の添加剤がこれらの範囲内の濃度となる場合に、リチウムイオン二次電池において、高温保存時のガス発生、容量低下、および抵抗増加が抑制される。具体的には、ジスルホン酸エステルの濃度が0.05質量%未満である場合、高温保存時のガス発生量が増加し、また抵抗増加率が大きくなる。一方、ジスルホン酸エステルの濃度が0.5質量%を超える場合、高温保存時のガス発生量が顕著に増加する。   Moreover, the addition density | concentration of the disulfonic acid ester which is a 1st additive is 0.05 to 0.5 mass% with respect to the total mass of electrolyte solution. As demonstrated in the examples described later, when the first additive has a concentration within these ranges, in the lithium ion secondary battery, gas generation, capacity reduction, and resistance increase during high-temperature storage are observed. It is suppressed. Specifically, when the concentration of the disulfonic acid ester is less than 0.05% by mass, the amount of gas generated during high-temperature storage increases and the resistance increase rate increases. On the other hand, when the concentration of the disulfonic acid ester exceeds 0.5% by mass, the amount of gas generated during high-temperature storage is significantly increased.

さらに、第2の添加剤である不飽和結合を有するカーボネートの添加濃度は、電解液の総質量に対して、0.2質量%以上1.5質量%以下である。後述する実施例にて実証されるように、第2の添加剤がこれらの範囲内の濃度となる場合に、リチウムイオン二次電池において、高温保存時のガス発生、容量低下、および抵抗増加が抑制される。具体的には、不飽和結合を有するカーボネートの濃度が0.2質量%未満である場合、高温保存時のガス発生量が顕著に増加する。一方、不飽和結合を有するカーボネートの濃度が1.5質量%を超える場合、高温保存時のガス発生量が増加し、また抵抗増加率が大きくなる。   Furthermore, the addition density | concentration of the carbonate which has an unsaturated bond which is a 2nd additive is 0.2 to 1.5 mass% with respect to the total mass of electrolyte solution. As demonstrated in the examples described later, when the second additive has a concentration within these ranges, in the lithium ion secondary battery, gas generation, capacity reduction, and resistance increase during high-temperature storage are observed. It is suppressed. Specifically, when the concentration of the carbonate having an unsaturated bond is less than 0.2% by mass, the amount of gas generated during high-temperature storage is significantly increased. On the other hand, when the concentration of the carbonate having an unsaturated bond exceeds 1.5% by mass, the amount of gas generated during high-temperature storage increases and the resistance increase rate increases.

さらに、電解液43は、第3の添加剤であるイミドリチウム塩を含有してもよい。   Furthermore, the electrolytic solution 43 may contain an imide lithium salt that is a third additive.

第3の添加剤であるイミドリチウム塩は、具体的には、以下の化学式(3)で表される構造を有するイミドリチウム塩であってもよい。   Specifically, the imide lithium salt as the third additive may be an imide lithium salt having a structure represented by the following chemical formula (3).

Figure 2015090857
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上記化学式(3)において、RfおよびRfは、互いに独立して、フッ素および炭素数1〜4のフルオロアルキル基からなる群より選択された1つを表す。 In the chemical formula (3), Rf 1 and Rf 2 each independently represent one selected from the group consisting of fluorine and a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

また、第3の添加剤は、具体的には、イミドリチウム塩である以下の化合物(31)であってもよい。   The third additive may specifically be the following compound (31) which is an imide lithium salt.

Figure 2015090857
Figure 2015090857

本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、上記の第3の添加剤を電解液43に含むことにより、後述する実施例で実証されるように、高温保存時のガス発生、容量低下、および抵抗増加がさらに抑制される。ここで、第3の添加剤の添加濃度は、一般的なリチウムイオン二次電池において電解液の添加剤として許容される添加濃度であれば、特に限定されないが、好ましくは、電解液43の総質量に対して、0.5質量%以上2.0質量%以下である。第3の添加剤が、かかる範囲の濃度で電解液43に添加された場合、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、高温保存時のガス発生、容量低下、および抵抗増加が顕著に抑制される。   The lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention includes the above third additive in the electrolytic solution 43, so that gas generation and capacity during high-temperature storage are demonstrated, as will be demonstrated in Examples described later. Reduction and increase in resistance are further suppressed. Here, the additive concentration of the third additive is not particularly limited as long as it is an additive concentration acceptable as an additive for the electrolyte in a general lithium ion secondary battery. It is 0.5 mass% or more and 2.0 mass% or less with respect to mass. When the third additive is added to the electrolytic solution 43 at a concentration in such a range, the lithium ion secondary battery according to one embodiment of the present invention has gas generation, capacity reduction, and resistance increase during high-temperature storage. Remarkably suppressed.

なお、電解液43は、上述した第1〜第3の添加剤に加えて、負極SEI(Solid Electrolyte Interface)形成剤、界面活性剤等の他の各種添加剤が添加されてもよい。このような添加剤としては、例えば、コハク酸無水物(succinic anhydride)、リチウムビスオキサラート(lithium bis(oxalate))、テトラフルオロホウ酸リチウム(lithium tetrafluoroborate)、ジニトリル(dinitrile)化合物、プロパンスルトン(propane sultone)、ブタンスルトン(butane sultone)、プロペンスルトン(propene sultone)、3−スルフォレン(3−sulfolene)、フッ素化アリルエーテル(fluorinated aryl ether)、フッ素化アクリレート(fluorinated methacrylate)等を使用することができる。また、このような添加剤の含有濃度としては、一般的なリチウムイオン二次電池における添加剤の含有濃度が使用可能である。   In addition to the first to third additives described above, the electrolyte solution 43 may be added with various other additives such as a negative electrode SEI (Solid Electrolyte Interface) forming agent and a surfactant. Examples of such additives include succinic anhydride, lithium bisoxalate (lithium bis (oxalate)), lithium tetrafluoroborate, dinitrile compound, propane sultone ( Propane sultone, butane sultone, propene sultone, 3-sulfolene, fluorinated allyl ether, fluorinated acrylate, etc. can be used. . In addition, as the concentration of the additive, the concentration of the additive in a general lithium ion secondary battery can be used.

<3.リチウムイオン二次電池の製造方法>
続いて、リチウムイオン二次電池10の製造方法について説明する。
<3. Manufacturing method of lithium ion secondary battery>
Then, the manufacturing method of the lithium ion secondary battery 10 is demonstrated.

正極20は、以下のように製造される。まず、正極活物質、導電剤、及び結着剤を所望の割合で混合したものを、有機溶媒(例えばN−メチル−2−ピロリドン)に分散させてスラリーを形成する。次に、スラリーを集電体21上に形成(例えば塗工)し、乾燥させることで、正極活物質層22を形成する。なお、塗工の方法は、特に限定されないが、例えば、ナイフコーター(knife coater)法、グラビアコーター(gravure coater)法等を用いてもよい。以下の各塗工工程も同様の方法により行われる。さらに、圧縮機により正極活物質層22を所望の厚さとなるように圧縮する。これにより、正極20が製造される。ここで、正極活物質層22の厚さは特に制限されず、リチウムイオン二次電池の正極活物質層が有する厚さであればよい。   The positive electrode 20 is manufactured as follows. First, a mixture of a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder in a desired ratio is dispersed in an organic solvent (for example, N-methyl-2-pyrrolidone) to form a slurry. Next, the positive electrode active material layer 22 is formed by forming (for example, coating) the slurry on the current collector 21 and drying the slurry. The coating method is not particularly limited, and for example, a knife coater method, a gravure coater method, or the like may be used. The following coating steps are also performed by the same method. Furthermore, the positive electrode active material layer 22 is compressed to a desired thickness by a compressor. Thereby, the positive electrode 20 is manufactured. Here, the thickness of the positive electrode active material layer 22 is not particularly limited as long as the positive electrode active material layer of the lithium ion secondary battery has a thickness.

負極30も、正極20と同様に製造される。まず、負極活物質及び結着剤を所望の割合で混合したものを、有機溶媒(例えばN−メチル−2−ピロリドン)に分散させることでスラリーを形成する。次に、スラリーを集電体31上に形成(例えば塗工)し、乾燥させて、負極活物質層32を形成する。さらに、圧縮機により負極活物質層32を所望の厚さとなるように圧縮する。これにより、負極30が製造される。ここで、負極活物質層32の厚さは特に制限されず、リチウムイオン二次電池の負極活物質層が有する厚さであればよい。また、負極活物質層32として金属リチウムを用いる場合、集電体31に金属リチウム箔を重ねれば良い。   The negative electrode 30 is also manufactured in the same manner as the positive electrode 20. First, a slurry is formed by dispersing a mixture of a negative electrode active material and a binder in a desired ratio in an organic solvent (for example, N-methyl-2-pyrrolidone). Next, the slurry is formed (for example, coated) on the current collector 31 and dried to form the negative electrode active material layer 32. Further, the negative electrode active material layer 32 is compressed to a desired thickness by a compressor. Thereby, the negative electrode 30 is manufactured. Here, the thickness of the negative electrode active material layer 32 is not particularly limited as long as the negative electrode active material layer of the lithium ion secondary battery has a thickness. Further, when metal lithium is used for the negative electrode active material layer 32, a metal lithium foil may be stacked on the current collector 31.

続いて、セパレータ41を正極20および負極30で挟むことで、電極構造体を製造する。さらに、電極構造体を所望の形態(例えば、円筒形、角形、ラミネート形、ボタン形等)に加工し、当該形態の容器に挿入する。さらに、当該容器内に上記のジスルホン酸エステルと、上記の不飽和結合を有するカーボネートと、を添加剤として添加した電解液43を注入することで、セパレータ41内の各気孔に電解液を含浸させる。これにより、リチウムイオン二次電池10が製造される。   Subsequently, an electrode structure is manufactured by sandwiching the separator 41 between the positive electrode 20 and the negative electrode 30. Further, the electrode structure is processed into a desired shape (for example, a cylindrical shape, a square shape, a laminate shape, a button shape, etc.) and inserted into a container having the shape. Furthermore, each pore in the separator 41 is impregnated with the electrolytic solution by injecting the electrolytic solution 43 added with the above-described disulfonic acid ester and the above-described unsaturated bond carbonate as additives into the container. . Thereby, the lithium ion secondary battery 10 is manufactured.

以下では、本発明の一実施形態に係る実施例について説明する。   Below, the Example which concerns on one Embodiment of this invention is described.

(実施例1)
実施例1に係るリチウムイオン二次電池を以下の方法にて製造した。まず、LiNi0.6Co0.2Mn0.298質量部、ポリフッ化ビニリデン1質量部、カーボンブラック1質量部をN−メチル−2−ピロリドンに分散させることで、スラリーを形成した。続いて、スラリーを集電体であるアルミニウム箔上に塗工し、乾燥させて正極活物質層とすることで正極を製造した。
Example 1
A lithium ion secondary battery according to Example 1 was manufactured by the following method. First, 98 parts by mass of LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , 1 part by mass of polyvinylidene fluoride, and 1 part by mass of carbon black were dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone to form a slurry. . Then, the positive electrode was manufactured by coating the slurry on an aluminum foil as a current collector and drying it to form a positive electrode active material layer.

次に、人造黒鉛98質量部、スチレンブタジエンゴム1質量部、カルボキシメチルセルロース(carboxymethylcellulose)1質量部をN−メチル−2−ピロリドンに分散させることで、スラリーを形成した。続いて、スラリーを集電体であるアルミニウム箔上に塗工し、乾燥させて負極活物質層とすることで負極を製造した。   Next, 98 parts by mass of artificial graphite, 1 part by mass of styrene butadiene rubber, and 1 part by mass of carboxymethyl cellulose were dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone to form a slurry. Then, the negative electrode was manufactured by coating the slurry on an aluminum foil as a current collector and drying it to form a negative electrode active material layer.

また、セパレータとして多孔質ポリエチレンフィルム(polyethylene film)(厚さ12μm)を用意し、セパレータを正極および負極で挟むことで、電極構造体を製造し、電池容器に収納した。一方、エチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、およびエチルメチルカーボネート(EMC)を30:40:30の体積比で混合した溶媒に、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)を1.0mol/Lの濃度で溶解し、電解液を製造した。さらに、この電解液に、添加剤として、化合物(11)と、ビニレンカーボネートとを添加した。添加濃度は、電解液(すなわち、溶媒、LiPF、および各種添加剤を合せたもの)の総質量に対して、化合物(11)が0.5質量%、ビニレンカーボネートが1質量%である。 In addition, a porous polyethylene film (thickness 12 μm) was prepared as a separator, and the separator was sandwiched between a positive electrode and a negative electrode, whereby an electrode structure was manufactured and stored in a battery container. On the other hand, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was added at 1.0 mol / liter to a solvent in which ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), and ethyl methyl carbonate (EMC) were mixed at a volume ratio of 30:40:30. An electrolyte was prepared by dissolving at a concentration of L. Furthermore, the compound (11) and vinylene carbonate were added to the electrolyte solution as additives. The additive concentration is 0.5% by mass for compound (11) and 1% by mass for vinylene carbonate with respect to the total mass of the electrolytic solution (that is, a combination of the solvent, LiPF 6 , and various additives).

次に、電池容器内に上記組成の電解液を注入することで、セパレータ内の各気孔に電解液を含浸させた。これにより、実施例1に係るリチウムイオン二次電池を製造した。   Next, the electrolyte solution having the above composition was injected into the battery container so that the pores in the separator were impregnated with the electrolyte solution. Thus, a lithium ion secondary battery according to Example 1 was manufactured.

(実施例2〜18、比較例1〜12)
実施例1と同様の方法で、実施例2〜18、比較例1〜12に係るリチウムイオン二次電池を製造した。ここで、実施例2〜18、比較例1〜12は、実施例1に対して、添加剤として加えた化合物およびその濃度がそれぞれ異なる。なお、添加剤として加えた化合物およびその濃度については、表1および2にて示す。ここで、表1および2において、「VC」はビニレンカーボネートのことを表し、「VEC」はビニルエチレンカーボネートのことを表す。また、「−」は、対応する添加剤を添加しなかったことを表す。
(Examples 2-18, Comparative Examples 1-12)
Lithium ion secondary batteries according to Examples 2 to 18 and Comparative Examples 1 to 12 were manufactured in the same manner as in Example 1. Here, Examples 2-18 and Comparative Examples 1-12 differ from Example 1 in the compounds added as additives and their concentrations. The compounds added as additives and their concentrations are shown in Tables 1 and 2. Here, in Tables 1 and 2, “VC” represents vinylene carbonate, and “VEC” represents vinyl ethylene carbonate. “-” Indicates that the corresponding additive was not added.

(実施例19〜23、比較例13〜17)
実施例1と同様の方法で、実施例19〜23、比較例13〜17に係るリチウムイオン二次電池を製造した。ここで、実施例19は、実施例1のLiNi0.6Co0.2Mn0.2に替えて、LiNi0.5Co0.2Mn0.3を正極活物質として用いたことのみが異なる。また、実施例20〜23、比較例13〜17は、実施例19に対して、添加剤として加えた化合物およびその濃度がそれぞれ異なる。なお、添加剤として加えた化合物およびその濃度については表3にて示す。ここで、表3における表記は、表1および2と同様である。
(Examples 19 to 23, Comparative Examples 13 to 17)
Lithium ion secondary batteries according to Examples 19 to 23 and Comparative Examples 13 to 17 were manufactured in the same manner as in Example 1. Here, Example 19 uses LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 as the positive electrode active material instead of LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 in Example 1. Only the difference was. In addition, Examples 20 to 23 and Comparative Examples 13 to 17 differ from Example 19 in the compounds added as additives and the concentrations thereof. The compounds added as additives and their concentrations are shown in Table 3. Here, the notation in Table 3 is the same as in Tables 1 and 2.

(実施例24〜26、比較例18〜20)
実施例1と同様の方法で、実施例24〜26、比較例18〜20に係るリチウムイオン二次電池を製造した。ここで、実施例24は、実施例1のLiNi0.6Co0.2Mn0.2に替えて、LiNi0.8Co0.1Mn0.1を正極活物質として用いたことのみが異なる。また、実施例25および26、比較例18〜20は、実施例21に対して、添加剤として加えた化合物およびその濃度がそれぞれ異なる。なお、添加剤として加えた化合物およびその濃度については表4にて示す。ここで、表4における表記は、表1および2と同様である。
(Examples 24-26, Comparative Examples 18-20)
Lithium ion secondary batteries according to Examples 24 to 26 and Comparative Examples 18 to 20 were manufactured in the same manner as in Example 1. Here, Example 24 uses LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 as the positive electrode active material instead of LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 in Example 1. Only the difference was. In addition, Examples 25 and 26 and Comparative Examples 18 to 20 are different from Example 21 in the compounds added as additives and the concentrations thereof. The compounds added as additives and their concentrations are shown in Table 4. Here, the notation in Table 4 is the same as in Tables 1 and 2.

(高温保存試験)
続いて、上記で製造した実施例1〜26、比較例1〜20に係るリチウムイオン二次電池に対して高温保存試験を行った。具体的には、リチウムイオン二次電池に対して、電池電圧が4.2VとなるまでCC−CV充電(定電流定電圧充電)を行い、満充電後に60℃の温度環境下に60日間放置した。また、放置前後で、リチウムイオン二次電池の直流抵抗、容量、体積を測定し、高温保存による直流抵抗増加率、回復容量(すなわち、放置前後での容量維持率)、ガス発生量(すなわち、放置前後での体積増加量)を算出した。
(High temperature storage test)
Then, the high temperature storage test was done with respect to the lithium ion secondary battery which concerns on Examples 1-26 manufactured above and Comparative Examples 1-20. Specifically, CC-CV charging (constant current constant voltage charging) is performed on the lithium ion secondary battery until the battery voltage reaches 4.2 V, and the battery is left in a temperature environment of 60 ° C. for 60 days after full charging. did. In addition, the DC resistance, capacity, and volume of the lithium ion secondary battery are measured before and after being left, and the DC resistance increase rate due to high-temperature storage, recovery capacity (that is, capacity retention rate before and after being left), gas generation amount (that is, The amount of increase in volume before and after standing was calculated.

ここで、直流抵抗増加率は、放置前後での直流抵抗の増加量を放置前の直流抵抗で除した値である。また、回復容量は、放置後のリチウムイオン二次電池の容量を放置前のリチウムイオン二次電池の容量で除した値である。さらに、ガス発生量は、放置前後でのリチウムイオン二次電池の体積増加量を容量で除し、単位容量あたりに直した値である。   Here, the DC resistance increase rate is a value obtained by dividing the increase in DC resistance before and after being left by the DC resistance before being left. The recovery capacity is a value obtained by dividing the capacity of the lithium ion secondary battery after being left by the capacity of the lithium ion secondary battery before being left. Further, the gas generation amount is a value obtained by dividing the volume increase of the lithium ion secondary battery before and after being left by the capacity and correcting it per unit capacity.

なお、直流抵抗は、具体的には、50%充電の状態で1C、2C、3C、および6Cで放電してIRドロップ(IR drop)を測定し、かかるIRドロップより算出した。また、リチウムイオン二次電池の容量は、電池電圧が4.2Vになるまで、0.5CにてCC−CV充電(定電流定電圧充電)を行い、電池電圧が2.8Vになるまで、0.2CにてCC放電(定電流放電)を行った際に測定された容量を用いた。さらに、リチウムイオン二次電池の体積は、アルキメデス法(Archimedes method)により測定した。   Specifically, the direct current resistance was calculated from the IR drop after discharging at 1C, 2C, 3C, and 6C in the state of 50% charge and measuring the IR drop. In addition, the capacity of the lithium ion secondary battery is such that CC-CV charging (constant current constant voltage charging) is performed at 0.5 C until the battery voltage becomes 4.2 V, and the battery voltage becomes 2.8 V. The capacity measured when CC discharge (constant current discharge) was performed at 0.2 C was used. Furthermore, the volume of the lithium ion secondary battery was measured by the Archimedes method.

上記の高温保存試験の結果を表1〜4に示す。なお、表1および2は、正極活物質がLiNi0.6Co0.2Mn0.2であるリチウムイオン二次電池の結果であり、表3は、正極活物質がLiNi0.5Co0.2Mn0.3であるリチウムイオン二次電池の結果であり、表4は、正極活物質がLiNi0.8Co0.1Mn0.1であるリチウムイオン二次電池の結果である。 The result of said high temperature storage test is shown to Tables 1-4. Tables 1 and 2 show the results of the lithium ion secondary battery in which the positive electrode active material is LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , and Table 3 shows that the positive electrode active material is LiNi 0.5. Table 4 shows the results of the lithium ion secondary battery that is Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , and Table 4 shows the lithium ion secondary battery in which the positive electrode active material is LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2. It is a result of a battery.

まず、表1にて、第1〜第3の添加剤による効果を測定した実施例1〜9および比較例1〜8の評価結果を示す。   First, in Table 1, the evaluation result of Examples 1-9 and Comparative Examples 1-8 which measured the effect by the 1st-3rd additive is shown.

Figure 2015090857
Figure 2015090857

表1を参照すると、実施例1〜9は、比較例1〜8に対して、直流抵抗増加率およびガス発生量が減少し、かつ回復容量が増加している。したがって、第1の添加剤および第2の添加剤が添加された実施例1〜9は、高温保存時の熱的安定性および電池特性が向上していることがわかる。また、第3の添加剤である化合物(31)が添加された実施例2、3、5および7は、化合物(31)が添加されていない実施例1、4、8および9に対して、より直流抵抗増加率およびガス発生量が減少し、かつ回復容量が増加している。したがって、第3の添加剤である化合物(31)が添加された実施例2、3、5および7は、高温保存時の熱的安定性および電池特性がさらに向上していることがわかる。   Referring to Table 1, in Examples 1 to 9, compared to Comparative Examples 1 to 8, the DC resistance increase rate and the amount of gas generation decreased, and the recovery capacity increased. Therefore, it can be seen that Examples 1 to 9 to which the first additive and the second additive are added have improved thermal stability and battery characteristics during high-temperature storage. Further, Examples 2, 3, 5 and 7 to which the compound (31) as the third additive was added were compared to Examples 1, 4, 8 and 9 to which the compound (31) was not added. Further, the DC resistance increase rate and gas generation amount are decreasing, and the recovery capacity is increasing. Therefore, it can be seen that Examples 2, 3, 5 and 7 to which the compound (31) as the third additive was added further improved in thermal stability and battery characteristics during high-temperature storage.

一方、比較例1〜6は、第1の添加剤を含むものの、第2の添加剤を含んでいないため、実施例1〜9に対して回復容量が低下し、また、ガス発生量が大幅に増加している。また、比較例7および8は、第2の添加剤を含むものの、第1の添加剤を含んでいないため、実施例1〜9に対して直流抵抗増加率およびガス発生量が増加している。したがって、比較例1〜8は、高温保存時の熱的安定性および電池特性が低下していることがわかる。   On the other hand, Comparative Examples 1 to 6 contain the first additive, but do not contain the second additive, so the recovery capacity is lower than in Examples 1 to 9, and the amount of gas generated is greatly increased. Has increased. Moreover, although the comparative examples 7 and 8 contain the 2nd additive, since the 1st additive is not included, the direct current | flow resistance increase rate and the gas generation amount are increasing with respect to Examples 1-9. . Therefore, it can be seen that Comparative Examples 1 to 8 have deteriorated thermal stability and battery characteristics during high temperature storage.

次に、表2にて、第1〜第3の添加剤のそれぞれについて濃度を変更して測定を行った実施例10〜18および比較例9〜12の評価結果を示す。   Next, in Table 2, the evaluation results of Examples 10 to 18 and Comparative Examples 9 to 12 in which the concentration was changed for each of the first to third additives were shown.

Figure 2015090857
Figure 2015090857

表2を参照すると、実施例10〜18は、第1の添加剤である化合物(11)の濃度、および第2の添加剤であるVCの濃度が本発明の範囲内であり、直流抵抗増加率およびガス発生量が減少し、かつ回復容量が増加していることがわかる。したがって、実施例10〜18は、高温保存時の熱的安定性および電池特性が向上していることがわかる。   Referring to Table 2, in Examples 10 to 18, the concentration of the compound (11) as the first additive and the concentration of VC as the second additive are within the scope of the present invention, and the DC resistance increase It can be seen that the rate and gas generation rate are decreasing and the recovery capacity is increasing. Therefore, it can be seen that Examples 10 to 18 have improved thermal stability and battery characteristics during high temperature storage.

また、実施例16〜18は、第3の添加剤である化合物(31)が0.5〜2.0質量%添加されており、第3の添加剤が添加されていない実施例11に対して、さらに直流抵抗増加率およびガス発生量が減少し、かつ回復容量が増加していることがわかる。したがって、実施例16〜18は、高温保存時の熱的安定性および電池特性がさらに向上していることがわかる。   In addition, in Examples 16 to 18, the compound (31) as the third additive is added in an amount of 0.5 to 2.0% by mass, and the Example 11 in which the third additive is not added. Further, it can be seen that the DC resistance increase rate and the amount of gas generation are further decreased and the recovery capacity is increased. Therefore, it can be seen that Examples 16 to 18 are further improved in thermal stability and battery characteristics during high-temperature storage.

一方、比較例9および10は、第1の添加剤である化合物(11)の濃度が本発明の範囲から外れており、ガス発生量が増加している。したがって、比較例9および10は、高温保存時の熱的安定性が低下していることがわかる。また、比較例11および12は、第2の添加剤であるVCの濃度が本発明の範囲から外れており、直流抵抗増加率およびガス発生量が増加し、かつ回復容量が減少している。したがって、比較例11および12は、高温保存時の熱的安定性および電池特性が低下していることがわかる。   On the other hand, in Comparative Examples 9 and 10, the concentration of the compound (11) as the first additive is out of the scope of the present invention, and the amount of gas generated is increased. Therefore, it can be seen that Comparative Examples 9 and 10 have reduced thermal stability during high temperature storage. Further, in Comparative Examples 11 and 12, the concentration of VC as the second additive is out of the scope of the present invention, the DC resistance increase rate and the gas generation amount are increased, and the recovery capacity is decreased. Therefore, it can be seen that Comparative Examples 11 and 12 have deteriorated thermal stability and battery characteristics during high temperature storage.

さらに、表3にて、LiNi0.5Co0.2Mn0.3を正極活物質として用いた実施例19〜23および比較例13〜17の評価結果を示す。 Further, in Table 3 shows the evaluation results of Examples 19 to 23 and Comparative Examples 13 to 17 using LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 as the positive electrode active material.

Figure 2015090857
Figure 2015090857

表3を参照すると、実施例19〜23は、比較例13〜17に対して、直流抵抗増加率およびガス発生量が減少し、かつ回復容量が増加している。したがって、第1の添加剤および第2の添加剤が添加された実施例19〜23は、高温保存時の熱的安定性および電池特性が向上していることがわかる。また、第3の添加剤である化合物(31)が添加された実施例20および21は、化合物(31)が添加されていない実施例19、22、23に対して、より直流抵抗増加率およびガス発生量が減少している。したがって、第3の添加剤である化合物(31)が添加された実施例20および21は、高温保存時の熱的安定性および電池特性がさらに向上していることがわかる。   Referring to Table 3, in Examples 19 to 23, compared with Comparative Examples 13 to 17, the DC resistance increase rate and the amount of gas generation decreased, and the recovery capacity increased. Therefore, it can be seen that Examples 19 to 23 to which the first additive and the second additive are added have improved thermal stability and battery characteristics during high-temperature storage. Further, Examples 20 and 21 to which the compound (31) as the third additive was added were more effective in increasing the DC resistance than Examples 19, 22, and 23 to which the compound (31) was not added. Gas generation is decreasing. Therefore, it can be seen that Examples 20 and 21 to which the compound (31) as the third additive was added have further improved thermal stability and battery characteristics during high-temperature storage.

一方、比較例14および15は、第1の添加剤を含むものの、第2の添加剤を含んでいないため、実施例19〜23に対して回復容量が低下し、また、ガス発生量が増加している。また、比較例16および17は、第2の添加剤を含むものの、第1の添加剤を含んでいないため、実施例19〜23に対して直流抵抗増加率およびガス発生量が増加している。したがって、比較例14〜17は、高温保存時の熱的安定性および電池特性が低下していることがわかる。   On the other hand, Comparative Examples 14 and 15 contain the first additive, but do not contain the second additive, so that the recovery capacity is reduced compared to Examples 19 to 23, and the amount of gas generated is increased. doing. Moreover, although the comparative examples 16 and 17 contain the 2nd additive, since the 1st additive is not included, the direct current | flow resistance increase rate and the gas generation amount are increasing with respect to Examples 19-23. . Therefore, it can be seen that Comparative Examples 14 to 17 have deteriorated thermal stability and battery characteristics during high temperature storage.

加えて、表4にて、LiNi0.8Co0.1Mn0.1を正極活物質として用いた実施例24〜26および比較例18〜20の評価結果を示す。 In addition, in Table 4 shows the evaluation results of Examples 24-26 and Comparative Examples 18-20 with LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 as the positive electrode active material.

Figure 2015090857
Figure 2015090857

表4を参照すると、実施例24〜26は、比較例18〜20に対して、直流抵抗増加率およびガス発生量が減少し、かつ回復容量が増加している。したがって、第1の添加剤および第2の添加剤が添加された実施例24〜26は、高温保存時の熱的安定性および電池特性が向上していることがわかる。また、第3の添加剤である化合物(31)が添加された実施例25は、化合物(31)が添加されていない実施例24および26に対して、より直流抵抗増加率およびガス発生量が減少している。したがって、第3の添加剤である化合物(31)が添加された実施例24は、高温保存時の熱的安定性および電池特性がさらに向上していることがわかる。   Referring to Table 4, in Examples 24 to 26, the DC resistance increase rate and gas generation amount decreased and the recovery capacity increased compared to Comparative Examples 18 to 20. Therefore, it can be seen that Examples 24 to 26 to which the first additive and the second additive are added have improved thermal stability and battery characteristics during high-temperature storage. Further, Example 25 to which the compound (31) as the third additive was added had a higher DC resistance increase rate and gas generation amount than Examples 24 and 26 to which the compound (31) was not added. is decreasing. Therefore, it can be seen that Example 24 to which the compound (31) as the third additive was added further improved in thermal stability and battery characteristics during high-temperature storage.

一方、比較例18および19は、第1の添加剤を含むものの、第2の添加剤を含んでいないため、実施例24〜26に対して直流抵抗増加率およびガス発生量が増加しており、また、回復容量が低下している。また、比較例20は、第2の添加剤を含むものの、第1の添加剤を含んでいないため、実施例24〜26に対して直流抵抗増加率およびガス発生量が増加している。したがって、比較例18〜20は、高温保存時の熱的安定性および電池特性が低下していることがわかる。   On the other hand, although Comparative Examples 18 and 19 contain the first additive, but do not contain the second additive, the DC resistance increase rate and the amount of gas generation are increased compared to Examples 24-26. In addition, the recovery capacity has decreased. Moreover, although the comparative example 20 contains the 2nd additive, since the 1st additive is not included, the direct current | flow resistance increase rate and the gas generation amount are increasing with respect to Examples 24-26. Therefore, it can be seen that Comparative Examples 18 to 20 have deteriorated thermal stability and battery characteristics during high temperature storage.

表3および4の評価結果を参照すると、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、いずれの組成のリチウムニッケル複合酸化物を用いた場合でも、表1および2と同様に高温保存時の熱的安定性および電池特性を向上させることができることがわかる。   Referring to the evaluation results in Tables 3 and 4, the lithium ion secondary battery according to one embodiment of the present invention can be stored at a high temperature as in Tables 1 and 2 regardless of the lithium nickel composite oxide having any composition. It can be seen that the thermal stability at the time and the battery characteristics can be improved.

以上の評価結果からわかるように、本発明の一実施形態によれば、リチウムニッケル複合酸化物を含む正極活物質と、環状ジスルホン酸エステル、および鎖状ジスルホン酸エステルからなる群より選択された少なくとも1種以上のジスルホン酸エステルと、ビニレンカーボネートおよびビニルエチレンカーボネートからなる群より選択された少なくとも1種以上の不飽和結合を有するカーボネートとを含有する非水電解液と、を含み、ジスルホン酸エステルを非水電解液の総質量に対して0.05質量%以上0.5質量%以下で含有し、不飽和結合を有するカーボネートを非水電解液の総質量に対して0.2質量%以上1.5質量%以下で含有することにより、高温保存時の熱的安定性および電池特性を向上させることが可能である。   As can be seen from the above evaluation results, according to one embodiment of the present invention, at least selected from the group consisting of a positive electrode active material containing a lithium nickel composite oxide, a cyclic disulfonate, and a chain disulfonate A non-aqueous electrolyte containing at least one disulfonic acid ester and at least one carbonate having an unsaturated bond selected from the group consisting of vinylene carbonate and vinylethylene carbonate, and containing the disulfonic acid ester. The carbonate having an unsaturated bond is contained in an amount of 0.05% by mass or more and 0.5% by mass or less with respect to the total mass of the nonaqueous electrolytic solution, and 0.2% by mass or more and 1% by mass with respect to the total mass of the nonaqueous electrolytic solution. It is possible to improve the thermal stability and battery characteristics during high-temperature storage by containing at 0.5 mass% or less.

また、本発明の一実施形態によれば、イミドリチウム塩をさらに非水電解液に含むことにより、高温保存時の熱的安定性および電池特性をさらに向上させることが可能である。   According to one embodiment of the present invention, the thermal stability and battery characteristics during high-temperature storage can be further improved by further including an imide lithium salt in the non-aqueous electrolyte.

さらに、本発明の一実施形態は、Ni比率が高いリチウムニッケル複合酸化物を正極活物質として用いたリチウムイオン二次電池に対して、より好適に用いることができる。   Furthermore, one embodiment of the present invention can be more suitably used for a lithium ion secondary battery using a lithium nickel composite oxide having a high Ni ratio as a positive electrode active material.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

10 リチウムイオン二次電池
20 正極
21 集電体
22 正極活物質層
30 負極
31 集電体
32 負極活物質層
40 セパレータ層
41 セパレータ
43 電解液
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Lithium ion secondary battery 20 Positive electrode 21 Current collector 22 Positive electrode active material layer 30 Negative electrode 31 Current collector 32 Negative electrode active material layer 40 Separator layer 41 Separator 43 Electrolytic solution

Claims (5)

リチウムニッケル複合酸化物を含む正極活物質と、
下記化学式(1)で表される環状ジスルホン酸エステル、および下記化学式(2)で表される鎖状ジスルホン酸エステルからなる群より選択された少なくとも1種以上のジスルホン酸エステルと、ビニレンカーボネートおよびビニルエチレンカーボネートからなる群より選択された少なくとも1種以上の不飽和結合を有するカーボネートとを含有する非水電解液と、を含み、
前記非水電解液は、前記ジスルホン酸エステルを前記非水電解液の総質量に対して0.05質量%以上0.5質量%以下で含有し、前記不飽和結合を有するカーボネートを前記非水電解液の総質量に対して0.2質量%以上1.5質量%以下で含有する、リチウムイオン二次電池。
Figure 2015090857
Figure 2015090857
ただし、前記化学式(1)および(2)において、RおよびRは、互いに独立して、置換または非置換の炭素数1〜5のアルキレン基、および置換または非置換の炭素数1〜5のフルオロアルキレン基からなる群より選択された1つであり、RおよびRは、互いに独立して、置換または非置換の炭素数1〜4のアルキル基、および置換または非置換の炭素数1〜4のフルオロアルキル基からなる群より選択された1つであり、xおよびyは、互いに独立して、0〜5から選択された整数である。
A positive electrode active material containing a lithium nickel composite oxide;
At least one disulfonic acid ester selected from the group consisting of a cyclic disulfonic acid ester represented by the following chemical formula (1) and a chain disulfonic acid ester represented by the following chemical formula (2), vinylene carbonate and vinyl A non-aqueous electrolyte containing at least one carbonate having an unsaturated bond selected from the group consisting of ethylene carbonate,
The non-aqueous electrolyte contains the disulfonic acid ester in an amount of 0.05% by mass to 0.5% by mass with respect to the total mass of the non-aqueous electrolyte, and the carbonate having the unsaturated bond is contained in the non-aqueous electrolyte. A lithium ion secondary battery that is contained in an amount of 0.2% by mass to 1.5% by mass with respect to the total mass of the electrolytic solution.
Figure 2015090857
Figure 2015090857
However, in the chemical formulas (1) and (2), R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 5 carbon atoms and a substituted or unsubstituted carbon group having 1 to 5 carbon atoms. R 3 and R 4 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted carbon number. It is one selected from the group consisting of 1 to 4 fluoroalkyl groups, and x and y are each independently an integer selected from 0 to 5.
前記化学式(1)および(2)において、
およびRは、互いに独立して、置換または非置換の炭素数1または2のアルキレン基であり、RおよびRは、互いに独立して、置換または非置換のメチル基、および置換または非置換のフルオロメチル基から選択された1つであり、xおよびyは、互いに独立して、1〜3から選択された整数である、請求項1に記載のリチウムイオン二次電池。
In the chemical formulas (1) and (2),
R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 or 2 carbon atoms; R 3 and R 4 are each independently a substituted or unsubstituted methyl group; The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the lithium ion secondary battery is one selected from an unsubstituted fluoromethyl group, and x and y are each independently an integer selected from 1 to 3.
前記非水電解液は、下記化学式(3)で表される、イミドリチウム塩をさらに含む、請求項1または2に記載のリチウムイオン二次電池。
Figure 2015090857
ただし、前記化学式(3)において、RfおよびRfは、互いに独立して、フッ素および炭素数1〜4のフルオロアルキル基からなる群より選択された1つを表す。
The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the non-aqueous electrolyte further includes an imide lithium salt represented by the following chemical formula (3).
Figure 2015090857
However, in the chemical formula (3), Rf 1 and Rf 2 independently represent one selected from the group consisting of fluorine and a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
前記化学式(3)において、RfおよびRfは、フッ素である、請求項3に記載のリチウムイオン二次電池。 4. The lithium ion secondary battery according to claim 3, wherein, in the chemical formula (3), Rf 1 and Rf 2 are fluorine. 前記リチウムニッケル複合酸化物は、下記の一般式(1)で示される組成を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。
Li(Nib−1)O・・・(1)
前記一般式(1)において、
Mは、Ni以外の1種類以上の金属であり、
aは、1.0≦a≦1.2であり、
bは、0.5≦b≦1.0である。
5. The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the lithium nickel composite oxide has a composition represented by the following general formula (1).
Li a (Ni b M b-1 ) O 2 (1)
In the general formula (1),
M is one or more kinds of metals other than Ni,
a is 1.0 ≦ a ≦ 1.2,
b is 0.5 ≦ b ≦ 1.0.
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