JP2016038997A - Nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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豊和 遠田
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祐 小野崎
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Eisuke Murotani
英介 室谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolyte secondary battery which enables the suppression of short circuit of positive and negative electrodes, and which is hard to cause thermorunaway and superior in safety.SOLUTION: A nonaqueous electrolyte secondary battery comprises: a nonaqueous electrolytic solution; a positive electrode; a negative electrode; a separator provided between the positive and negative electrodes, and composed of a micro porous film including a thermoplastic resin as a main constituent; and a filler layer provided between the positive and negative electrodes, and including an inorganic filler as a main constituent. The nonaqueous electrolytic solution includes an electrolyte and a liquid composition. At least one kind of the electrolyte is a lithium salt. The liquid composition includes: at least one kind of fluorine-containing solvent (A) selected from a group consisting of a fluorine-containing ether compound, a fluorine-containing chain carboxylic acid ester compound and a fluorine-containing chain carbonate compound; and a cyclic carboxylic acid ester compound (B).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、非水電解液二次電池に関する。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.

携帯電話、ノート型パソコン等の携帯型電子機器等では、正極、負極および非水電解液を備える非水電解液二次電池が広く用いられている。例えば、非水電解液として、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート等のカーボネート系溶媒を主成分とする非水電解液を用いる非水電解液二次電池が知られている。   Non-aqueous electrolyte secondary batteries including a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte are widely used in portable electronic devices such as mobile phones and notebook computers. For example, a non-aqueous electrolyte secondary battery using a non-aqueous electrolyte mainly composed of a carbonate solvent such as ethylene carbonate or dimethyl carbonate is known as the non-aqueous electrolyte.

カーボネート系溶媒を主成分とする非水電解液を有する非水電解液二次電池としては、例えば、セパレータの熱収縮による短絡を防止でき、優れた耐熱性を有するセパレータを有する非水電解液二次電池として、正極と負極との間に、絶縁性微粒子を含む絶縁層と微多孔膜とが一体化されたセパレータを有するものが提案されている(特許文献1)。   As a non-aqueous electrolyte secondary battery having a non-aqueous electrolyte mainly composed of a carbonate-based solvent, for example, a non-aqueous electrolyte 2 having a separator that can prevent a short circuit due to thermal contraction of the separator and has excellent heat resistance is used. As a secondary battery, a battery having a separator in which an insulating layer containing insulating fine particles and a microporous film are integrated between a positive electrode and a negative electrode has been proposed (Patent Document 1).

特開2014−56843号公報JP 2014-56843 A

しかし、特許文献1のようなカーボネート系溶媒を主成分とする非水電解液を用いた非水電解液二次電池では、電解液と電極とが反応して温度が上昇し、最終的に熱暴走に至るおそれがある。   However, in a non-aqueous electrolyte secondary battery using a non-aqueous electrolyte mainly composed of a carbonate-based solvent as in Patent Document 1, the temperature rises due to the reaction between the electrolyte and the electrode, and finally the heat There is a risk of runaway.

本発明は、正極と負極の短絡を抑制でき、かつ熱暴走を起こしにくい安全性に優れた非水電解液二次電池を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery excellent in safety that can suppress a short circuit between a positive electrode and a negative electrode and hardly cause thermal runaway.

本発明は、以下の構成を有する。
[1]非水電解液と、正極と、負極と、前記正極と前記負極の間に設けられた、熱可塑性樹脂を主体とする微多孔質膜からなるセパレータと、前記正極と前記負極の間に設けられた、無機フィラーを主体として含むフィラー層とを備える非水電解液二次電池であって、前記非水電解液が電解質と液状組成物からなり、前記電解質の少なくとも1種が、リチウム塩であり、前記液状組成物が、含フッ素エーテル化合物、含フッ素鎖状カルボン酸エステル化合物および含フッ素鎖状カーボネート化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の含フッ素溶媒(A)と、環状カルボン酸エステル化合物(B)を含む、非水電解液二次電池。
[2]前記負極が負極活物質として非炭素系活物質を含有する、[1]の非水電解液二次電池。
[3]前記正極と前記負極の間に、前記セパレータの前記正極側および前記負極側のいずれか一方または両方の表面に前記フィラー層が設けられたフィラー層付きセパレータを備える、[1]または[2]の非水電解液二次電池。
[4]前記非炭素系活物質が、Si、Sn、AlおよびTiからなる群から選ばれる金属の単体または少なくとも1種とLiの合金、Li、ならびにそれらの酸化物および硫化物のうちの1種以上である、[2]または[3]の非水電解液二次電池。
[5]前記非水電解液の総質量に対する、前記含フッ素溶媒(A)の質量が30〜80質量%である、[1]〜[4]のいずれかの非水電解液二次電池。
[6]前記液状組成物が、飽和環状カーボネート化合物、フッ素原子を有しない鎖状カーボネート化合物、飽和環状スルホン化合物およびリン酸エステル化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(C)をさらに含む、[1]〜[5]のいずれかの非水電解液二次電池。
[7]前記非水電解液の総質量に対する前記フッ素原子を有しない鎖状カーボネート化合物の質量の割合が30質量%以下である、[6]の非水電解液二次電池。
[8]前記非水電解液の総質量に対する前記フッ素原子を有しない飽和環状カーボネート化合物の質量と前記フッ素原子を有しない鎖状カーボネート化合物の質量との合計質量の割合が30質量%以下である、[6]または[7]の非水電解液二次電池。
[9]前記リチウム塩がLiPFを含む、[1]〜[8]のいずれかの非水電解液二次電池。
[10]前記含フッ素溶媒(A)が、前記含フッ素エーテル化合物を含む、[1]〜[9]のいずれかの非水電解液二次電池。
[11]前記含フッ素エーテル化合物が、下式(1)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である、[10]の非水電解液二次電池。
The present invention has the following configuration.
[1] A non-aqueous electrolyte, a positive electrode, a negative electrode, a separator made of a microporous film mainly composed of a thermoplastic resin provided between the positive electrode and the negative electrode, and between the positive electrode and the negative electrode A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a filler layer mainly composed of an inorganic filler, wherein the non-aqueous electrolyte comprises an electrolyte and a liquid composition, and at least one of the electrolytes is lithium. A salt, and the liquid composition comprises at least one fluorine-containing solvent (A) selected from the group consisting of a fluorine-containing ether compound, a fluorine-containing chain carboxylic acid ester compound and a fluorine-containing chain carbonate compound; A non-aqueous electrolyte secondary battery containing an acid ester compound (B).
[2] The nonaqueous electrolyte secondary battery according to [1], wherein the negative electrode contains a non-carbon active material as a negative electrode active material.
[3] A separator with a filler layer in which the filler layer is provided on the surface of one or both of the positive electrode side and the negative electrode side of the separator, between the positive electrode and the negative electrode. 2] non-aqueous electrolyte secondary battery.
[4] The non-carbon-based active material is a simple substance of at least one metal selected from the group consisting of Si, Sn, Al, and Ti, or an alloy of Li, Li, and one of oxides and sulfides thereof. The nonaqueous electrolyte secondary battery according to [2] or [3], which is a seed or more.
[5] The nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of [1] to [4], wherein the mass of the fluorine-containing solvent (A) is 30 to 80% by mass relative to the total mass of the nonaqueous electrolyte.
[6] The liquid composition further includes at least one compound (C) selected from the group consisting of a saturated cyclic carbonate compound, a chain carbonate compound having no fluorine atom, a saturated cyclic sulfone compound, and a phosphate ester compound. , [1] to [5] The nonaqueous electrolyte secondary battery.
[7] The nonaqueous electrolyte secondary battery according to [6], wherein the ratio of the mass of the chain carbonate compound having no fluorine atom to the total mass of the nonaqueous electrolyte is 30% by mass or less.
[8] The ratio of the total mass of the mass of the saturated cyclic carbonate compound not having fluorine atoms and the mass of the chain carbonate compound not having fluorine atoms to the total mass of the non-aqueous electrolyte is 30% by mass or less. [6] or [7] non-aqueous electrolyte secondary battery.
[9] The lithium salt includes LiPF 6, [1] one of the non-aqueous electrolyte secondary battery to [8].
[10] The nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of [1] to [9], wherein the fluorine-containing solvent (A) contains the fluorine-containing ether compound.
[11] The nonaqueous electrolyte secondary battery according to [10], wherein the fluorine-containing ether compound is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (1).

Figure 2016038997
Figure 2016038997

(ただし、式中、RおよびRはそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数1〜10のフッ素化アルキル基、炭素数3〜10のフッ素化シクロアルキル基、1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜10のアルキル基、または、1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜10のフッ素化アルキル基であり、RおよびRの一方または両方は、炭素数1〜10のフッ素化アルキル基、炭素数3〜10のフッ素化シクロアルキル基、または1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜10のフッ素化アルキル基である。)
[12]前記式(1)で表される化合物が、CFCHOCFCHF、CFCHOCFCHFCF、CHFCFCHOCFCHF、CHCHOCFCHF、およびCHFCFCHOCFCHFCFからなる群から選ばれる少なくとも1種である、[11]の非水電解液二次電池。
[13]前記環状カルボン酸エステル化合物(B)が、下式(5)で表される化合物からなる群から選ばれる1種以上である、[1]〜[12]のいずれかの非水電解液二次電池。
(In the formula, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or 3 to 10 carbon atoms. A fluorinated cycloalkyl group, an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms having one or more etheric oxygen atoms, or a fluorinated alkyl group having 2 to 10 carbon atoms having one or more etheric oxygen atoms. , One or both of R 1 and R 2 is a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorinated cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, or 2 to 2 carbon atoms having one or more etheric oxygen atoms. 10 fluorinated alkyl groups.)
[12] The compound represented by the formula (1) is CF 3 CH 2 OCF 2 CHF 2 , CF 3 CH 2 OCF 2 CHFCF 3 , CHF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CHF 2 , or CH 3 CH 2 OCF 2. CHF 2, and a CHF 2 CF 2 CH 2, at least one selected from the group consisting of OCF 2 CHFCF 3, non-aqueous electrolyte secondary battery of [11].
[13] The nonaqueous electrolysis according to any one of [1] to [12], wherein the cyclic carboxylic acid ester compound (B) is one or more selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (5): Liquid secondary battery.

Figure 2016038997
Figure 2016038997

(ただし、R〜R12は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素数1〜2のアルキル基、炭素数1〜2のフッ素化アルキル基、またはエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜3のアルキル基である。qは0〜3の整数である。)
[14]前記非水電解液中の前記環状カルボン酸エステル化合物(B)の含有量が4〜50質量%である、[1]〜[13]のいずれかの非水電解液二次電池。
[15]前記非水電解液中の前記リチウム塩の含有量が0.1〜3.0mol/Lである、[1]〜[14]のいずれかの非水電解液二次電池。
(However, R 7 to R 12 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, or a carbon having an etheric oxygen atom. (It is an alkyl group having a number of 2 to 3. q is an integer of 0 to 3.)
[14] The nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of [1] to [13], wherein the content of the cyclic carboxylic acid ester compound (B) in the nonaqueous electrolyte is 4 to 50% by mass.
[15] The nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of [1] to [14], wherein the content of the lithium salt in the nonaqueous electrolyte is 0.1 to 3.0 mol / L.

本発明の非水電解液二次電池は、正極と負極の短絡を抑制でき、かつ熱暴走を起こしにくく、安全性に優れている。   The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention can suppress a short circuit between the positive electrode and the negative electrode, hardly cause thermal runaway, and is excellent in safety.

本明細書においては、式(1)で表される化合物を化合物(1)と記す。他の式で表される化合物も同様に記す。
以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
「非水電解液」とは、水を実質的に含まない電解液であり、仮に水を含んでいたとしてもその水分量が該非水電解液を用いた二次電池に性能劣化が見られない範囲の量である電解液を意味する。非水電解液中に含まれ得る水分量は、非水電解液の総質量に対して500質量ppm以下が好ましく、100質量ppm以下がより好ましく、50質量ppm以下が特に好ましい。水分量の下限値は、0質量ppmである。
「液状組成物」は、含フッ素溶媒(A)と、環状カルボン酸エステル化合物(B)とを必須成分として含み、必要に応じて化合物(C)を含む。
電解質、含フッ素溶媒(A)、環状カルボン酸エステル化合物(B)および化合物(C)以外の他の化合物(他の溶媒、添加剤等)は、「他の成分」と定義され、電解質および液状組成物とは区別される。
「含フッ素エーテル化合物」とは、エーテル結合を有し、フッ素原子を有する鎖状または環状の化合物を意味する。
「含フッ素鎖状カルボン酸エステル化合物」とは、鎖状構造中にエステル結合を有し、エステル結合を有する環構造を有さず、フッ素原子を有する鎖状の化合物を意味する。
「含フッ素鎖状カーボネート化合物」とは、鎖状構造中に−O−C(=O)−O−で表されるカーボネート結合を有し、カーボネート結合を有する環構造を有さず、フッ素原子を有する鎖状の化合物を意味する。
「含フッ素アルカン化合物」とは、アルカンの水素原子の1個以上がフッ素原子に置換され、水素原子が残っている化合物を意味する。
「環状カルボン酸エステル化合物」とは、環骨格の一部としてエステル結合を有する環状の化合物を意味する。
「飽和環状カーボネート化合物」とは、環骨格が炭素原子と酸素原子とからなり、環骨格の一部として−O−C(=O)−O−で表されるカーボネート結合を有し、分子内に炭素−炭素不飽和結合を有しない環状の化合物を意味する。
「フッ素化」および「含フッ素」とは、炭素原子に結合した水素原子の一部または全部がフッ素原子に置換されることを意味する。
「フッ素化アルキル基」とは、アルキル基の水素原子の一部または全部がフッ素原子に置換された基を意味する。一部がフッ素化された基の中には、水素原子およびフッ素原子が存在する。
「ペルフルオロアルキル基」とは、アルキル基の水素原子の全部がフッ素原子に置換された基を意味する。
「炭素−炭素不飽和結合」とは、炭素−炭素二重結合または炭素−炭素三重結合を意味する。
「非炭素系活物質」とは、リチウムイオンを吸蔵および放出できる負極活物質であって、活物質中に主成分として炭素原子を有しないものを意味する。「活物質中に主成分として炭素原子を有しない」とは、活物質中の炭素原子の割合が10質量%以下であることを意味する。非炭素系活物質は、炭素原子を有しない活物質であることが好ましい。
In the present specification, a compound represented by the formula (1) is referred to as a compound (1). The same applies to compounds represented by other formulas.
The following definitions of terms apply throughout this specification and the claims.
The “non-aqueous electrolyte” is an electrolyte that does not substantially contain water, and even if water is included, the water content of the secondary battery using the non-aqueous electrolyte does not deteriorate in performance. It means an electrolyte solution in a range of amounts. The amount of water that can be contained in the non-aqueous electrolyte is preferably 500 ppm by mass or less, more preferably 100 ppm by mass or less, and particularly preferably 50 ppm by mass or less with respect to the total mass of the non-aqueous electrolyte. The lower limit of the moisture content is 0 mass ppm.
The “liquid composition” contains the fluorine-containing solvent (A) and the cyclic carboxylic acid ester compound (B) as essential components, and optionally contains the compound (C).
Other compounds (other solvents, additives, etc.) other than the electrolyte, the fluorine-containing solvent (A), the cyclic carboxylic acid ester compound (B) and the compound (C) are defined as “other components”, and are electrolytes and liquids. Differentiated from the composition.
The “fluorinated ether compound” means a chain or cyclic compound having an ether bond and having a fluorine atom.
The “fluorinated chain carboxylic acid ester compound” means a chain compound having an ester bond in a chain structure and not having a ring structure having an ester bond and having a fluorine atom.
The “fluorine-containing chain carbonate compound” is a fluorine atom having a carbonate bond represented by —O—C (═O) —O— in the chain structure, having no ring structure having a carbonate bond. Means a chain-like compound having
The “fluorinated alkane compound” means a compound in which one or more hydrogen atoms of an alkane are substituted with fluorine atoms, and hydrogen atoms remain.
The “cyclic carboxylic acid ester compound” means a cyclic compound having an ester bond as a part of the ring skeleton.
“Saturated cyclic carbonate compound” is a ring skeleton composed of carbon atoms and oxygen atoms, and has a carbonate bond represented by —O—C (═O) —O— as a part of the ring skeleton, Means a cyclic compound having no carbon-carbon unsaturated bond.
“Fluorinated” and “fluorinated” mean that some or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom are replaced with fluorine atoms.
The “fluorinated alkyl group” means a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with fluorine atoms. Among the partially fluorinated groups are hydrogen atoms and fluorine atoms.
The “perfluoroalkyl group” means a group in which all hydrogen atoms of an alkyl group are substituted with fluorine atoms.
“Carbon-carbon unsaturated bond” means a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond.
The “non-carbon-based active material” means a negative electrode active material that can occlude and release lithium ions, and does not have a carbon atom as a main component in the active material. “Having no carbon atom as a main component in the active material” means that the proportion of carbon atoms in the active material is 10% by mass or less. The non-carbon active material is preferably an active material having no carbon atom.

[非水電解液二次電池]
本発明の非水電解液二次電池は、非水電解液と、正極と、負極と、前記正極と前記負極の間に設けられた、熱可塑性樹脂を主体とする微多孔質膜からなるセパレータと、前記正極と前記負極の間に設けられた、無機フィラーを主体として含むフィラー層とを備える非水電解液二次電池である。
[Nonaqueous electrolyte secondary battery]
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is a separator comprising a non-aqueous electrolyte, a positive electrode, a negative electrode, and a microporous film mainly composed of a thermoplastic resin provided between the positive electrode and the negative electrode. And a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a filler layer mainly comprising an inorganic filler provided between the positive electrode and the negative electrode.

(非水電解液)
非水電解液は、電解質と液状組成物を含み、必要に応じて他の成分を含む。
非水電解液の25℃におけるイオン伝導度の下限値は、0.30S/mであることが好ましい。非水電解液の25℃におけるイオン伝導度が0.30S/m以上であれば、二次電池の電池特性がさらに優れる。
(Nonaqueous electrolyte)
The nonaqueous electrolytic solution includes an electrolyte and a liquid composition, and includes other components as necessary.
The lower limit of the ionic conductivity at 25 ° C. of the nonaqueous electrolytic solution is preferably 0.30 S / m. If the ionic conductivity at 25 ° C. of the non-aqueous electrolyte is 0.30 S / m or more, the battery characteristics of the secondary battery are further improved.

<電解質>
電解質の少なくとも1種は、リチウム塩である。
電解質は、リチウム塩のみであってもよく、リチウム塩と、リチウム塩以外の電解質との併用であってもよい。リチウム塩以外の電解質としては、モノフルオロリン酸またはジフルオロリン酸のナトリウム塩またはカリウム塩、NaPF等が挙げられる。
<Electrolyte>
At least one of the electrolytes is a lithium salt.
The electrolyte may be a lithium salt alone or a combination of a lithium salt and an electrolyte other than the lithium salt. Examples of the electrolyte other than the lithium salt include sodium salt or potassium salt of monofluorophosphoric acid or difluorophosphoric acid, NaPF 6 and the like.

≪リチウム塩≫
リチウム塩は、非水電解液中で解離してリチウムイオンを供給する。
リチウム塩は、LiPFを含むことが好ましい。
LiPFは、溶解能が高い溶媒に溶解させた場合には、高いイオン伝導度を発現できるが、CFCFSON(Li)SOCFCF等の他のリチウム塩に比べて含フッ素溶媒(A)に溶解しにくい。しかし、環状カルボン酸エステル化合物(B)と併用することによって、LiPFの含フッ素溶媒(A)への溶解性が向上する。LiPFが含フッ素溶媒(A)に均一に溶解することによって、実用的に充分なイオン伝導度を有する非水電解液を得やすくなる。また、LiPFは、熱分解しやすく電池の熱安定性を低下させやすいが、環状カルボン酸エステル化合物(B)を含むことによって、LiPFを用いた非水電解液二次電池でも熱暴走が起きにくくなる。
≪Lithium salt≫
The lithium salt dissociates in the non-aqueous electrolyte and supplies lithium ions.
Lithium salt preferably includes a LiPF 6.
LiPF 6 can exhibit high ionic conductivity when dissolved in a solvent having a high solubility, but compared to other lithium salts such as CF 3 CF 2 SO 2 N (Li) SO 2 CF 2 CF 3. Therefore, it is difficult to dissolve in the fluorinated solvent (A). However, by using together with the cyclic carboxylic acid ester compound (B), the solubility of LiPF 6 in the fluorine-containing solvent (A) is improved. When LiPF 6 is uniformly dissolved in the fluorine-containing solvent (A), it becomes easy to obtain a nonaqueous electrolytic solution having practically sufficient ionic conductivity. In addition, LiPF 6 is likely to be thermally decomposed and easily reduce the thermal stability of the battery, but by including the cyclic carboxylic acid ester compound (B), thermal runaway occurs even in a non-aqueous electrolyte secondary battery using LiPF 6. It becomes difficult to get up.

LiPF以外のリチウム塩としては、下記化合物(L1)が挙げられる。 Examples of lithium salts other than LiPF 6 include the following compound (L1).

Figure 2016038997
Figure 2016038997

ただし、Mは、ホウ素原子またはリン原子であり、Rは、置換基を有していてもよい炭素数1〜10のアルキレン基であり、Xは、ハロゲン原子であり、nは、0〜4の整数であり、mは、0または1であり、pは、1または2である。   However, M is a boron atom or a phosphorus atom, R is a C1-C10 alkylene group which may have a substituent, X is a halogen atom, n is 0-4. , M is 0 or 1, and p is 1 or 2.

Mがホウ素原子であり、pが1である場合、nは2である。
Mがホウ素原子であり、pが2である場合、nは0である。
Mがリン原子であり、pが1である場合、nは4である。
Mがリン原子であり、pが2である場合、nは2である。
pが2である場合、2つのmはともに0であってもよく、ともに1であってもよく、一方が0で他方が1であってもよい。
pが2であり、2つのmがともに1である場合、2つのRは、互いに異なる基であってもよく、同じ基であってもよい。
When M is a boron atom and p is 1, n is 2.
When M is a boron atom and p is 2, n is 0.
When M is a phosphorus atom and p is 1, n is 4.
When M is a phosphorus atom and p is 2, n is 2.
When p is 2, both m may be 0, both may be 1, one may be 0 and the other may be 1.
When p is 2 and two m's are both 1, the two R 1 groups may be different from each other or the same group.

Rの置換基としては、ハロゲン原子、鎖状または環状のアルキル基、アリール基、スルホニル基、シアノ基、水酸基、アルコキシ基等が挙げられる。
Xとしては、フッ素原子、塩素原子が好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
化合物(L1)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the substituent for R include a halogen atom, a chain or cyclic alkyl group, an aryl group, a sulfonyl group, a cyano group, a hydroxyl group, and an alkoxy group.
X is preferably a fluorine atom or a chlorine atom, particularly preferably a fluorine atom.
As the compound (L1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

非水電解液が、リチウム塩として化合物(L1)を含むことによって、サイクル特性、レート特性等の電池特性に優れた非水電解液となる。これは、以下のように考えられる。
化合物(L1)は、二次電池の充電の際に負極上で分解し、該負極表面に界面抵抗の小さいリチウムイオン導伝性被膜(SEI:Solid electrolyte interface)を形成すると考えられる。従来、このようなSEIを形成する被膜形成剤としては、ビニレンカーボネート等が知られている。化合物(L1)は、ビニレンカーボネート等の従来の被膜形成剤に比べて界面抵抗がより小さい良好なSEIを形成できるため、サイクル特性、レート特性等の電池特性に優れた非水電解液になると考えられる。
When the non-aqueous electrolyte contains the compound (L1) as a lithium salt, the non-aqueous electrolyte is excellent in battery characteristics such as cycle characteristics and rate characteristics. This is considered as follows.
It is considered that the compound (L1) decomposes on the negative electrode during charging of the secondary battery and forms a lithium ion conductive film (SEI) having a low interface resistance on the negative electrode surface. Conventionally, vinylene carbonate etc. are known as a film formation agent which forms such SEI. Since the compound (L1) can form a good SEI having a lower interface resistance than conventional film forming agents such as vinylene carbonate, it is considered to be a non-aqueous electrolyte excellent in battery characteristics such as cycle characteristics and rate characteristics. It is done.

化合物(L1)としては、サイクル特性、レート特性等の電池特性に優れた非水電解液が得られやすい点から、下記化合物(L1−1)〜化合物(L1−5)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。   The compound (L1) is selected from the group consisting of the following compounds (L1-1) to (L1-5) from the viewpoint of easily obtaining a nonaqueous electrolytic solution excellent in battery characteristics such as cycle characteristics and rate characteristics. It is preferable to include at least one kind.

Figure 2016038997
Figure 2016038997

また、リチウム塩としては、LiPOF、LiPO、下記化合物(L2)(ただし、kは1〜5の整数である。)、FSON(Li)SOF、CFSON(Li)SOCF、CFCFSON(Li)SOCFCF、CFCFHSON(Li)SOCFHCF、LiClO、LiBF等を用いてもよい。 As the lithium salt, Li 2 PO 3 F, LiPO 2 F 2, the following compound (L2) (however, k is an integer of 1 to 5.), FSO 2 N (Li ) SO 2 F, CF 3 with SO 2 N (Li) SO 2 CF 3, CF 3 CF 2 SO 2 N (Li) SO 2 CF 2 CF 3, CF 3 CFHSO 2 N (Li) SO 2 CFHCF 3, LiClO 4, LiBF 4 , etc. Also good.

Figure 2016038997
Figure 2016038997

<液状組成物>
液状組成物は、含フッ素溶媒(A)と、環状カルボン酸エステル化合物(B)とを必須成分として含み、必要に応じて化合物(C)を含む。
<Liquid composition>
The liquid composition contains the fluorine-containing solvent (A) and the cyclic carboxylic acid ester compound (B) as essential components, and optionally contains the compound (C).

≪含フッ素溶媒(A)≫
含フッ素溶媒(A)は、含フッ素エーテル化合物、含フッ素鎖状カルボン酸エステル化合物および含フッ素鎖状カーボネート化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む含フッ素溶媒である。
含フッ素溶媒(A)は、分子内にフッ素原子を有する溶媒であり、難燃性に優れる。含フッ素溶媒(A)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。含フッ素溶媒(A)が2種以上の場合、その比率は任意に決めることができる。
≪Fluorine-containing solvent (A) ≫
The fluorine-containing solvent (A) is a fluorine-containing solvent containing at least one selected from the group consisting of fluorine-containing ether compounds, fluorine-containing chain carboxylic acid ester compounds and fluorine-containing chain carbonate compounds.
The fluorine-containing solvent (A) is a solvent having a fluorine atom in the molecule and is excellent in flame retardancy. A fluorine-containing solvent (A) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. When the number of fluorine-containing solvents (A) is two or more, the ratio can be arbitrarily determined.

含フッ素エーテル化合物:
含フッ素溶媒(A)は、リチウム塩の溶解性、難燃性、非水電解液のイオン伝導度が高くなる点から、含フッ素エーテル化合物を含むことが好ましい。含フッ素エーテル化合物としては、リチウム塩の溶解性、難燃性、非水電解液のイオン伝導度が高くなる点から、下記化合物(1)および下記化合物(2)からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
含フッ素エーテル化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。含フッ素エーテル化合物が2種以上の場合、その比率は任意に決めることができる。
Fluorine-containing ether compound:
The fluorine-containing solvent (A) preferably contains a fluorine-containing ether compound from the viewpoint of the solubility of the lithium salt, the flame retardancy, and the ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte. The fluorine-containing ether compound is at least one selected from the group consisting of the following compound (1) and the following compound (2) from the viewpoint of the solubility of the lithium salt, flame retardancy, and the ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte. Species are preferred.
A fluorine-containing ether compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. When the number of fluorine-containing ether compounds is two or more, the ratio can be arbitrarily determined.

Figure 2016038997
Figure 2016038997

ただし、RおよびRは、それぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数1〜10のフッ素化アルキル基、炭素数3〜10のフッ素化シクロアルキル基、1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜10のアルキル基、または、1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜10のフッ素化アルキル基であり、RおよびRの一方または両方は、炭素数1〜10のフッ素化アルキル基、炭素数3〜10のフッ素化シクロアルキル基、または1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜10のフッ素化アルキル基である。
また、式(3)中、Yは、炭素数1〜5のアルキレン基、炭素数1〜5のフッ素化アルキレン基、エーテル性酸素原子を有する炭素数2〜5のアルキレン基、またはエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜5のフッ素化アルキレン基である。
However, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a fluorinated group having 3 to 10 carbon atoms. A cycloalkyl group, an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms having one or more etheric oxygen atoms, or a fluorinated alkyl group having 2 to 10 carbon atoms having one or more etheric oxygen atoms, R 1 And one or both of R 2 are fluorinated alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, fluorinated cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms, or fluorine having 2 to 10 carbon atoms having one or more etheric oxygen atoms. Alkyl group.
In Formula (3), Y represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorinated alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms having an etheric oxygen atom, or etheric oxygen. It is a C2-C5 fluorinated alkylene group having an atom.

化合物(1)におけるアルキル基、およびエーテル性酸素原子を有するアルキル基としては、それぞれ、直鎖構造、分岐構造、または部分的に環状構造を有する基(例えば、シクロアルキルアルキル基)が挙げられる。
およびRの一方または両方は、炭素数1〜10のフッ素化アルキル基、炭素数3〜10のフッ素化シクロアルキル基、または1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜10のフッ素化アルキル基である。RおよびRの一方または両方がこれらの基であると、リチウム塩の非水電解液への溶解性および非水電解液の難燃性が優れる。化合物(1)におけるRおよびRは同じであってもよく、異なっていてもよい。
Examples of the alkyl group and the alkyl group having an etheric oxygen atom in the compound (1) include a linear structure, a branched structure, or a group having a partial cyclic structure (for example, a cycloalkylalkyl group).
One or both of R 1 and R 2 are fluorinated alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, fluorinated cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms, or 2 to 10 carbon atoms having one or more etheric oxygen atoms. Of the fluorinated alkyl group. When one or both of R 1 and R 2 are these groups, the solubility of the lithium salt in the non-aqueous electrolyte and the flame retardancy of the non-aqueous electrolyte are excellent. R 1 and R 2 in the compound (1) may be the same or different.

化合物(1)としては、リチウム塩の溶解度、難燃性、非水電解液のイオン伝導度が高くなる点から、RおよびRがいずれも炭素数1〜10のフッ素化アルキル基である化合物(1−A)と、Rが1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜10のフッ素化アルキル基であり、Rが炭素数1〜10のフッ素化アルキル基である化合物(1−B)と、Rが炭素数1〜10のフッ素化アルキル基であり、Rが炭素数1〜10のアルキル基である化合物(1−C)が好ましく、化合物(1−A)および化合物(1−C)がより好ましく、化合物(1−A)が特に好ましい。 As the compound (1), R 1 and R 2 are both fluorinated alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms because lithium salt solubility, flame retardancy, and ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte are increased. Compound (1-A), R 1 is a fluorinated alkyl group having 2 to 10 carbon atoms having one or more etheric oxygen atoms, and R 2 is a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (1-B) and a compound (1-C) in which R 1 is a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms are preferred. ) And compound (1-C) are more preferable, and compound (1-A) is particularly preferable.

化合物(1)の総炭素数は、少なすぎると沸点が低すぎ、多すぎると高粘度化する点から、4〜10が好ましく、4〜8がより好ましい。
化合物(1)の分子量は、小さすぎると沸点が低すぎ、大きすぎると高粘度化する点から、150〜800が好ましく、150〜500がより好ましく、200〜500が特に好ましい。
化合物(1)中のエーテル性酸素原子数は、1〜4が好ましく、1または2がより好ましく、1がさらに好ましい。化合物(1)中のエーテル性酸素原子数は、可燃性に影響する。
化合物(1)中のフッ素含有量は、40質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、60質量%以上がさらに好ましい。化合物(1)中のフッ素含有量が高いと、難燃性に優れる。フッ素含有量は、分子量に占めるフッ素原子の総質量の割合である。
When the total carbon number of the compound (1) is too small, the boiling point is too low, and when it is too large, 4 to 10 is preferable, and 4 to 8 is more preferable.
When the molecular weight of the compound (1) is too small, the boiling point is too low, and when it is too large, the viscosity is preferably 150 to 800, more preferably 150 to 500, and particularly preferably 200 to 500.
1-4 are preferable, as for the number of etheric oxygen atoms in a compound (1), 1 or 2 is more preferable, and 1 is further more preferable. The number of etheric oxygen atoms in the compound (1) affects flammability.
40 mass% or more is preferable, as for the fluorine content in a compound (1), 50 mass% or more is more preferable, and 60 mass% or more is further more preferable. When the fluorine content in the compound (1) is high, the flame retardancy is excellent. The fluorine content is the ratio of the total mass of fluorine atoms to the molecular weight.

化合物(1)としては、リチウム塩の液状組成物に対する溶解度に優れる点から、RおよびRの両方が、アルキル基の水素原子の一部がフッ素化されたアルキル基である化合物が好ましく、RおよびRの一方または両方の末端が−CFHである化合物がより好ましい。 The compound (1) is preferably a compound in which both R 1 and R 2 are alkyl groups in which some of the hydrogen atoms of the alkyl group are fluorinated from the viewpoint of excellent solubility in a lithium salt liquid composition, A compound in which one or both ends of R 1 and R 2 are —CF 2 H is more preferable.

化合物(1−A)および化合物(1−B)の具体例、ならびに化合物(1−A)および化合物(1−B)以外の含フッ素エーテル化合物の具体例としては、国際公開第2009/133899号に記載の化合物等が挙げられる。   Specific examples of the compound (1-A) and the compound (1-B), and specific examples of the fluorinated ether compound other than the compound (1-A) and the compound (1-B) include International Publication No. 2009/133899. And the like.

化合物(1)としては、リチウム塩の溶解性に優れ、難燃性に優れ、粘度が低く、沸点が低すぎないことから、CFCHOCFCHF、CFCHOCFCHFCF、CHFCFCHOCFCHF、CHCHCHOCFCHF、CHCHOCFCHF、およびCHFCFCHOCFCHFCFからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、CFCHOCFCHF、CHFCFCHOCFCHFおよびCHFCFCHOCFCHFCFからなる群から選ばれる少なくとも1種が特に好ましい。 As the compound (1), the solubility of the lithium salt is excellent, the flame retardancy is excellent, the viscosity is low, and the boiling point is not too low. Therefore, CF 3 CH 2 OCF 2 CHF 2 , CF 3 CH 2 OCF 2 CHFCF 3 CHF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CHF 2 , CH 3 CH 2 CH 2 OCF 2 CHF 2 , CH 3 CH 2 OCF 2 CHF 2 , and CHF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CHFCF 3 preferably one, CF 3 CH 2 OCF 2 CHF 2, CHF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CHF 2 and CHF 2 CF 2 CH 2 at least one selected from the group consisting of OCF 2 CHFCF 3 is particularly preferred.

化合物(2)におけるYは、直鎖構造であってもよく、分岐構造であってもよい。Yとしては、炭素数1〜5のアルキレン基が好ましく、炭素数2〜4のアルキレン基がより好ましい。該アルキレン基は、直鎖構造または分岐構造が好ましい。Yにおけるアルキレン基が分岐構造を有する場合には、側鎖は炭素数1〜3のアルキル基またはエーテル性酸素原子を有する炭素数1〜3のアルキル基が好ましい。   Y in the compound (2) may have a linear structure or a branched structure. Y is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. The alkylene group preferably has a linear structure or a branched structure. When the alkylene group in Y has a branched structure, the side chain is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms having an etheric oxygen atom.

化合物(2)としては、式(2)において、Yが−CH−、−CHCH−、−CH(CH)CH−および−CHCHCH−からなる群から選ばれる1種である化合物が好ましく、Yが−CHCH−である化合物およびYが−CH(CH)CH−である化合物のいずれか一方または両方がより好ましく、Yが−CHCH−である化合物およびYが−CH(CH)CH−である化合物のいずれか一方であることがさらに好ましい。
化合物(2)の具体例としては、下式で表される化合物等が挙げられる。
The compound (2) is selected from the group consisting of —CH 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CH (CH 3 ) CH 2 — and —CH 2 CH 2 CH 2 — in the formula (2). And one or both of the compound in which Y is —CH 2 CH 2 — and the compound in which Y is —CH (CH 3 ) CH 2 — is more preferable, and Y is —CH 2. CH 2 -, compound and Y is -CH (CH 3) CH 2 - is still more preferably one of a compound.
Specific examples of the compound (2) include a compound represented by the following formula.

Figure 2016038997
Figure 2016038997

含フッ素エーテル化合物としては、化合物(1)単独、化合物(2)単独、または化合物(1)および化合物(2)の混合物が好ましく、化合物(1)単独がより好ましい。化合物(1)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてよい。化合物(2)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてよい。   As the fluorine-containing ether compound, compound (1) alone, compound (2) alone, or a mixture of compound (1) and compound (2) is preferred, and compound (1) alone is more preferred. As the compound (1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. A compound (2) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

含フッ素鎖状カルボン酸エステル化合物:
含フッ素鎖状カルボン酸エステル化合物は、粘度や沸点等の点から、下記化合物(3)を含むことが好ましく、化合物(3)のみからなることがより好ましい。含フッ素鎖状カルボン酸エステル化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。含フッ素鎖状カルボン酸エステル化合物が2種以上の場合、その比率は任意に決めることができる。化合物(3)を含む場合、化合物(3)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Fluorine-containing chain carboxylic acid ester compound:
The fluorine-containing chain carboxylic acid ester compound preferably includes the following compound (3) from the viewpoint of viscosity, boiling point, and the like, and more preferably includes only the compound (3). A fluorine-containing chain carboxylic acid ester compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. When the number of fluorine-containing chain carboxylic acid ester compounds is two or more, the ratio can be arbitrarily determined. When the compound (3) is included, the compound (3) may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2016038997
Figure 2016038997

ただし、RおよびRは、それぞれ独立に炭素数1〜3のアルキル基、または炭素数1〜3のフッ素化アルキル基であり、RおよびRの一方または両方は、炭素数1〜3のフッ素化アルキル基である。 However, R 3 and R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, one or both of R 3 and R 4, 1 carbon atoms 3 is a fluorinated alkyl group.

化合物(3)におけるアルキル基、フッ素化アルキル基としては、それぞれ、直鎖構造、分岐構造が挙げられる。
およびRの一方または両方は、炭素数1〜3のフッ素化アルキル基である。RおよびRの一方または両方を炭素数1〜3のフッ素化アルキル基にすることによって、化合物(3)の耐酸化性および難燃性に優れる。化合物(3)におけるRおよびRは同じであってもよく、異なっていてもよい。
Examples of the alkyl group and the fluorinated alkyl group in the compound (3) include a linear structure and a branched structure, respectively.
One or both of R 3 and R 4 is a fluorinated alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. By making one or both of R 3 and R 4 a fluorinated alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, the compound (3) is excellent in oxidation resistance and flame retardancy. R 3 and R 4 in the compound (3) may be the same or different.

としては、粘度や沸点、あるいは化合物の入手性の点から、メチル基、エチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、テトラフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基が好ましく、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基がより好ましい。
としては、粘度や沸点、あるいは化合物の入手性の点から、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基、2−フルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基が好ましく、メチル基、エチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基がより好ましく、メチル基、エチル基がさらに好ましい。
R 3 is preferably a methyl group, an ethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a tetrafluoroethyl group, or a pentafluoroethyl group from the viewpoints of viscosity, boiling point, or availability of the compound. A fluoromethyl group is more preferred.
R 4 is methyl, ethyl, trifluoromethyl, 2-fluoroethyl, 2,2-difluoroethyl, 2,2,2-trimethyl from the viewpoint of viscosity, boiling point, or availability of the compound. A fluoroethyl group is preferable, a methyl group, an ethyl group, and a 2,2,2-trifluoroethyl group are more preferable, and a methyl group and an ethyl group are more preferable.

化合物(3)の総炭素数は、少なすぎると沸点が低すぎ、多すぎると高粘度化する点から、3〜8が好ましく、3〜6がより好ましく、3〜5がさらに好ましい。
化合物(3)の分子量は、小さすぎると沸点が低すぎ、大きすぎると高粘度化する点から、100〜300が好ましく、100〜250がより好ましく、100〜200が特に好ましい。
化合物(3)中のフッ素含有量は、難燃性に優れる点から、25質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましい。
When the total number of carbon atoms of the compound (3) is too small, the boiling point is too low, and when it is too large, the viscosity is increased, preferably 3 to 8, more preferably 3 to 6, and further preferably 3 to 5.
When the molecular weight of the compound (3) is too small, the boiling point is too low, and when it is too large, the viscosity is preferably 100 to 300, more preferably 100 to 250, and particularly preferably 100 to 200.
From the point which is excellent in a flame retardance, 25 mass% or more is preferable and, as for the fluorine content in a compound (3), 30 mass% or more is more preferable.

化合物(3)の具体例としては、酢酸(2,2,2−トリフルオロエチル)、ジフルオロ酢酸メチル、ジフルオロ酢酸エチル、トリフルオロ酢酸エチル等が挙げられる。入手容易性、およびサイクル特性等の電池性能に優れる点から、ジフルオロ酢酸メチル、トリフルオロ酢酸エチルが好ましい。   Specific examples of the compound (3) include acetic acid (2,2,2-trifluoroethyl), methyl difluoroacetate, ethyl difluoroacetate, ethyl trifluoroacetate and the like. From the viewpoint of availability and battery performance such as cycle characteristics, methyl difluoroacetate and ethyl trifluoroacetate are preferable.

含フッ素鎖状カーボネート化合物:
含フッ素鎖状カーボネート化合物は、粘度や沸点等の点から、下記化合物(4)を含むことが好ましく、化合物(4)のみからなることがより好ましい。含フッ素鎖状カーボネート化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。含フッ素鎖状カーボネート化合物が2種以上の場合、その比率は任意に決めることができる。化合物(4)を含む場合、化合物(4)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Fluorine-containing chain carbonate compound:
The fluorine-containing chain carbonate compound preferably contains the following compound (4), more preferably only the compound (4), from the viewpoints of viscosity and boiling point. A fluorine-containing chain carbonate compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. When the number of fluorine-containing chain carbonate compounds is two or more, the ratio can be arbitrarily determined. When the compound (4) is included, the compound (4) may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2016038997
Figure 2016038997

ただし、RおよびRは、それぞれ独立に炭素数1〜3のアルキル基、または炭素数1〜3のフッ素化アルキル基であり、RおよびRの一方または両方は、炭素数1〜3のフッ素化アルキル基である。 However, R < 5 > and R < 6 > is respectively independently a C1-C3 alkyl group or a C1-C3 fluorinated alkyl group, and one or both of R < 5 > and R < 6 > are C1-C1 3 is a fluorinated alkyl group.

化合物(4)におけるアルキル基、フッ素化アルキル基としては、それぞれ、直鎖構造、分岐構造が挙げられる。
およびRの一方または両方は、炭素数1〜3のフッ素化アルキル基である。RおよびRの一方または両方を炭素数1〜3のフッ素化アルキル基にすることによって、リチウム塩の溶解性および難燃性が優れる。RおよびRは同じであってもよく、異なっていてもよい。
Examples of the alkyl group and the fluorinated alkyl group in the compound (4) include a linear structure and a branched structure, respectively.
One or both of R 5 and R 6 is a fluorinated alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. By making one or both of R 5 and R 6 a fluorinated alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, the solubility and flame retardancy of the lithium salt are excellent. R 5 and R 6 may be the same or different.

化合物(4)としては、粘度や沸点、あるいは化合物の入手性の点から、RおよびRの両方が炭素数1〜3のフッ素化アルキル基である化合物が好ましい。RおよびRとしては、CFCH−、CHFCFCH−が好ましい。 The compound (4) is preferably a compound in which both R 5 and R 6 are fluorinated alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms from the viewpoint of viscosity, boiling point, or availability of the compound. R 5 and R 6 are preferably CF 3 CH 2 — or CHF 2 CF 2 CH 2 —.

化合物(4)の総炭素数は、少なすぎると沸点が低すぎ、多すぎると高粘度化する点から、4〜10が好ましく、4〜7がより好ましい。
化合物(4)の分子量は、小さすぎると沸点が低すぎ、大きすぎると高粘度化する点から、180〜400が好ましく、200〜350がより好ましく、210〜300が特に好ましい。
化合物(4)中のフッ素含有量は、難燃性に優れる点から、25質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましい。
When the total number of carbon atoms of the compound (4) is too small, the boiling point is too low, and when it is too large, the viscosity is increased to 4 to 10, and 4 to 7 is more preferable.
When the molecular weight of the compound (4) is too small, the boiling point is too low, and when it is too large, the viscosity is preferably 180 to 400, more preferably 200 to 350, and particularly preferably 210 to 300.
The fluorine content in the compound (4) is preferably 25% by mass or more and more preferably 30% by mass or more from the viewpoint of excellent flame retardancy.

化合物(4)の具体例としては、ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)カーボネート、ビス(2,2,3,3−テトラフルオロプロピル)カーボネート等が挙げられる。粘度、入手容易性、および出力特性等の電池性能の点から、ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)カーボネートが好ましい。   Specific examples of the compound (4) include bis (2,2,2-trifluoroethyl) carbonate, bis (2,2,3,3-tetrafluoropropyl) carbonate, and the like. Bis (2,2,2-trifluoroethyl) carbonate is preferred from the viewpoint of battery performance such as viscosity, availability, and output characteristics.

他の含フッ素溶媒:
含フッ素溶媒(A)は、含フッ素エーテル化合物、含フッ素鎖状カルボン酸エステル化合物および含フッ素鎖状カーボネート化合物以外の他の含フッ素溶媒として含フッ素アルカン化合物等を含んでいてもよい。含フッ素アルカン化合物を含む場合、非水電解液の蒸気圧が抑制され、難燃性がさらに優れる。
Other fluorine-containing solvents:
The fluorine-containing solvent (A) may contain a fluorine-containing alkane compound as a fluorine-containing solvent other than the fluorine-containing ether compound, the fluorine-containing chain carboxylic acid ester compound, and the fluorine-containing chain carbonate compound. When the fluorine-containing alkane compound is contained, the vapor pressure of the non-aqueous electrolyte is suppressed and the flame retardancy is further improved.

含フッ素アルカン化合物としては、炭素数4〜12の含フッ素アルカン化合物が好ましい。炭素数が4以上の含フッ素アルカン化合物であれば、非水電解液の蒸気圧が低くなる。炭素数が12以下の含フッ素アルカン化合物であれば、リチウム塩の溶解度が良好である。
含フッ素アルカン化合物中のフッ素含有量は、50〜80質量%が好ましい。含フッ素アルカン化合物中のフッ素含有量が50質量%以上であれば、難燃性に優れる。含フッ素アルカン化合物中のフッ素含有量が80質量%以下であれば、リチウム塩の溶解性を保持しやすい。
As the fluorine-containing alkane compound, a fluorine-containing alkane compound having 4 to 12 carbon atoms is preferable. If the fluorine-containing alkane compound has 4 or more carbon atoms, the vapor pressure of the non-aqueous electrolyte is lowered. When the fluorine-containing alkane compound has 12 or less carbon atoms, the lithium salt has good solubility.
The fluorine content in the fluorine-containing alkane compound is preferably 50 to 80% by mass. If the fluorine content in the fluorine-containing alkane compound is 50% by mass or more, the flame retardancy is excellent. If the fluorine content in the fluorine-containing alkane compound is 80% by mass or less, the solubility of the lithium salt is easily maintained.

含フッ素アルカン化合物としては、直鎖構造の化合物が好ましく、例えば、n−CCHCH、n−C13CHCH、n−C13H、n−C17H等が挙げられる。含フッ素アルカン化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The fluorinated alkane compounds, compounds of the linear structure is preferable, for example, n-C 4 F 9 CH 2 CH 3, n-C 6 F 13 CH 2 CH 3, n-C 6 F 13 H, n-C 8 F 17 H and the like. A fluorine-containing alkane compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

≪環状カルボン酸エステル化合物(B)≫
液状組成物が環状カルボン酸エステル化合物(B)を含むことによって、含フッ素溶媒(A)にリチウム塩が均一に溶解される。また、環状カルボン酸エステル化合物(B)を含むことによって、非水電解液と電極とが反応しにくくなり、熱暴走も起きにくくなる。環状カルボン酸エステル化合物(B)は、1種のみでもよく、2種以上であってもよい。
≪Cyclic carboxylic acid ester compound (B) ≫
When the liquid composition contains the cyclic carboxylic acid ester compound (B), the lithium salt is uniformly dissolved in the fluorine-containing solvent (A). Further, by including the cyclic carboxylic acid ester compound (B), the non-aqueous electrolyte and the electrode are less likely to react and thermal runaway is less likely to occur. The cyclic carboxylic acid ester compound (B) may be only one type or two or more types.

環状カルボン酸エステル化合物(B)としては、酸化還元反応への安定性の点から、分子内に炭素−炭素不飽和結合を有しない飽和環状カルボン酸エステル化合物が好ましい。
環状カルボン酸エステル化合物(B)における環構造は、4〜10員環が好ましく、4〜7員環がより好ましく、入手容易な点から、5〜6員環がさらに好ましく、5員環が特に好ましい。
As the cyclic carboxylic acid ester compound (B), a saturated cyclic carboxylic acid ester compound having no carbon-carbon unsaturated bond in the molecule is preferable from the viewpoint of stability to redox reaction.
The ring structure in the cyclic carboxylic acid ester compound (B) is preferably a 4- to 10-membered ring, more preferably a 4- to 7-membered ring, more preferably a 5- to 6-membered ring, particularly preferably a 5-membered ring from the viewpoint of availability. preferable.

環状カルボン酸エステル化合物(B)の環構造は、粘度および酸化還元反応への安定性の点から、エステル結合を1つ有する環構造が好ましい。
環状カルボン酸エステル化合物(B)は、アルキレン基の水素原子の1個以上を置換基で置換した化合物でもよい。置換基としては、フッ素原子、塩素原子、アルキル基、フッ素化アルキル基等が挙げられる。アルキル基の炭素数は1〜2が好ましく、フッ素化アルキル基の炭素数は1〜2が好ましい。
The ring structure of the cyclic carboxylic acid ester compound (B) is preferably a ring structure having one ester bond from the viewpoint of viscosity and stability to redox reaction.
The cyclic carboxylic acid ester compound (B) may be a compound in which one or more hydrogen atoms of the alkylene group are substituted with a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, an alkyl group, and a fluorinated alkyl group. The alkyl group preferably has 1 to 2 carbon atoms, and the fluorinated alkyl group has preferably 1 to 2 carbon atoms.

環状カルボン酸エステル化合物は、酸化還元反応への安定性、構造の安定性、および粘度の点から、下記化合物(5)を含むことが好ましく、化合物(5)のみからなることがより好ましい。化合物(5)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The cyclic carboxylic acid ester compound preferably contains the following compound (5), and more preferably consists only of the compound (5), from the viewpoints of stability to redox reaction, structural stability, and viscosity. A compound (5) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

Figure 2016038997
Figure 2016038997

ただし、R〜R12は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素数1〜2のアルキル基、炭素数1〜2のフッ素化アルキル基、または1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜3のアルキル基である。qは、0〜3の整数である。 Provided that R 7 to R 12 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, or one or more etheric oxygen atoms And an alkyl group having 2 to 3 carbon atoms. q is an integer of 0-3.

〜R12は、同じであってもよく、異なっていてもよい。
〜R12としては、酸化還元反応への安定性、粘度および化合物の入手性の点から、水素原子、メチル基、フッ素原子が好ましく、水素原子、メチル基がより好ましい。
qは、粘度および化合物の入手性の点から、1〜2が好ましく、1がより好ましい。
R 7 to R 12 may be the same or different.
R 7 to R 12 are preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a fluorine atom, more preferably a hydrogen atom or a methyl group, from the viewpoints of stability to redox reaction, viscosity, and availability of the compound.
q is preferably 1 to 2 and more preferably 1 from the viewpoint of viscosity and availability of the compound.

化合物(5)としては、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−ヘキサノラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン等の環状エステル化合物、および該環状エステル化合物の環を形成する炭素原子に結合する水素原子の1個以上が、フッ素原子、塩素原子、炭素数1〜2のアルキル基、炭素数1〜2のフッ素化アルキル基、またはエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜3のアルキル基に置換された化合物が挙げられる。入手容易な点、および熱暴走の抑制効果が高い点から、γ−ブチロラクトンおよびγ−バレロラクトンからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、γ−ブチロラクトンが特に好ましい。   Compound (5) is a cyclic ester compound such as γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ-hexanolactone, δ-valerolactone, ε-caprolactone, and the carbon atom forming the ring of the cyclic ester compound. One or more hydrogen atoms to be bonded are fluorine atoms, chlorine atoms, alkyl groups having 1 to 2 carbon atoms, fluorinated alkyl groups having 1 to 2 carbon atoms, or alkyl groups having 2 to 3 carbon atoms having etheric oxygen atoms The compound substituted by is mentioned. At least one selected from the group consisting of γ-butyrolactone and γ-valerolactone is preferable, and γ-butyrolactone is particularly preferable because it is easily available and has a high effect of suppressing thermal runaway.

≪化合物(C)≫
液状組成物は、リチウム塩の溶解性、イオン伝導度に優れる点から、飽和環状カーボネート化合物、フッ素原子を有しない飽和鎖状カーボネート化合物(以下、非フッ素系飽和鎖状カーボネート化合物とも記す。)、飽和環状スルホン化合物(ただし、電解質を除く。)、およびリン酸エステル化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(C)をさらに含むことが好ましい。
≪Compound (C) ≫
Since the liquid composition has excellent lithium salt solubility and ionic conductivity, a saturated cyclic carbonate compound, a saturated chain carbonate compound having no fluorine atom (hereinafter also referred to as a non-fluorine-based saturated chain carbonate compound), It is preferable to further include at least one compound (C) selected from the group consisting of saturated cyclic sulfone compounds (excluding electrolytes) and phosphate ester compounds.

飽和環状カーボネート化合物としては、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン(FEC)、4−トリフルオロメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン等が挙げられる。
非フッ素系飽和鎖状カーボネート化合物としては、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)等が挙げられる。
飽和環状スルホン化合物としては、スルホラン、3−メチルスルホラン等が挙げられる。
リン酸エステル化合物としては、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリス(2,2,2−トリフルオロエチル)等が挙げられる。
As saturated cyclic carbonate compounds, propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one (FEC), 4-trifluoromethyl-1,3-dioxolane-2- ON etc. are mentioned.
Examples of the non-fluorinated saturated chain carbonate compound include dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), and diethyl carbonate (DEC).
Examples of the saturated cyclic sulfone compound include sulfolane and 3-methylsulfolane.
Examples of the phosphoric acid ester compound include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, and tris phosphate (2,2,2-trifluoroethyl).

液状組成物は、非フッ素系飽和鎖状カーボネート化合物を含むことが好ましい。非フッ素系飽和鎖状カーボネート化合物を含むと、非水電解液の粘度を下げることができ、非水電解液におけるリチウムイオン拡散係数や、非水電解液のイオン伝導度を高くしやすい。   The liquid composition preferably contains a non-fluorinated saturated chain carbonate compound. When the non-fluorinated saturated chain carbonate compound is included, the viscosity of the non-aqueous electrolyte can be lowered, and the lithium ion diffusion coefficient in the non-aqueous electrolyte and the ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte are easily increased.

<他の成分>
非水電解液は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、リチウム塩、含フッ素溶媒(A)、環状カルボン酸エステル化合物(B)および化合物(C)以外の他の化合物(他の溶媒、添加剤等)を含んでいてもよい。
<Other ingredients>
The nonaqueous electrolytic solution is a compound other than the lithium salt, the fluorine-containing solvent (A), the cyclic carboxylic acid ester compound (B), and the compound (C) as necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. Other solvents, additives, etc.) may be included.

≪他の溶媒≫
非水電解液は、含フッ素溶媒(A)、環状カルボン酸エステル化合物(B)および化合物(C)以外の他の溶媒を含んでもよい。
≪Other solvents≫
The nonaqueous electrolytic solution may contain a solvent other than the fluorine-containing solvent (A), the cyclic carboxylic acid ester compound (B), and the compound (C).

≪添加剤≫
非水電解液には、非水電解液の機能を向上させるために、必要に応じて従来公知の添加剤を含ませてもよい。添加剤としては、過充電防止剤、脱水剤、脱酸剤、特性改善助剤、界面活性剤等が挙げられる。
≪Additives≫
In order to improve the function of the non-aqueous electrolyte, the non-aqueous electrolyte may contain conventionally known additives as necessary. Examples of the additive include an overcharge inhibitor, a dehydrating agent, a deoxidizing agent, a property improving aid, and a surfactant.

過充電防止剤:
過充電防止剤としては、芳香族化合物(ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、t−ブチルベンゼン、t−アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン等)、芳香族化合物の部分フッ素化物(2−フルオロビフェニル、o−シクロヘキシルフルオロベンゼン、p−シクロヘキシルフルオロベンゼン等)、含フッ素アニソール化合物(2,4−ジフルオロアニソール、2,5−ジフルオロアニソール、2,6−ジフルオロアニオール等)が挙げられる。過充電防止剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Overcharge prevention agent:
As an overcharge inhibitor, aromatic compounds (biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenyl ether, dibenzofuran, etc.), aromatic compounds Partially fluorinated products (2-fluorobiphenyl, o-cyclohexylfluorobenzene, p-cyclohexylfluorobenzene, etc.), fluorine-containing anisole compounds (2,4-difluoroanisole, 2,5-difluoroanisole, 2,6-difluoroaniol, etc.) ). An overcharge inhibitor may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

脱水剤:
脱水剤としては、モレキュラーシーブス、芒硝、硫酸マグネシウム、水素化カルシウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、水素化リチウムアルミニウム等が挙げられる。非水電解液に用いる液状組成物や他の溶媒としては、脱水剤で脱水を行った後に精留を行ったものが好ましい。また、精留を行わずに前記脱水剤による脱水のみを行ったものであってもよい。
Dehydrating agent:
Examples of the dehydrating agent include molecular sieves, mirabilite, magnesium sulfate, calcium hydride, sodium hydride, potassium hydride, lithium aluminum hydride and the like. As the liquid composition or other solvent used for the non-aqueous electrolyte, those obtained by rectification after dehydration with a dehydrating agent are preferable. Moreover, what performed only the dehydration by the said dehydrating agent without performing rectification may be used.

特性改善助剤:
特性改善助剤は、高温保存後の容量維持特性やサイクル特性を改善するためのものである。特性改善助剤としては、不飽和環状カーボネート化合物(ジメチルビニレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、4−アセチニル−1,3−ジオキソラン−2−オン、3−メチル−4−ビニルエチレンカーボネート、4,5−ジビニルエチレンカーボネート、4,5−ビス(2−メチルビニル)エチレンカーボネート等)、含硫黄化合物(エチレンサルファイト、1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトン、メタンスルホン酸メチル、ブスルファン、スルホレン、ジメチルスルホン、ジフェニルスルホン、メチルフェニルスルホン、ジブチルジスルフィド、ジシクロヘキシルジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、N,N−ジメチルメタンスルホンアミド、N,N−ジエチルメタンスルホンアミド等)、炭化水素化合物(ヘプタン、オクタン、シクロヘプタン等)、含フッ素芳香族化合物(フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン等)が挙げられる。特性改善助剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Property improvement aids:
The characteristic improving aid is for improving capacity maintenance characteristics and cycle characteristics after high temperature storage. As the property improvement aid, unsaturated cyclic carbonate compounds (dimethyl vinylene carbonate, vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, 4-acetylin-1,3-dioxolan-2-one, 3-methyl-4-vinylethylene carbonate, 4, 5-divinylethylene carbonate, 4,5-bis (2-methylvinyl) ethylene carbonate, etc.), sulfur-containing compounds (ethylene sulfite, 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, methyl methanesulfonate, busulfan, Sulfolene, dimethylsulfone, diphenylsulfone, methylphenylsulfone, dibutyldisulfide, dicyclohexyldisulfide, tetramethylthiuram monosulfide, N, N-dimethylmethanesulfonamide, N, N-diethylmethane Ruhon'amido etc.), hydrocarbon compounds (heptane, octane, cycloheptane and the like), a fluorine-containing aromatic compound (fluorobenzene, difluorobenzene, hexafluorobenzene and the like). A characteristic improvement adjuvant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

界面活性剤:
界面活性剤は、電極合材やセパレータへの非水電解液の含浸を助けるものである。界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤のいずれでもよく、入手が容易で界面活性効果が高い点から、アニオン性界面活性剤が好ましい。界面活性剤としては、耐酸化性が高く、サイクル特性、レート特性が良好な点から、含フッ素界面活性剤が好ましい。界面活性剤は1種のみでもよく、2種以上であってもよい。
Surfactant:
The surfactant assists the impregnation of the non-aqueous electrolyte into the electrode mixture or separator. As the surfactant, any of cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants and amphoteric surfactants may be used. Anionic surfactants are easily available and have a high surfactant effect. Agents are preferred. As the surfactant, a fluorine-containing surfactant is preferable from the viewpoint of high oxidation resistance and good cycle characteristics and rate characteristics. Only one surfactant may be used, or two or more surfactants may be used.

<各成分の割合>
≪リチウム塩の割合≫
非水電解液中のリチウム塩の含有量は、0.1〜3.0mol/Lが好ましい。前記リチウム塩の含有量の下限値は、0.3mol/Lがより好ましく、0.5mol/Lがさらに好ましい。前記リチウム塩の含有量の上限値は、2.5mol/Lがより好ましく、2mol/Lがさらに好ましい。
非水電解液の総質量に対するリチウム塩の質量の割合は、0.9〜57質量%が好ましく、2.5〜48質量%がより好ましく、4.5〜40質量%がさらに好ましい。
リチウム塩の割合が下限値以上であれば、非水電解液のイオン伝導度が高くなる。リチウム塩の割合が上限値以下であれば、リチウム塩が液状組成物に均一に溶解しやすく、また低温条件でもリチウム塩が析出しない。
<Ratio of each component>
≪Lithium salt ratio≫
The content of the lithium salt in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.1 to 3.0 mol / L. The lower limit value of the lithium salt content is more preferably 0.3 mol / L, further preferably 0.5 mol / L. The upper limit value of the lithium salt content is more preferably 2.5 mol / L, further preferably 2 mol / L.
0.9-57 mass% is preferable, as for the ratio of the mass of lithium salt with respect to the total mass of nonaqueous electrolyte, 2.5-48 mass% is more preferable, and 4.5-40 mass% is further more preferable.
If the ratio of lithium salt is more than a lower limit, the ionic conductivity of a non-aqueous electrolyte will become high. When the proportion of the lithium salt is not more than the upper limit, the lithium salt is easily dissolved uniformly in the liquid composition, and the lithium salt does not precipitate even under low temperature conditions.

本発明の非水電解液は、リチウム塩としてLiPFを含むことが好ましい。非水電解液に含まれるリチウム塩の総モル数に対する、LiPFのモル比の下限値は、40mol%が好ましく、50mol%がより好ましく、65mol%がさらに好ましく、80mol%が特に好ましい。非水電解液に含まれるリチウム塩の総モル数に対する、LiPFのモル比の上限値は100mol%である。リチウム塩の総モル数に対する、LiPFのモル比が下限値以上であれば、イオン伝導度に優れ、実用性の高い非水電解液となる。 The nonaqueous electrolytic solution of the present invention preferably contains LiPF 6 as a lithium salt. The lower limit of the molar ratio of LiPF 6 with respect to the total number of moles of lithium salt contained in the nonaqueous electrolytic solution is preferably 40 mol%, more preferably 50 mol%, still more preferably 65 mol%, and particularly preferably 80 mol%. The upper limit of the molar ratio of LiPF 6 with respect to the total number of moles of lithium salt contained in the nonaqueous electrolytic solution is 100 mol%. If the molar ratio of LiPF 6 with respect to the total number of moles of lithium salt is equal to or higher than the lower limit value, the non-aqueous electrolyte solution is excellent in ionic conductivity and highly practical.

≪含フッ素溶媒(A)の割合≫
非水電解液の総質量に対する含フッ素溶媒(A)の質量の割合は、30〜80質量%が好ましい。前記含フッ素溶媒(A)の質量の割合の下限値は、35質量%がより好ましく、40質量%がさらに好ましく、45質量%が特に好ましい。前記含フッ素溶媒(A)の割合の上限値は、75質量%がより好ましく、73質量%がさらに好ましく、70質量%が特に好ましい。
含フッ素溶媒(A)の割合が下限値以上であれば、非水電解液は、難燃性に優れ、正極反応性および負極反応性が小さく、熱暴走を起こしにくく、耐高電圧特性を有する。含フッ素溶媒(A)の割合が上限値以下であれば、リチウム塩が均一に溶解し、また低温下においてリチウム塩が析出しにくいため、イオン伝導度が低下しにくい。
≪Ratio of fluorine-containing solvent (A) ≫
The ratio of the mass of the fluorinated solvent (A) to the total mass of the non-aqueous electrolyte is preferably 30 to 80% by mass. The lower limit of the mass ratio of the fluorinated solvent (A) is more preferably 35 mass%, further preferably 40 mass%, particularly preferably 45 mass%. The upper limit of the proportion of the fluorinated solvent (A) is more preferably 75% by mass, further preferably 73% by mass, and particularly preferably 70% by mass.
If the proportion of the fluorinated solvent (A) is at least the lower limit value, the non-aqueous electrolyte is excellent in flame retardancy, small in positive electrode reactivity and negative electrode reactivity, hardly causes thermal runaway, and has high voltage resistance. . If the ratio of the fluorine-containing solvent (A) is not more than the upper limit value, the lithium salt is uniformly dissolved, and the lithium salt does not easily precipitate at a low temperature, so that the ionic conductivity is hardly lowered.

液状組成物の総質量に対する含フッ素溶媒(A)の質量の割合は、30〜90質量%が好ましく、35〜85質量%がより好ましく、40〜80質量%がさらに好ましく、45〜75質量%が特に好ましい。
含フッ素溶媒(A)の割合が下限値以上であれば、非水電解液は、難燃性に優れ、正極反応性および負極反応性が小さく、熱暴走を起こしにくく、耐高電圧特性を有する。含フッ素溶媒(A)の割合が上限値以下であれば、リチウム塩が均一に溶解し、また低温下においてリチウム塩が析出しにくいため、イオン伝導度が低下しにくい。
30-90 mass% is preferable, as for the ratio of the mass of a fluorine-containing solvent (A) with respect to the total mass of a liquid composition, 35-85 mass% is more preferable, 40-80 mass% is further more preferable, 45-75 mass%. Is particularly preferred.
If the proportion of the fluorinated solvent (A) is at least the lower limit value, the non-aqueous electrolyte is excellent in flame retardancy, small in positive electrode reactivity and negative electrode reactivity, hardly causes thermal runaway, and has high voltage resistance. . If the ratio of the fluorine-containing solvent (A) is not more than the upper limit value, the lithium salt is uniformly dissolved, and the lithium salt does not easily precipitate at a low temperature, so that the ionic conductivity is hardly lowered.

含フッ素溶媒(A)が含フッ素エーテル化合物を含む場合、含フッ素溶媒(A)の総質量に対する含フッ素エーテル化合物の質量の割合は、25質量%が好ましく、30質量%がより好ましく、50質量%がさらに好ましく、60質量%がさらに好ましく、70質量%が特に好ましい。含フッ素溶媒(A)の総質量に対する含フッ素エーテル化合物の質量の割合の上限値は、100質量%である。
含フッ素溶媒(A)は、リチウム塩の溶解性、非水電解液の難燃性およびイオン伝導度が高くなる点から、含フッ素エーテル化合物のみからなることが特に好ましい。
When the fluorine-containing solvent (A) contains a fluorine-containing ether compound, the ratio of the mass of the fluorine-containing ether compound to the total mass of the fluorine-containing solvent (A) is preferably 25% by mass, more preferably 30% by mass, and 50% by mass. % Is more preferable, 60% by mass is more preferable, and 70% by mass is particularly preferable. The upper limit of the ratio of the mass of the fluorinated ether compound to the total mass of the fluorinated solvent (A) is 100% by mass.
The fluorine-containing solvent (A) is particularly preferably composed only of a fluorine-containing ether compound from the viewpoints of the solubility of the lithium salt, the flame retardance of the non-aqueous electrolyte, and the ionic conductivity.

非水電解液の含フッ素溶媒(A)が含フッ素エーテル化合物を含む場合、非水電解液の総質量に対する含フッ素エーテル化合物の質量の割合の下限値は、10質量%が好ましく、20質量%がより好ましく、30質量%がさらに好ましく、45質量%がさらに好ましく、50質量%が特に好ましい。非水電解液の総質量に対する含フッ素エーテル化合物の質量の割合の上限値は、80質量%が好ましく、75質量%がより好ましく、73質量%がさらに好ましく、70質量%が特に好ましい。   When the fluorine-containing solvent (A) of the non-aqueous electrolyte contains a fluorine-containing ether compound, the lower limit of the ratio of the mass of the fluorine-containing ether compound to the total mass of the non-aqueous electrolyte is preferably 10% by mass, and 20% by mass. Is more preferable, 30% by mass is further preferable, 45% by mass is further preferable, and 50% by mass is particularly preferable. The upper limit of the ratio of the mass of the fluorine-containing ether compound to the total mass of the nonaqueous electrolytic solution is preferably 80% by mass, more preferably 75% by mass, further preferably 73% by mass, and particularly preferably 70% by mass.

含フッ素溶媒(A)が含フッ素鎖状カルボン酸エステル化合物を含む場合、含フッ素溶媒(A)の総質量に対する含フッ素鎖状カルボン酸エステル化合物の質量の割合の下限値は、0.01質量%が好ましい。含フッ素溶媒(A)の総質量に対する含フッ素鎖状カルボン酸エステル化合物の質量の割合の上限値は、50質量%が好ましく、40質量%がより好ましく、30質量%がさらに好ましく、20質量%が特に好ましい。   When the fluorinated solvent (A) contains a fluorinated chain carboxylic acid ester compound, the lower limit of the ratio of the mass of the fluorinated chain carboxylic acid ester compound to the total mass of the fluorinated solvent (A) is 0.01 mass. % Is preferred. The upper limit of the ratio of the mass of the fluorinated chain carboxylic acid ester compound to the total mass of the fluorinated solvent (A) is preferably 50 mass%, more preferably 40 mass%, further preferably 30 mass%, more preferably 20 mass%. Is particularly preferred.

含フッ素溶媒(A)が含フッ素鎖状カーボネート化合物を含む場合、含フッ素溶媒(A)の総質量に対する含フッ素鎖状カーボネート化合物の質量の割合の下限値は、0.01質量%が好ましい。含フッ素溶媒(A)の総質量に対する含フッ素鎖状カーボネート化合物の質量の割合の上限値は、50質量%が好ましく、40質量%がより好ましく、30質量%がさらに好ましく、20質量%が特に好ましい。   When the fluorine-containing solvent (A) contains a fluorine-containing chain carbonate compound, the lower limit of the ratio of the mass of the fluorine-containing chain carbonate compound to the total mass of the fluorine-containing solvent (A) is preferably 0.01% by mass. The upper limit of the ratio of the mass of the fluorinated chain carbonate compound to the total mass of the fluorinated solvent (A) is preferably 50 mass%, more preferably 40 mass%, further preferably 30 mass%, particularly preferably 20 mass%. preferable.

含フッ素溶媒(A)が含フッ素アルカン化合物を含む場合、非水電解液の総質量に対する含フッ素アルカン化合物の質量の割合は、0.01〜5質量%が好ましい。含フッ素アルカン化合物の割合が0.01質量%以上であれば、蒸気圧が低く、難燃性に優れる。含フッ素アルカン化合物の割合が5質量%以下であれば、リチウム塩の溶解性を維持しやすい。   When the fluorinated solvent (A) contains a fluorinated alkane compound, the ratio of the mass of the fluorinated alkane compound to the total mass of the nonaqueous electrolytic solution is preferably from 0.01 to 5 mass%. When the ratio of the fluorine-containing alkane compound is 0.01% by mass or more, the vapor pressure is low and the flame retardancy is excellent. When the proportion of the fluorine-containing alkane compound is 5% by mass or less, the solubility of the lithium salt is easily maintained.

含フッ素溶媒(A)として、含フッ素エーテル化合物と、含フッ素鎖状カルボン酸エステル、含フッ素鎖状カーボネート化合物および含フッ素アルカン化合物から選ばれる少なくとも1種とを併用する場合、それらの比率は任意に決めることができる。   When the fluorine-containing solvent (A) is used in combination with a fluorine-containing ether compound and at least one selected from a fluorine-containing chain carboxylic acid ester, a fluorine-containing chain carbonate compound and a fluorine-containing alkane compound, the ratio thereof is arbitrary. Can be decided.

≪環状カルボン酸エステル化合物(B)の割合≫
非水電解液の総質量に対する環状カルボン酸エステル化合物(B)の質量の割合は、4〜50質量%が好ましい。前記環状カルボン酸エステル化合物(B)の質量の割合の下限値は、7質量%がより好ましく、10質量%がさらに好ましく、15質量%が特に好ましい。前記環状カルボン酸エステル化合物(B)の質量の割合の上限値は、45質量%がより好ましく、40質量%がさらに好ましく、35質量%が特に好ましい。
環状カルボン酸エステル化合物(B)の割合が下限値以上であれば、非水電解液は、リチウム塩を均一に溶解し、かつ非水電解液と電極との反応性が小さい。そのため、二次電池の熱暴走が起こりにくくなる。環状カルボン酸エステル化合物(B)の割合が上限値以下であれば、非水電解液は難燃性に優れる。
<< Ratio of cyclic carboxylic acid ester compound (B) >>
The ratio of the mass of the cyclic carboxylic acid ester compound (B) to the total mass of the nonaqueous electrolytic solution is preferably 4 to 50 mass%. The lower limit of the mass ratio of the cyclic carboxylic acid ester compound (B) is more preferably 7% by mass, further preferably 10% by mass, and particularly preferably 15% by mass. The upper limit of the mass ratio of the cyclic carboxylic acid ester compound (B) is more preferably 45% by mass, further preferably 40% by mass, and particularly preferably 35% by mass.
If the ratio of the cyclic carboxylic acid ester compound (B) is at least the lower limit value, the non-aqueous electrolyte uniformly dissolves the lithium salt and the reactivity between the non-aqueous electrolyte and the electrode is small. Therefore, the thermal runaway of the secondary battery is less likely to occur. If the ratio of the cyclic carboxylic acid ester compound (B) is not more than the upper limit value, the non-aqueous electrolyte is excellent in flame retardancy.

非水電解液に含まれる、リチウム塩由来のリチウム原子の総モル数NLiに対する環状カルボン酸エステル化合物(B)の総モル数Nの比率N/NLiは、特に限定されないが、1.5〜7.0が好ましい。前記N/NLiの下限値は、2がより好ましく、2.5がさらに好ましく、3が特に好ましい。また、前記N/NLiの上限値は、6.5が好ましく、6がより好ましく、5がさらに好ましく、4.5が特に好ましく、4.2が最も好ましい。
/NLiが下限値以上であれば、非水電解液はリチウム塩を均一に溶解し、かつ非水電解液と電極との反応性が小さくなる。そのため、二次電池の熱暴走が起こりにくくなる。N/NLiが上限値以下であれば、非水電解液は難燃性に優れる。
The ratio N B / N Li of the total number of moles N B of the cyclic carboxylic acid ester compound (B) to the total number of moles N Li of lithium atoms derived from the lithium salt contained in the non-aqueous electrolyte is not particularly limited, but 1 .5 to 7.0 is preferable. The lower limit of the N B / N Li is 2, still more preferably 2.5, most preferably 3. The upper limit of the N B / N Li is preferably 6.5, more preferably 6, more preferably 5, particularly preferably 4.5, 4.2 is most preferred.
If N B / N Li is equal to or greater than the lower limit, the non-aqueous electrolyte uniformly dissolves the lithium salt, and the reactivity between the non-aqueous electrolyte and the electrode is reduced. Therefore, the thermal runaway of the secondary battery is less likely to occur. If N B / N Li is not more than the upper limit value, the non-aqueous electrolyte is excellent in flame retardancy.

≪化合物(C)の割合≫
液状組成物が化合物(C)を含む場合、非水電解液の総質量に対する化合物(C)の質量の割合の上限値は、30質量%が好ましく、25質量%がより好ましく、20質量%がさらに好ましい。非水電解液の総質量に対する化合物(C)の質量の割合の下限値は0質量%である。
化合物(C)の割合が上限値以下であれば、化合物(C)と電極との反応を抑制しやすく、安定性に優れた非水電解液が得られる。また、含フッ素溶媒(A)の含有量を多くすることができるため、難燃性に優れた非水電解液が得られやすい。
<< Ratio of Compound (C) >>
When the liquid composition contains the compound (C), the upper limit of the ratio of the mass of the compound (C) to the total mass of the non-aqueous electrolyte is preferably 30% by mass, more preferably 25% by mass, and 20% by mass. Further preferred. The lower limit of the ratio of the mass of the compound (C) to the total mass of the non-aqueous electrolyte is 0% by mass.
If the ratio of a compound (C) is below an upper limit, it will be easy to suppress reaction with a compound (C) and an electrode, and the nonaqueous electrolyte solution excellent in stability will be obtained. Moreover, since content of a fluorine-containing solvent (A) can be increased, the nonaqueous electrolyte solution excellent in the flame retardance is easy to be obtained.

液状組成物が飽和環状カーボネート化合物を含む場合、非水電解液の総質量に対する飽和環状カーボネート化合物の質量の割合は、0.01〜30質量%が好ましく、0.01〜20質量%がより好ましく、0.01〜15質量%がさらに好ましく、0.1〜15質量%が特に好ましく、1〜15質量%が最も好ましい。
飽和環状カーボネート化合物の割合が上限値以下であれば、飽和環状カーボネート化合物と電極とが反応しにくく、非水電解液は安定性に優れ、難燃性に優れる。
When the liquid composition contains a saturated cyclic carbonate compound, the ratio of the mass of the saturated cyclic carbonate compound to the total mass of the non-aqueous electrolyte is preferably 0.01 to 30% by mass, more preferably 0.01 to 20% by mass. 0.01 to 15 mass% is more preferable, 0.1 to 15 mass% is particularly preferable, and 1 to 15 mass% is most preferable.
When the ratio of the saturated cyclic carbonate compound is not more than the upper limit value, the saturated cyclic carbonate compound and the electrode are difficult to react, and the nonaqueous electrolytic solution is excellent in stability and flame retardancy.

液状組成物が非フッ素系飽和鎖状カーボネート化合物を含む場合、非水電解液の総質量に対する非フッ素系飽和鎖状カーボネート化合物の質量の割合は、0.01〜30質量%が好ましく、0.01〜20質量%がより好ましく、0.01〜15質量%がさらに好ましく、0.1〜15質量%が特に好ましく、1〜15質量%が最も好ましい。
非フッ素系飽和鎖状カーボネート化合物の割合が上限値以下であれば、非フッ素系飽和鎖状カーボネート化合物と電極とが反応しにくく、非水電解液は安定性に優れ、難燃性に優れる。
When the liquid composition contains a non-fluorinated saturated chain carbonate compound, the ratio of the mass of the non-fluorinated saturated chain carbonate compound to the total mass of the non-aqueous electrolyte is preferably 0.01 to 30% by mass, and 01-20 mass% is more preferable, 0.01-15 mass% is further more preferable, 0.1-15 mass% is especially preferable, and 1-15 mass% is the most preferable.
When the ratio of the non-fluorinated saturated chain carbonate compound is less than or equal to the upper limit, the non-fluorinated saturated chain carbonate compound and the electrode are unlikely to react, and the non-aqueous electrolyte is excellent in stability and flame retardancy.

液状組成物が飽和環状カーボネート化合物および非フッ素系飽和鎖状カーボネート化合物を含む場合、非水電解液の総質量に対する飽和環状カーボネート化合物と非フッ素系飽和鎖状カーボネート化合物との合計質量の割合は、0.01〜30質量%が好ましく、0.01〜20質量%がより好ましく、0.01〜15質量%がさらに好ましく、1〜15質量%が特に好ましい。
前記合計質量の割合が上限値以下であれば、飽和環状カーボネート化合物および非フッ素系飽和鎖状カーボネート化合物を用いた場合でも、前述の溶媒の極性が高くなることによる、環状カルボン酸エステル化合物の被膜の溶解を抑制することができ、それらと電極との反応性を低く抑えることができ、優れた安定性の非水電解液としやすい。また、可燃性の化合物の含有量を低く抑えることによって、優れた難燃性を有する非水電解液としやすい。
When the liquid composition contains a saturated cyclic carbonate compound and a non-fluorinated saturated chain carbonate compound, the ratio of the total mass of the saturated cyclic carbonate compound and the non-fluorinated saturated chain carbonate compound to the total mass of the non-aqueous electrolyte is: 0.01-30 mass% is preferable, 0.01-20 mass% is more preferable, 0.01-15 mass% is further more preferable, and 1-15 mass% is especially preferable.
If the ratio of the total mass is less than or equal to the upper limit, even when a saturated cyclic carbonate compound and a non-fluorinated saturated chain carbonate compound are used, the coating of the cyclic carboxylic acid ester compound due to an increase in the polarity of the solvent described above It is easy to obtain a non-aqueous electrolyte solution with excellent stability. Moreover, it is easy to set it as the non-aqueous electrolyte which has the outstanding flame retardance by restraining content of a combustible compound low.

液状組成物がリン酸エステル化合物を含む場合、非水電解液の総質量に対するリン酸エステル化合物の質量の割合は、0.01〜5質量%が好ましい。
リン酸エステル化合物の割合が上限値以下であれば、リン酸エステル化合物と電極とが反応しにくく、非水電解液は安定性に優れ、難燃性に優れる。
When the liquid composition contains a phosphate ester compound, the mass ratio of the phosphate ester compound to the total mass of the non-aqueous electrolyte is preferably 0.01 to 5 mass%.
When the proportion of the phosphate ester compound is less than or equal to the upper limit, the phosphate ester compound and the electrode are unlikely to react, and the non-aqueous electrolyte is excellent in stability and flame retardancy.

液状組成物中の環状カルボン酸エステル化合物(B)と化合物(C)の合計質量に対する環状カルボン酸エステル化合物(B)の質量の割合は、30〜100質量%が好ましく、35〜100質量%がより好ましく、40〜100質量%がさらに好ましく、45〜100質量%がさらに好ましく、50〜100質量%が特に好ましい。
環状カルボン酸エステル化合物(B)の割合が前記範囲内であれば、非水電解液と電極との反応性を小さくでき、二次電池の熱暴走が起きることを抑制できる。
The ratio of the mass of the cyclic carboxylic acid ester compound (B) to the total mass of the cyclic carboxylic acid ester compound (B) and the compound (C) in the liquid composition is preferably 30 to 100% by mass, and 35 to 100% by mass. More preferably, 40-100 mass% is further more preferable, 45-100 mass% is further more preferable, and 50-100 mass% is especially preferable.
When the ratio of the cyclic carboxylic acid ester compound (B) is within the above range, the reactivity between the non-aqueous electrolyte and the electrode can be reduced, and the thermal runaway of the secondary battery can be suppressed.

液状組成物が化合物(C)を含む場合、リチウム塩由来のリチウム原子の総モル数NLiに対する、環状カルボン酸エステル化合物(B)の総モル数Nと化合物(C)の総モル数Nとの和の比率(N+N)/NLiは、3.0〜7.0が好ましい。前記(N+N)/NLiの下限値は、3.2がより好ましく、3.5がさらに好ましい。また、前記(N+N)/NLiの上限値は、6.5がより好ましく、6がさらに好ましく、5.5が特に好ましく、4.5が最も好ましい。
(N+N)/NLiが下限値以上であれば、含フッ素溶媒(A)に対するリチウム塩の溶解性に優れるためイオン伝導度が高くなる。(N+N)/NLiが上限値以下であれば、被膜の溶解性が低く、被膜形成が不充分となりにくくなると考えられる。その結果、非水電解液と電極との反応性がより小さくなり、二次電池の熱暴走が起きることを抑制できる。
When the liquid composition contains the compound (C), the total mole number N B of the cyclic carboxylic acid ester compound (B) and the total mole number N of the compound (C) with respect to the total mole number N Li of lithium atoms derived from the lithium salt. The ratio of the sum to C (N B + N C ) / N Li is preferably 3.0 to 7.0. The lower limit value of (N B + N C ) / N Li is more preferably 3.2, and even more preferably 3.5. In addition, the upper limit of the (N B + N C ) / N Li is more preferably 6.5, still more preferably 6, more preferably 5.5, and most preferably 4.5.
If (N B + N C ) / N Li is equal to or higher than the lower limit, the solubility of the lithium salt in the fluorinated solvent (A) is excellent, so that the ionic conductivity increases. If (N B + N C ) / N Li is not more than the upper limit value, it is considered that the solubility of the coating is low and the formation of the coating is unlikely to be insufficient. As a result, the reactivity between the non-aqueous electrolyte and the electrode is further reduced, and the thermal runaway of the secondary battery can be suppressed.

≪他の成分の割合≫
非水電解液が過充電防止剤を含む場合、非水電解液の総質量に対する過充電防止剤の質量の割合は、0.01〜5質量%が好ましい。
非水電解液の割合が下限値以上であれば、過充電による二次電池の破裂および発火を抑制することがさらに容易になり、二次電池をより安定に使用できる。
≪Ratio of other ingredients≫
When the non-aqueous electrolyte contains an overcharge inhibitor, the mass ratio of the overcharge inhibitor to the total mass of the non-aqueous electrolyte is preferably 0.01 to 5% by mass.
If the ratio of the non-aqueous electrolyte is equal to or more than the lower limit value, it becomes easier to suppress the rupture and ignition of the secondary battery due to overcharging, and the secondary battery can be used more stably.

非水電解液が特性改善助剤を含む場合、非水電解液の総質量に対する特性改善助剤の質量の割合は、0.01〜5質量%が好ましい。   When the non-aqueous electrolyte contains a property improving aid, the ratio of the mass of the property improving aid to the total mass of the non-aqueous electrolyte is preferably 0.01 to 5% by mass.

非水電解液が界面活性剤を含む場合、非水電解液の総質量に対する界面活性剤の質量の割合の上限値は、5質量%が好ましく、3質量%がより好ましく、2質量%がさらに好ましい。非水電解液の総質量に対する界面活性剤の質量の割合の下限値は、0.05質量%が好ましい。   When the non-aqueous electrolyte contains a surfactant, the upper limit of the ratio of the mass of the surfactant to the total mass of the non-aqueous electrolyte is preferably 5% by mass, more preferably 3% by mass, and further 2% by mass preferable. The lower limit of the ratio of the mass of the surfactant to the total mass of the non-aqueous electrolyte is preferably 0.05% by mass.

(正極)
正極としては、正極活物質と導電付与剤と結着剤とを含む正極層が、集電体上に形成されてなる電極が挙げられる。
(Positive electrode)
Examples of the positive electrode include an electrode in which a positive electrode layer including a positive electrode active material, a conductivity-imparting agent, and a binder is formed on a current collector.

<正極活物質>
正極活物質は、リチウムイオンを吸蔵および放出できる材料であればよい。正極活物質としては、リチウム含有遷移金属酸化物、2種類以上の遷移金属を用いたリチウム含有遷移金属複合酸化物、遷移金属酸化物、遷移金属硫化物、金属酸化物、オリビン型金属リチウム塩等が挙げられる。正極活物質は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<Positive electrode active material>
The positive electrode active material may be any material that can occlude and release lithium ions. Examples of positive electrode active materials include lithium-containing transition metal oxides, lithium-containing transition metal composite oxides using two or more transition metals, transition metal oxides, transition metal sulfides, metal oxides, olivine-type metal lithium salts, etc. Is mentioned. A positive electrode active material may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

リチウム含有遷移金属酸化物としては、リチウムコバルト酸化物(LiCoO等)、リチウムニッケル酸化物(LiNiO等)、リチウムマンガン酸化物等(LiMnO、LiMn、LiMnO等)等が挙げられる。 Examples of the lithium-containing transition metal oxide include lithium cobalt oxide (LiCoO 2 and the like), lithium nickel oxide (LiNiO 2 and the like), lithium manganese oxide and the like (LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , Li 2 MnO 3 and the like). Is mentioned.

リチウム含有遷移金属複合酸化物に含有される金属としては、Al、V、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si、Yb等が好ましい。リチウム含有遷移金属複合酸化物としては、リチウム三元系複合酸化物(Li(NiCoMn)O(ただし、a,b,c≧0、a+b+c=1である。)等)、これらのリチウム遷移金属複合酸化物の主体となる遷移金属原子の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si、Yb等の他の金属で置換したもの等が挙げられる。
リチウム含有遷移金属複合酸化物の具体例としては、下記のものが挙げられる。
LiMn0.5Ni0.5
LiMn1.8Al0.2
LiNi0.85Co0.10Al0.05
LiMn1.5Ni0.5
LiNi1/3Co1/3Mn1/3
LiMn1.8Al0.2等。
As the metal contained in the lithium-containing transition metal composite oxide, Al, V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, Yb and the like are preferable. Examples of lithium-containing transition metal composite oxides include lithium ternary composite oxides (Li (Ni a Co b Mn c ) O 2 (where a, b, c ≧ 0, a + b + c = 1), and the like). Some of the transition metal atoms that are the main components of these lithium transition metal composite oxides are Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, and Yb. And the like substituted with other metals.
Specific examples of the lithium-containing transition metal composite oxide include the following.
LiMn 0.5 Ni 0.5 O 2 ,
LiMn 1.8 Al 0.2 O 4 ,
LiNi 0.85 Co 0.10 Al 0.05 O 2 ,
LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 ,
LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ,
LiMn 1.8 Al 0.2 O 4 etc.

遷移金属酸化物としては、TiO、MnO、MoO、V、V13等が挙げられる。
遷移金属硫化物としては、TiS、FeS、MoS等が挙げられる。
金属酸化物としては、SnO、SiO等が挙げられる。
Examples of the transition metal oxide include TiO 2 , MnO 2 , MoO 3 , V 2 O 5 , V 6 O 13 and the like.
Examples of the transition metal sulfide include TiS 2 , FeS, and MoS 2 .
Examples of the metal oxide include SnO 2 and SiO 2 .

オリビン型金属リチウム塩は、Li (ただし、MはFe(II)、Co(II)、Mn(II)、Ni(II)、V(II)またはCu(II)であり、MはPまたはSiであり、0≦L≦3、1≦x≦2、1≦y≦3、4≦z≦12、0≦g≦1である。)で表される物質またはこれらの複合体である。
オリビン型金属リチウム塩の具体例としては、下記のものが挙げられる。
LiFePO
LiFe(PO
LiFeP
LiMnPO
LiNiPO
LiCoPO
LiFePOF、
LiMnPOF、
LiNiPOF、
LiCoPOF、
LiFeSiO
LiMnSiO
LiNiSiO
LiCoSiO等。
The olivine-type metallic lithium salt is Li L M 1 x M 2 y O z F g (where M 1 is Fe (II), Co (II), Mn (II), Ni (II), V (II) or Cu (II), M 2 is P or Si, and 0 ≦ L ≦ 3, 1 ≦ x ≦ 2, 1 ≦ y ≦ 3, 4 ≦ z ≦ 12, 0 ≦ g ≦ 1. Or a complex thereof.
Specific examples of the olivine-type metal lithium salt include the following.
LiFePO 4 ,
Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 ,
LiFeP 2 O 7 ,
LiMnPO 4 ,
LiNiPO 4 ,
LiCoPO 4 ,
Li 2 FePO 4 F,
Li 2 MnPO 4 F,
Li 2 NiPO 4 F,
Li 2 CoPO 4 F,
Li 2 FeSiO 4 ,
Li 2 MnSiO 4 ,
Li 2 NiSiO 4 ,
Li 2 CoSiO 4 etc.

正極活物質としては、エネルギー密度が高くなる点から、Liと、Co、Ni、MnおよびFeからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素と、Oとを含有する化合物が好ましく、前記したリチウム含有遷移金属酸化物、リチウム含有遷移金属複合酸化物、オリビン型金属リチウム塩のうち、前記の元素を含有する化合物がより好ましい。
正極活物質としては、放電電圧が高く、かつ電気化学的安定性が高い点から、α−NaCrO構造を母体とするリチウム含有複合酸化物(LiCoO、LiNiO、LiMnO等)、スピネル型構造を母体とするリチウム含有複合酸化物(LiMn等)がさらに好ましい。
The positive electrode active material is preferably a compound containing Li, at least one element selected from the group consisting of Co, Ni, Mn, and Fe, and O from the viewpoint of high energy density, and includes the above-described lithium-containing material. Among transition metal oxides, lithium-containing transition metal composite oxides, and olivine-type metal lithium salts, compounds containing the above elements are more preferable.
As the positive electrode active material, a lithium-containing composite oxide (LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2, etc.) based on an α-NaCrO 2 structure, a spinel type, because it has a high discharge voltage and high electrochemical stability. A lithium-containing composite oxide (LiMn 2 O 4 or the like) having a structure as a base is more preferable.

正極活物質の表面に、主体となる正極活物質を構成する物質とは異なる組成の物質が付着したものを用いることもできる。表面付着物質としては、酸化物(酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アンチモン、酸化ビスマス)、硫酸塩(硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム等)、炭酸塩(炭酸リチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等)等が挙げられる。
正極活物質に対する表面付着物質の量は、0.1質量ppm以上20質量%以下が好ましく、1質量ppm以上10質量%以下がより好ましく、10質量ppm以上5質量%以下が特に好ましい。表面付着物質によって、正極活物質表面での非水電解液の酸化反応を抑制でき、電池寿命を向上させることができる。
A material in which a substance having a composition different from that of the main constituent of the positive electrode active material is attached to the surface of the positive electrode active material can also be used. Surface adhesion substances include oxides (aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide, bismuth oxide), sulfate (lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, sulfuric acid) Magnesium, calcium sulfate, aluminum sulfate, etc.), carbonates (lithium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, etc.) and the like.
The amount of the surface adhesion substance with respect to the positive electrode active material is preferably 0.1 mass ppm or more and 20 mass% or less, more preferably 1 mass ppm or more and 10 mass% or less, and particularly preferably 10 massppm or more and 5 mass% or less. The surface adhering substance can suppress the oxidation reaction of the nonaqueous electrolytic solution on the surface of the positive electrode active material, and can improve the battery life.

<導電付与剤>
導電付与剤としては、炭素材料、金属物質(Al等)、導電性酸化物の粉末等が挙げられる。
<Conductivity imparting agent>
Examples of the conductivity-imparting agent include carbon materials, metal substances (such as Al), and conductive oxide powders.

<結着剤>
結着剤としては、樹脂バインダ(ポリフッ化ビニリデン等)、ゴム系バインダ(炭化水素ゴム、フッ素ゴム等)が挙げられる。
<Binder>
Examples of the binder include resin binders (such as polyvinylidene fluoride) and rubber binders (hydrocarbon rubber, fluororubber, etc.).

<集電体>
集電体としては、Al等を主体とする金属薄膜が挙げられる。
<Current collector>
Examples of the current collector include a metal thin film mainly composed of Al or the like.

(負極)
負極としては、粉末状の負極活物質と導電付与剤と結着剤とを含む負極層が、集電体上に形成されてなる電極が挙げられる。なお、負極活物質が、それ自体で形状を保てる場合(例えば、リチウム金属薄膜である場合)は、負極活物質のみで負極を形成できる。
(Negative electrode)
Examples of the negative electrode include an electrode in which a negative electrode layer containing a powdered negative electrode active material, a conductivity-imparting agent, and a binder is formed on a current collector. In addition, when a negative electrode active material can maintain a shape by itself (for example, when it is a lithium metal thin film), a negative electrode can be formed only with a negative electrode active material.

<負極活物質>
負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵および放出できる炭素材料、リチウムイオンを吸蔵および放出できる非炭素系活物質からなる群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。なかでも、負極活物質としては、高容量化しやすい点から、非炭素系活物質を含むことが好ましい。
<Negative electrode active material>
Examples of the negative electrode active material include at least one selected from the group consisting of a carbon material that can occlude and release lithium ions and a non-carbon active material that can occlude and release lithium ions. Especially, as a negative electrode active material, it is preferable to contain a non-carbon-type active material from the point which is easy to make high capacity | capacitance.

炭素材料としては、黒鉛、コークス、ハードカーボン等が挙げられる。   Examples of the carbon material include graphite, coke, and hard carbon.

非炭素系活物質としては、Liを用いることができる。また、Liと合金を形成可能な金属の単体および該金属とLiとの合金、ならびにそれらの酸化物および硫化物等が挙げられる。Liと合金を形成可能な金属としては、Si、Sn、Al、Ti等が挙げられる。前記酸化物の具体例としては、例えば、SiO、SiO(ただし、0<r<2である。)等が挙げられる。
また、非炭素系活物質としては、SiC、SiAg、MgSi等を用いてもよい。
負極活物質としては、炭素材料のみを用いてもよく、非炭素系活物質のみを用いてもよく、炭素材料と非炭素系活物質を組み合わせて用いてもよい。
Li can be used as the non-carbon-based active material. Moreover, the simple substance of the metal which can form an alloy with Li, the alloy of this metal and Li, those oxides, sulfides, etc. are mentioned. Examples of the metal capable of forming an alloy with Li include Si, Sn, Al, and Ti. Specific examples of the oxide include SiO and SiO r (where 0 <r <2).
Further, as the non-carbon-based active material, SiC, SiAg, Mg 2 Si, or the like may be used.
As the negative electrode active material, only a carbon material may be used, only a non-carbon active material may be used, or a combination of a carbon material and a non-carbon active material may be used.

<導電付与剤、結着剤>
負極の結着剤および導電付与剤としては、正極と同様のものを用いることができる。
<Conductivity imparting agent, binder>
As the binder for the negative electrode and the conductivity-imparting agent, the same as those for the positive electrode can be used.

<集電体>
集電体としては、Cu等を主体とする金属薄膜が挙げられる。
<Current collector>
Examples of the current collector include a metal thin film mainly composed of Cu or the like.

(セパレータ)
本発明の非水電解液二次電池は、正極と負極の間に微多孔質膜からなるセパレータが設けられている。
セパレータを構成する微多孔質膜としては、製造コストの点、熱収縮の度合いが少ない点から、延伸開孔法により多孔化された微多孔質膜が好ましい。延伸開孔法とは、ラメラ(層状)構造を有するポリマー結晶を溶融し、ダイスから押し出してシート化して、結晶化のための熱処理を施した後、一軸延伸により結晶界面を剥離してラメラ開孔させる手法である。
(Separator)
In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, a separator made of a microporous film is provided between the positive electrode and the negative electrode.
The microporous membrane constituting the separator is preferably a microporous membrane that has been made porous by the stretch-opening method from the viewpoint of production cost and the degree of thermal shrinkage. The stretch opening method melts a polymer crystal having a lamellar (layered) structure, extrudes it from a die, forms a sheet, heat-treats it for crystallization, peels the crystal interface by uniaxial stretching, and opens the lamella. It is a technique to make a hole.

微多孔質膜は、熱可塑性樹脂を主体とする膜である。微多孔質膜は、電気絶縁性を有し、電気化学的に安定であり、さらに前記した非水電解液に対して安定であれば特に制限はない。
なお、熱可塑性樹脂を主体とするとは、セパレータ中の熱可塑性樹脂の割合が50体積%以上であることを意味する。該熱可塑性樹脂の割合は、70体積%以上が好ましい。また、該熱可塑性樹脂の割合の上限値は、100体積%である。
The microporous film is a film mainly composed of a thermoplastic resin. The microporous membrane is not particularly limited as long as it has electrical insulating properties, is electrochemically stable, and is stable with respect to the non-aqueous electrolyte described above.
The phrase “mainly comprising a thermoplastic resin” means that the ratio of the thermoplastic resin in the separator is 50% by volume or more. The ratio of the thermoplastic resin is preferably 70% by volume or more. Moreover, the upper limit of the ratio of this thermoplastic resin is 100 volume%.

該熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン(ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン−プロピレン共重合体等)、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、共重合ポリエステル等)等が挙げられる。なかでも、安価で加工性に優れる点から、ポリオレフィンが好ましい。
セパレータとして、PEを主成分とする微多孔質膜を用いた場合、セパレータにおいて80℃以上150℃以下のシャットダウン機能(セパレータの空孔が閉塞する性質)を確保できる。また、セパレータとして、PPを主成分とする微多孔質膜を用いた場合、熱収縮しにくいセパレータとなる。
Examples of the thermoplastic resin include polyolefin (polyethylene (PE), polypropylene (PP), ethylene-propylene copolymer, etc.), polyester (polyethylene terephthalate, copolymerized polyester, etc.) and the like. Among these, polyolefin is preferable because it is inexpensive and has excellent processability.
When a microporous film containing PE as a main component is used as the separator, a shutdown function (a property of closing the pores of the separator) of 80 ° C. or more and 150 ° C. or less can be secured in the separator. Further, when a microporous film containing PP as a main component is used as the separator, the separator does not easily shrink by heat.

微多孔質膜は、単層構造であってもよく、多層構造であってもよい。多層構造の微多孔質膜としては、例えば、PE層/PP層の2層構造、PE層/PP層/PE層、PP層/PE層/PP層等の3層構造の微多孔質膜等が挙げられる。   The microporous membrane may have a single layer structure or a multilayer structure. Examples of the microporous film having a multilayer structure include a PE layer / PP layer two-layer structure, a PE layer / PP layer / PE layer, a three-layer structure such as a PP layer / PE layer / PP layer, etc. Is mentioned.

セパレータの厚さの下限値は、正極と負極の短絡を防止しやすい点から、6μmが好ましく、10μmがより好ましい。セパレータの厚さの上限値は、電池のエネルギー密度を高くしやすく、優れた電池特性が得られやすい点から、25μmが好ましく、20μmがより好ましい。
なお、セパレータが多層構造の微多孔質膜である場合、厚さはその微多孔質膜の全体の厚さである。
The lower limit of the thickness of the separator is preferably 6 μm and more preferably 10 μm from the viewpoint of easily preventing a short circuit between the positive electrode and the negative electrode. The upper limit of the thickness of the separator is preferably 25 μm and more preferably 20 μm from the viewpoint of easily increasing the energy density of the battery and easily obtaining excellent battery characteristics.
When the separator is a microporous film having a multilayer structure, the thickness is the entire thickness of the microporous film.

(フィラー層)
本発明の非水電解液二次電池は、正極と負極の間に無機フィラーを主体とするフィラー層が設けられている。本発明の非水電解液二次電池がフィラー層を有することで、非水電解液二次電池が高温となったときにセパレータが溶融しても、正極と負極の短絡を抑制できる。
フィラー層は、セパレータの正極側に設けられてもよく、セパレータの負極側に設けられてもよく、セパレータの正極側と負極側の両方に設けられてもよい。また、フィラー層は、セパレータの表面に形成されていてもよく、セパレータとは別に形成されたものであってもよい。
(Filler layer)
In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, a filler layer mainly composed of an inorganic filler is provided between a positive electrode and a negative electrode. By having the filler layer in the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, it is possible to suppress a short circuit between the positive electrode and the negative electrode even if the separator melts when the nonaqueous electrolyte secondary battery becomes high temperature.
The filler layer may be provided on the positive electrode side of the separator, may be provided on the negative electrode side of the separator, or may be provided on both the positive electrode side and the negative electrode side of the separator. Further, the filler layer may be formed on the surface of the separator or may be formed separately from the separator.

フィラー層は、無機フィラーを主体とする層である。なお、無機フィラーを主体とするとは、フィラー層中の無機フィラーの割合が50体積%以上であることを意味する。該無機フィラーの割合は、70体積%以上が好ましく、80体積%以上がより好ましく、90体積%以上がさらに好ましい。   The filler layer is a layer mainly composed of an inorganic filler. The phrase “mainly composed of inorganic filler” means that the proportion of the inorganic filler in the filler layer is 50% by volume or more. The proportion of the inorganic filler is preferably 70% by volume or more, more preferably 80% by volume or more, and still more preferably 90% by volume or more.

無機フィラーとしては、非水電解液に対して安定であり、さらに二次電池の作動電圧範囲において酸化還元されにくい電気化学的に安定なものが好ましい。電気化学的に安定な無機フィラーであれば、例えば高電圧に曝される機会が多い正極にフィラー層を対面させることで、セパレータの酸化による劣化を抑制できる。
また、無機フィラーとしては、耐熱温度が150℃以上の無機微粒子がより好ましい。セパレータとしてPEを主体とする微多孔質膜を用いた場合でもセパレータの熱収縮を抑制できる。
As the inorganic filler, an electrochemically stable one that is stable with respect to the non-aqueous electrolyte and is not easily oxidized and reduced in the operating voltage range of the secondary battery is preferable. If the inorganic filler is electrochemically stable, deterioration of the separator due to oxidation can be suppressed, for example, by facing the filler layer to a positive electrode that is frequently exposed to a high voltage.
As the inorganic filler, inorganic fine particles having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher are more preferable. Even when a microporous film mainly composed of PE is used as the separator, thermal contraction of the separator can be suppressed.

無機フィラーの具体例としては、アルミナ、ベーマイト、シリカ、チタニア等が挙げられる。無機フィラーは、微粒子であることが好ましい。無機フィラーの粒子形状としては、板状、粒状、繊維状が好ましく、デンドライトが負極から正極に到達しにくい点から、板状がより好ましい。
無機フィラーは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Specific examples of the inorganic filler include alumina, boehmite, silica, titania and the like. The inorganic filler is preferably fine particles. As the particle shape of the inorganic filler, a plate shape, a granular shape, and a fiber shape are preferable, and a plate shape is more preferable because the dendrite hardly reaches the positive electrode from the negative electrode.
An inorganic filler may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

無機フィラーの平均粒子径の下限値は、0.01μmが好ましく、0.1μmがより好ましい。無機フィラーの平均粒子径の上限値は、10μmが好ましく、2μmがより好ましい。
なお、平均粒子径は、例えば、レーザー散乱粒度分布計(例えば、堀場製作所製「LA−920」)を用い、無機フィラーを溶解しない媒体に無機フィラーを分散させて測定したD50(体積基準の積算分率50%における粒子直径)である。
The lower limit of the average particle diameter of the inorganic filler is preferably 0.01 μm, and more preferably 0.1 μm. The upper limit of the average particle diameter of the inorganic filler is preferably 10 μm and more preferably 2 μm.
The average particle diameter is, for example, D 50 (volume-based measurement) measured by dispersing an inorganic filler in a medium that does not dissolve the inorganic filler using a laser scattering particle size distribution meter (for example, “LA-920” manufactured by Horiba, Ltd.). Particle diameter at 50% cumulative fraction).

無機フィラーが板状の場合、該無機フィラーの平均厚さの下限値は、割れにくい点から、0.02μmが好ましく、0.05μmがより好ましい。該無機フィラーの平均厚さの上限値は、高い放電容量が得られやすく、電池の作製時にフィラー層が割れにくい点から、0.7μmが好ましく、0.5μmがより好ましい。
なお、板状の無機フィラーの平均厚さは、該無機フィラーの断面をSEMにより観察し、該無機フィラー100個の厚さの平均値(数平均値)として求めることができる。
When the inorganic filler is plate-like, the lower limit value of the average thickness of the inorganic filler is preferably 0.02 μm and more preferably 0.05 μm from the viewpoint of being hard to break. The upper limit value of the average thickness of the inorganic filler is preferably 0.7 μm and more preferably 0.5 μm from the viewpoint that a high discharge capacity is easily obtained and the filler layer is not easily broken during battery production.
The average thickness of the plate-like inorganic filler can be determined as an average value (number average value) of the thicknesses of 100 inorganic fillers by observing a cross section of the inorganic filler with an SEM.

フィラー層には、セパレータ表面にフィラー層を形成しやすい点、フィラー層の形状安定性を確保しやすい点から、バインダを含有させることがより好ましい。
バインダとしては、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA、酢酸ビニル由来の単位が20〜35モル%のもの)、エチレン−エチルアクリレート共重合体等のエチレン−アクリル酸共重合体、フッ素系ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリビニルピロリドン(PVP)、架橋アクリル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シランカップリング剤等が挙げられる。なかでも、EVA、エチレン−アクリル酸共重合体、フッ素系ゴム、SBR等の柔軟性の高いバインダが好ましい。
バインダは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
More preferably, the filler layer contains a binder from the viewpoint of easily forming the filler layer on the separator surface and ensuring the shape stability of the filler layer.
As the binder, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA, vinyl acetate-derived unit having 20 to 35 mol%), ethylene-acrylic acid copolymer such as ethylene-ethyl acrylate copolymer, fluorine-based rubber, Styrene butadiene rubber (SBR), carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxyethyl cellulose (HEC), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral (PVB), polyvinyl pyrrolidone (PVP), cross-linked acrylic resin, polyurethane, epoxy resin, silane coupling agent Etc. Among these, highly flexible binders such as EVA, ethylene-acrylic acid copolymer, fluorine-based rubber, and SBR are preferable.
A binder may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

フィラー層中のバインダの割合の下限値は、セパレータ表面にフィラー層を形成しやすい点、フィラー層の形状安定性を確保しやすい点から、0.3体積%が好ましく、0.5体積%がより好ましい。フィラー層中のバインダの割合の上限値は、フィラー層中の細孔を閉塞せず、十分なイオン伝導性を確保でき、電池としての充放電特性が優れる点から、15体積%が好ましく、8体積%がより好ましい。   The lower limit of the ratio of the binder in the filler layer is preferably 0.3% by volume, and 0.5% by volume from the viewpoint that the filler layer is easily formed on the separator surface and the shape stability of the filler layer is easily secured. More preferred. The upper limit of the ratio of the binder in the filler layer is preferably 15% by volume from the viewpoint that the pores in the filler layer are not blocked, sufficient ion conductivity can be secured, and the charge / discharge characteristics as a battery are excellent. Volume% is more preferable.

フィラー層の厚さの下限値は、フィラー層による作用をより有効に発揮させやすい点から、1μmが好ましい。フィラー層の厚さの上限値は、電池のエネルギー密度の高くしやすい点から、10μmが好ましい。   The lower limit value of the thickness of the filler layer is preferably 1 μm from the viewpoint that the effect of the filler layer can be more effectively exhibited. The upper limit value of the thickness of the filler layer is preferably 10 μm from the viewpoint of easily increasing the energy density of the battery.

本発明では、正極と負極の間に、セパレータの正極側および負極側のいずれか一方または両方の表面にフィラー層を形成したフィラー層付きセパレータを設けることが好ましい。該フィラー層付きセパレータを形成する方法としては、例えば、セパレータを形成する微多孔質膜の一方の面に、無機フィラーと、必要に応じて使用するバインダを媒体に分散させた組成物を塗工し、乾燥する方法が挙げられる。なお、バインダについては媒体に溶解させることもできる。   In this invention, it is preferable to provide the separator with a filler layer which formed the filler layer in the surface of either the positive electrode side of a separator, the negative electrode side, or both between a positive electrode and a negative electrode. As a method for forming the separator with a filler layer, for example, a composition in which an inorganic filler and a binder to be used are dispersed in a medium is applied to one surface of a microporous membrane forming the separator. And a method of drying. The binder can be dissolved in the medium.

媒体としては、無機フィラーを均一に分散でき、またバインダを均一に溶解または分散できるものであればよい。媒体の具体例としては、例えば、芳香族炭化水素(トルエン等)、フラン類(テトラヒドロフラン等)、ケトン類(メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)等の有機溶媒が好ましい。また、バインダが水溶性である場合、水を使用してエマルジョンとしてもよい。なお、これらの媒体に、界面張力を制御する目的で、アルコール(エチレングリコール、プロピレングリコール等)、プロピレンオキサイド系グリコールエーテル(モノメチルアセテート等)等を適宜添加してもよい。   Any medium can be used as long as it can uniformly disperse the inorganic filler and can evenly dissolve or disperse the binder. Specific examples of the medium are preferably organic solvents such as aromatic hydrocarbons (such as toluene), furans (such as tetrahydrofuran), and ketones (such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone). Moreover, when a binder is water-soluble, it is good also as an emulsion using water. In order to control the interfacial tension, alcohol (ethylene glycol, propylene glycol, etc.), propylene oxide glycol ether (monomethyl acetate, etc.), etc. may be appropriately added to these media.

[充電電圧]
本発明の非水電解液二次電池の充電電圧は、リチウムに対する電位で4.25V以上が好ましく、4.30V以上がより好ましく、4.35V以上がさらに好ましく、4.40V以上が特に好ましい。
[Charging voltage]
The charging voltage of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is preferably 4.25 V or more, more preferably 4.30 V or more, further preferably 4.35 V or more, and particularly preferably 4.40 V or more in terms of the potential with respect to lithium.

(作用機序)
本発明の非水電解液二次電池では、非水電解液に含フッ素溶媒(A)とともに環状カルボン酸エステル化合物(B)が含まれているため、従来のカーボネート系溶媒を主成分とする非水電解液に比べて、非水電解液と電極とが反応しにくい。そのため、熱暴走が起きにくい。また、本発明の非水電解液二次電池では、正極と負極の間に、セパレータに加えてフィラー層が設けられているため、たとえセパレータが高温で溶融してもフィラー層によって正極と負極の短絡が防止される。
(Mechanism of action)
In the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, since the non-aqueous electrolyte contains the cyclic carboxylic acid ester compound (B) together with the fluorine-containing solvent (A), the non-aqueous electrolyte mainly contains a conventional carbonate solvent. Compared to the aqueous electrolyte, the non-aqueous electrolyte and the electrode are less likely to react. Therefore, thermal runaway is unlikely to occur. In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, since the filler layer is provided between the positive electrode and the negative electrode in addition to the separator, even if the separator melts at a high temperature, the filler layer causes the positive electrode and the negative electrode to Short circuit is prevented.

以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
[化合物]
実施例にて用いた化合物および略号は、下記のとおりである。
(リチウム塩)
LPF:LiPF
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited by the following description.
[Compound]
The compounds and abbreviations used in the examples are as follows.
(Lithium salt)
LPF: LiPF 6 .

(含フッ素溶媒(A))
AE3000:CFCHOCFCHF(商品名:AE−3000、旭硝子社製)。
(Fluorine-containing solvent (A))
AE3000: CF 3 CH 2 OCF 2 CHF 2 (trade name: AE-3000, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.).

(環状カルボン酸エステル化合物(B))
GBL:γ−ブチロラクトン。
(Cyclic carboxylic acid ester compound (B))
GBL: γ-butyrolactone.

(化合物(C))
DMC:ジメチルカーボネート。
(Compound (C))
DMC: dimethyl carbonate.

(他の成分)
VC:ビニレンカーボネート。
(Other ingredients)
VC: vinylene carbonate.

[例1]
(負極の作製)
人造黒鉛(9.1g)を、自転公転式撹拌機(株式会社シンキー社製、あわとり練太郎AR−E310)を用いて回転数2000rpmで1分間撹拌を行った。次いで、2質量%のカルボキシメチルセルロース水溶液(9.0g)を添加し、前記撹拌機を用いて回転数2000rpmで1分間撹拌する工程を2回行った。その後、蒸留水(4.7g)を添加し、前記撹拌機を用いて回転数2000rpmで1分間撹拌する工程を2回行った。その後、固形分濃度を34質量%に調整したテトラフルオロエチレン−プロピレンゴム水性分散ラテックスバインダ(0.26g)を添加し、前記撹拌機を用いて回転数2000rpmで1分間撹拌して電極塗工用スラリーを得た。
厚み20μmの銅箔上に、前記スラリーを210μmの厚みで塗工し、乾燥した後、直径16mmの円形に打ち抜いて負極とした。
[Example 1]
(Preparation of negative electrode)
Artificial graphite (9.1 g) was stirred for 1 minute at a rotational speed of 2000 rpm using a rotation and revolution type stirrer (manufactured by Shinky Co., Ltd., Awatori Nertaro AR-E310). Subsequently, 2 mass% carboxymethylcellulose aqueous solution (9.0g) was added, and the process stirred for 1 minute at the rotation speed of 2000 rpm using the said stirrer was performed twice. Thereafter, distilled water (4.7 g) was added, and the step of stirring for 1 minute at a rotational speed of 2000 rpm was performed twice using the stirrer. Thereafter, a tetrafluoroethylene-propylene rubber aqueous dispersion latex binder (0.26 g) adjusted to a solid content concentration of 34% by mass was added, and the mixture was stirred for 1 minute at a rotational speed of 2000 rpm using the agitator. A slurry was obtained.
The slurry was applied to a thickness of 210 μm on a copper foil having a thickness of 20 μm, dried, and then punched into a circle having a diameter of 16 mm to obtain a negative electrode.

(正極の作製)
LiNi0.5Co0.2Mn0.3(AGCセイミケミカル社製、32.0g)と、カーボンブラック(電気化学工業社製、1.78g)とを混合し、自転公転式撹拌機(株式会社シンキー社製、あわとり練太郎AR−E310)を用いて回転数2000rpmで60秒間撹拌する工程を3回行った。次いで2質量%のカルボキシメチルセルロース水溶液(7.0g)と混合し、前記撹拌機で10粉間撹拌した、さらに2質量%のカルボキシメチルセルロース水溶液(3.0g)と蒸留水(0.35g)とを加え10分間撹拌した。次いで、固形分濃度を34質量%に調整したテトラフルオロエチレン−プロピレンゴム水性分散ラテックスバインダ(2.4g)を加えて前記撹拌機を用いて回転数500rpmで30秒間撹拌し、スラリーとした。該スラリーを厚さ20μmのアルミニウム箔に前記スラリーを180μmの厚みで塗工し、乾燥した後、直径15mmの円形に打ち抜いて正極とした。
(Preparation of positive electrode)
LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 (manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd., 32.0 g) and carbon black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., 1.78 g) are mixed, and a rotating and rotating stirrer The step of stirring for 60 seconds at a rotational speed of 2000 rpm was performed three times using (Akinori Nertaro AR-E310, manufactured by Shinky Corporation). Next, it was mixed with a 2% by weight aqueous carboxymethyl cellulose solution (7.0 g), and stirred for 10 powders with the agitator. Further, a 2% by weight aqueous carboxymethyl cellulose solution (3.0 g) and distilled water (0.35 g) were added. Added and stirred for 10 minutes. Next, a tetrafluoroethylene-propylene rubber aqueous dispersion latex binder (2.4 g) adjusted to a solid content concentration of 34% by mass was added and stirred for 30 seconds at a rotation speed of 500 rpm using the stirrer to obtain a slurry. The slurry was applied to an aluminum foil having a thickness of 20 μm with a thickness of 180 μm, dried, and then punched into a circle having a diameter of 15 mm to form a positive electrode.

(非水電解液の調製)
リチウム塩であるLPF(0.15g)を、含フッ素エーテル化合物であるAE3000(0.71g)中に拡散した後、環状カルボン酸エステル化合物(B)であるGBL(0.34g)および化合物(C)であるDMC(0.22g)を混合し、特性改善助剤としてVC(0.03g)をさらに加え、非水電解液1とした。
(Preparation of non-aqueous electrolyte)
After diffusing LPF (0.15 g) as a lithium salt into AE3000 (0.71 g) as a fluorine-containing ether compound, GBL (0.34 g) as a cyclic carboxylic acid ester compound (B) and a compound (C DMC (0.22 g) was mixed, and VC (0.03 g) was further added as a characteristic improving aid to obtain a non-aqueous electrolyte solution 1.

前記正極と負極を交互に対向するよう積層させ、各電極の間に、セパレータとしてポリオレフィン系微多孔膜(以下、セパレータ(I)と記す。)を存在させ、電池要素を作成した。さらに非水電解液(1.0mL)を添加し、LiNi0.5Co0.2Mn0.3極−黒鉛極からなるセルを作成した。 The positive electrode and the negative electrode were laminated so as to alternately face each other, and a polyolefin microporous film (hereinafter referred to as separator (I)) was present as a separator between the electrodes to produce a battery element. Further, a non-aqueous electrolyte (1.0 mL) was added to prepare a cell composed of LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 electrode-graphite electrode.

[例2]
負極活物質として酸化ケイ素を用い、50μmの厚みで塗工した負極を用いた以外は、例1と同様にしてセルを作製した。
[Example 2]
A cell was fabricated in the same manner as in Example 1 except that silicon oxide was used as the negative electrode active material and a negative electrode coated with a thickness of 50 μm was used.

[例3]
(セパレータの作製)
セパレータ(I)の片面に、アルミナ粒子(20.0g)と、固形分濃度を34質量%に調整したテトラフルオロエチレン−プロピレンゴム水性分散ラテックスバインダ(2.0g)を0.5質量%のカルボキシメチルセルロース水溶液(31.8g)にそれぞれ均一に分散させた水溶液をバーコーターを用いて塗工した後、60℃にて乾燥して水を除去し、セパレータの一方の表面にフィラー層が形成されたフィラー層付きセパレータ(以下、セパレータ(II)と記す。)を作製した。
前記方法で得たセパレータ(II)を用いる以外は、例1と同様にしてセルを作製した。該セパレータ(II)を配置する際は、フィラー層が正極側となるように配置した。
[Example 3]
(Preparation of separator)
On one side of the separator (I), alumina particles (20.0 g) and tetrafluoroethylene-propylene rubber aqueous dispersion latex binder (2.0 g) adjusted to a solid content concentration of 34% by mass were added to 0.5% by mass of carboxy. An aqueous solution uniformly dispersed in an aqueous methylcellulose solution (31.8 g) was applied using a bar coater, and then dried at 60 ° C. to remove water, and a filler layer was formed on one surface of the separator. A separator with a filler layer (hereinafter referred to as separator (II)) was produced.
A cell was produced in the same manner as in Example 1 except that the separator (II) obtained by the above method was used. When arranging this separator (II), it arrange | positioned so that a filler layer might become a positive electrode side.

[例4]
例3と同様にして得たセパレータ(II)を用い、負極活物質として酸化ケイ素を用い、50μmの厚みで塗工した負極を用いた以外は、例1と同様にしてセルを作製した。前記セパレータ(II)を配置する際は、フィラー層が正極側となるように配置した。
[Example 4]
A cell was prepared in the same manner as in Example 1 except that the separator (II) obtained in the same manner as in Example 3 was used, silicon oxide was used as the negative electrode active material, and a negative electrode coated with a thickness of 50 μm was used. When arranging the separator (II), the filler layer was arranged on the positive electrode side.

[例5]
非水電解液として、カーボネート系溶媒(エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートが質量比3:7で混合され、LiPFが1.0Mとなるように溶解された非水電解液)を用いた以外は、例1と同様にしてセルを作製した。
[Example 5]
As the non-aqueous electrolyte, except that a carbonate-based solvent (a non-aqueous electrolyte in which ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate are mixed at a mass ratio of 3: 7 and dissolved so that LiPF 6 is 1.0 M) is used. A cell was produced in the same manner as in Example 1.

[例6]
負極活物質として酸化ケイ素を用い、50μmの厚みで塗工した負極を用い、非水電解液として例5と同様のカーボネート系溶媒を用いた以外は、例1と同様にしてセルを作製した。
[Example 6]
A cell was prepared in the same manner as in Example 1 except that silicon oxide was used as the negative electrode active material, a negative electrode coated with a thickness of 50 μm was used, and a carbonate-based solvent similar to Example 5 was used as the non-aqueous electrolyte.

[例7]
例3と同様にして得たセパレータ(II)を用い、非水電解液として例5と同様のカーボネート系溶媒を用いた以外は、例1と同様にしてセルを作製した。前記セパレータ(II)を配置する際は、フィラー層が正極側となるように配置した。
[Example 7]
A cell was prepared in the same manner as in Example 1 except that the separator (II) obtained in the same manner as in Example 3 was used and the same carbonate-based solvent as in Example 5 was used as the non-aqueous electrolyte. When arranging the separator (II), the filler layer was arranged on the positive electrode side.

[例8]
例3と同様にして得たセパレータ(II)を用い、負極活物質として酸化ケイ素を用い、50μmの厚みで塗工した負極を用い、非水電解液として例5と同様のカーボネート系溶媒を用いた以外は、例1と同様にしてセルを作製した。前記セパレータ(II)を配置する際は、フィラー層が正極側となるように配置した。
[Example 8]
Using the separator (II) obtained in the same manner as in Example 3, using silicon oxide as the negative electrode active material, using a negative electrode coated with a thickness of 50 μm, and using the same carbonate solvent as in Example 5 as the non-aqueous electrolyte A cell was produced in the same manner as in Example 1 except that. When arranging the separator (II), the filler layer was arranged on the positive electrode side.

[評価方法]
得られたセルについて、以下の充放電サイクルを実施した。サイクル1では、25℃において、0.05Cに相当する電流で3.4Vまで定電流充電を行い、さらに0.2Cに相当する電流で4.3Vまで定電流充電し、さらに4.3Vにおいて電流値が0.02Cに相当する電流となるまで定電圧充電を行った。その後、0.2Cに相当する電流で3.0Vまで定電流放電を行った。サイクル2〜4では、0.2Cに相当する電流で4.3Vまで定電流充電を行い、さらに4.3Vにおいて電流値が0.02Cに相当する電流となるまで定電圧充電を行った。その後、0.2Cに相当する電流で3.0Vまで定電流放電を行った。サイクル4の放電容量を各セルの放電容量として評価した。サイクル5では、0.2Cに相当する電流で4.3Vまで定電流充電を行った。その後、得られた充電状態のセルに熱電対を貼り付け、25℃から5℃/分の昇温速度で160℃まで昇温し、以降は160℃を5時間維持し、発熱温度と目視による状態変化を評価した。
(放電容量)
放電容量の評価は、得られた放電容量の値を正極と負極の体積の和で除した値をAh/Lとして評価し、230Ah/L以上を「◎」、150Ah/L以上230Ah/L未満を「○」、120Ah/L以上150Ah/L未満を「△」、120Ah/L未満を「×」とした。
(発熱温度)
発熱温度の評価は、「発熱ピーク温度」を用いた。発熱ピーク温度は、前記測定において、発熱量が外部環境温度から5℃を超える発熱ピークのうち最も低温に現れる発熱ピークのピークトップの温度とした。発熱ピークの温度の評価は150℃以上を「◎」、120℃以上150℃未満を「○」、110℃以上120℃未満を「△」、110℃未満を「×」とした。また、発火、発煙等が観察されたものについては温度を評価することなく「×」とした。
[Evaluation method]
The following charging / discharging cycle was implemented about the obtained cell. In cycle 1, at 25 ° C., constant current charging is performed up to 3.4 V with a current corresponding to 0.05 C, and further constant current charging is performed up to 4.3 V with a current corresponding to 0.2 C. Constant voltage charging was performed until the value reached a current corresponding to 0.02C. Then, constant current discharge was performed to 3.0V with the electric current equivalent to 0.2C. In cycles 2 to 4, constant current charging was performed up to 4.3 V with a current corresponding to 0.2 C, and further constant voltage charging was performed until the current value reached a current corresponding to 0.02 C at 4.3 V. Then, constant current discharge was performed to 3.0V with the electric current equivalent to 0.2C. The discharge capacity of cycle 4 was evaluated as the discharge capacity of each cell. In cycle 5, constant current charging was performed up to 4.3V with a current corresponding to 0.2C. Then, a thermocouple was attached to the obtained charged cell, and the temperature was increased from 25 ° C. to 160 ° C. at a rate of 5 ° C./min. Thereafter, 160 ° C. was maintained for 5 hours. State change was evaluated.
(Discharge capacity)
The discharge capacity was evaluated by dividing the obtained discharge capacity value by the sum of the positive and negative electrode volumes as Ah / L, with 230 Ah / L or more being “◎”, 150 Ah / L or more and less than 230 Ah / L. Is “◯”, 120 Ah / L or more and less than 150 Ah / L is “Δ”, and less than 120 Ah / L is “x”.
(Exothermic temperature)
The exothermic temperature was evaluated using the “exothermic peak temperature”. The exothermic peak temperature was the peak top temperature of the exothermic peak that appears at the lowest temperature among the exothermic peaks whose calorific value exceeds 5 ° C. from the external environment temperature in the measurement. The temperature of the exothermic peak was evaluated as “◎” when 150 ° C. or higher, “◯” when 120 ° C. or higher and lower than 150 ° C., “Δ” when 110 ° C. or higher and lower than 120 ° C. Moreover, it was set as "x" without evaluating temperature about the thing in which ignition, smoke, etc. were observed.

各例における評価結果を表1に示す。   The evaluation results in each example are shown in Table 1.

Figure 2016038997
Figure 2016038997

表1に示すように、本発明の非水電解液二次電池である例1は、カーボネート系溶媒を用いた以外の同様の構成の例5に比べて発熱量が少なく、熱暴走が起きにくいものであった。
本発明の非水電解液二次電池である例2は、カーボネート系溶媒を用いた以外の同様の構成の例6に比べて発熱量が少なく、熱暴走が起きにくいものであった。また、例2では負極にリチウム合金を用いているため、負極に炭素材料を用いた例1に比べて放電容量が高かった。
本発明の非水電解液二次電池である例3は、カーボネート系溶媒を用いた以外の同様の構成の例7に比べて発熱量が少なく、熱暴走が起きにくいものであった。
本発明の非水電解液二次電池である例4は、カーボネート系溶媒を用いた以外の同様の構成の例8に比べて発熱量が少なく、熱暴走が起きにくいものであった。また、例4では負極にリチウム合金を用いているため、負極に炭素材料を用いた例3に比べて放電容量が高かった。
As shown in Table 1, Example 1, which is a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, has a smaller calorific value than that of Example 5 having a similar configuration except that a carbonate-based solvent is used, and thermal runaway is unlikely to occur. It was a thing.
Example 2, which is a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, had a smaller calorific value than that of Example 6 having a similar configuration except that a carbonate-based solvent was used, and thermal runaway hardly occurred. In Example 2, since a lithium alloy was used for the negative electrode, the discharge capacity was higher than that in Example 1 in which a carbon material was used for the negative electrode.
Example 3 which is a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention had a smaller calorific value than that of Example 7 having the same configuration except that a carbonate-based solvent was used, and thermal runaway was difficult to occur.
Example 4, which is a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, had a smaller amount of heat generation than that of Example 8 having a similar configuration except that a carbonate-based solvent was used, and thermal runaway was difficult to occur. In Example 4, since a lithium alloy was used for the negative electrode, the discharge capacity was higher than that in Example 3 in which a carbon material was used for the negative electrode.

本発明の非水電解液二次電池は、携帯電話、携帯ゲーム機、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、電動工具、ノートパソコン、携帯情報端末、携帯音楽プレーヤー、電気自動車、ハイブリット式自動車、電車、航空機、人工衛星、潜水艦、船舶、無停電電源装置、ロボット、電力貯蔵システム等の様々な用途に適用できる。また、本発明の非水電解液二次電池は、電気自動車、ハイブリット式自動車、電車、航空機、人工衛星、潜水艦、船舶、無停電電源装置、ロボット、電力貯蔵システム等の大型二次電池として特に有用である。   The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention includes a mobile phone, a portable game machine, a digital camera, a digital video camera, an electric tool, a notebook computer, a portable information terminal, a portable music player, an electric vehicle, a hybrid vehicle, a train, and an aircraft. It can be applied to various uses such as satellites, submarines, ships, uninterruptible power supplies, robots, and power storage systems. The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is particularly a large-sized secondary battery for electric vehicles, hybrid vehicles, trains, airplanes, artificial satellites, submarines, ships, uninterruptible power supply devices, robots, power storage systems, etc. Useful.

Claims (15)

非水電解液と、正極と、負極と、前記正極と前記負極の間に設けられた、熱可塑性樹脂を主体とする微多孔質膜からなるセパレータと、前記正極と前記負極の間に設けられた、無機フィラーを主体として含むフィラー層とを備える非水電解液二次電池であって、
前記非水電解液が電解質と液状組成物からなり、
前記電解質の少なくとも1種が、リチウム塩であり、
前記液状組成物が、含フッ素エーテル化合物、含フッ素鎖状カルボン酸エステル化合物および含フッ素鎖状カーボネート化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の含フッ素溶媒(A)と、環状カルボン酸エステル化合物(B)を含む、非水電解液二次電池。
A non-aqueous electrolyte, a positive electrode, a negative electrode, a separator formed between the positive electrode and the negative electrode and made of a microporous film mainly composed of a thermoplastic resin, and provided between the positive electrode and the negative electrode. A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a filler layer mainly containing an inorganic filler,
The non-aqueous electrolyte is composed of an electrolyte and a liquid composition;
At least one of the electrolytes is a lithium salt;
The liquid composition comprises at least one fluorine-containing solvent (A) selected from the group consisting of a fluorine-containing ether compound, a fluorine-containing chain carboxylic acid ester compound and a fluorine-containing chain carbonate compound, and a cyclic carboxylic acid ester compound ( A non-aqueous electrolyte secondary battery including B).
前記負極が負極活物質として非炭素系活物質を含有する、請求項1に記載の非水電解液二次電池。   The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the negative electrode contains a non-carbon active material as a negative electrode active material. 前記正極と前記負極の間に、前記セパレータの前記正極側および前記負極側のいずれか一方または両方の表面に前記フィラー層が設けられたフィラー層付きセパレータを備える、請求項1または2に記載の非水電解液二次電池。   The separator of Claim 1 or 2 provided with the separator with a filler layer in which the said filler layer was provided in the surface of any one or both of the said positive electrode side of the said separator, and the said negative electrode side between the said positive electrode and the said negative electrode. Non-aqueous electrolyte secondary battery. 前記非炭素系活物質が、Si、Sn、AlおよびTiからなる群から選ばれる金属の単体または少なくとも1種とLiの合金、Li、ならびにそれらの酸化物および硫化物のうちの1種以上である、請求項2または3に記載の非水電解液二次電池。   The non-carbon-based active material is a single metal selected from the group consisting of Si, Sn, Al and Ti, or at least one of an alloy of Li and Li, and one or more of oxides and sulfides thereof. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 2 or 3. 前記非水電解液の総質量に対する、前記含フッ素溶媒(A)の質量が30〜80質量%である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の非水電解液二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 4, wherein a mass of the fluorine-containing solvent (A) is 30 to 80 mass% with respect to a total mass of the nonaqueous electrolyte solution. 前記液状組成物が、飽和環状カーボネート化合物、フッ素原子を有しない鎖状カーボネート化合物、飽和環状スルホン化合物およびリン酸エステル化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(C)をさらに含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の非水電解液二次電池。   The liquid composition further includes at least one compound (C) selected from the group consisting of a saturated cyclic carbonate compound, a chain carbonate compound having no fluorine atom, a saturated cyclic sulfone compound, and a phosphate ester compound. The nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of 1 to 5. 前記非水電解液の総質量に対する前記フッ素原子を有しない鎖状カーボネート化合物の質量の割合が30質量%以下である、請求項6に記載の非水電解液二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 6, wherein a ratio of the mass of the chain carbonate compound having no fluorine atom to the total mass of the nonaqueous electrolyte is 30% by mass or less. 前記非水電解液の総質量に対する前記フッ素原子を有しない飽和環状カーボネート化合物の質量と前記フッ素原子を有しない鎖状カーボネート化合物の質量との合計質量の割合が30質量%以下である、請求項6または7に記載の非水電解液二次電池。   The ratio of the total mass of the mass of the saturated cyclic carbonate compound having no fluorine atom and the mass of the chain carbonate compound having no fluorine atom with respect to the total mass of the nonaqueous electrolytic solution is 30% by mass or less. The nonaqueous electrolyte secondary battery according to 6 or 7. 前記リチウム塩がLiPFを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の非水電解液二次電池。 The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the lithium salt includes LiPF 6 . 前記含フッ素溶媒(A)が、前記含フッ素エーテル化合物を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の非水電解液二次電池。   The non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 9, wherein the fluorine-containing solvent (A) contains the fluorine-containing ether compound. 前記含フッ素エーテル化合物が、下式(1)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項10に記載の非水電解液二次電池。
Figure 2016038997
(ただし、式中、RおよびRはそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数1〜10のフッ素化アルキル基、炭素数3〜10のフッ素化シクロアルキル基、1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜10のアルキル基、または、1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜10のフッ素化アルキル基であり、RおよびRの一方または両方は、炭素数1〜10のフッ素化アルキル基、炭素数3〜10のフッ素化シクロアルキル基、または1個以上のエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜10のフッ素化アルキル基である。)
The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 10, wherein the fluorine-containing ether compound is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (1).
Figure 2016038997
(In the formula, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or 3 to 10 carbon atoms. A fluorinated cycloalkyl group, an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms having one or more etheric oxygen atoms, or a fluorinated alkyl group having 2 to 10 carbon atoms having one or more etheric oxygen atoms. , One or both of R 1 and R 2 is a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorinated cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, or 2 to 2 carbon atoms having one or more etheric oxygen atoms. 10 fluorinated alkyl groups.)
前記式(1)で表される化合物が、CFCHOCFCHF、CFCHOCFCHFCF、CHFCFCHOCFCHF、CHCHCHOCFCHF、CHCHOCFCHF、およびCHFCFCHOCFCHFCFからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項11に記載の非水電解液二次電池。 The compound represented by the formula (1) is CF 3 CH 2 OCF 2 CHF 2 , CF 3 CH 2 OCF 2 CHFCF 3 , CHF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CHF 2 , CH 3 CH 2 CH 2 OCF 2 CHF The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 11, which is at least one selected from the group consisting of 2 , CH 3 CH 2 OCF 2 CHF 2 , and CHF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CHFCF 3 . 前記環状カルボン酸エステル化合物(B)が、下式(5)で表される化合物からなる群から選ばれる1種以上である、請求項1〜12のいずれか一項に記載の非水電解液二次電池。
Figure 2016038997
(ただし、R〜R12は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素数1〜2のアルキル基、炭素数1〜2のフッ素化アルキル基、またはエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜3のアルキル基である。qは0〜3の整数である。)
The non-aqueous electrolyte according to any one of claims 1 to 12, wherein the cyclic carboxylic acid ester compound (B) is one or more selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (5). Secondary battery.
Figure 2016038997
(However, R 7 to R 12 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, or a carbon having an etheric oxygen atom. (It is an alkyl group having a number of 2 to 3. q is an integer of 0 to 3.)
前記非水電解液中の前記環状カルボン酸エステル化合物(B)の含有量が4〜50質量%である、請求項1〜13のいずれか一項に記載の非水電解液二次電池。   The non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 13, wherein the content of the cyclic carboxylic acid ester compound (B) in the non-aqueous electrolyte is 4 to 50% by mass. 前記非水電解液中の前記リチウム塩の含有量が0.1〜3.0mol/Lである、請求項1〜14のいずれか一項に記載の非水電解液二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 14, wherein a content of the lithium salt in the nonaqueous electrolyte is 0.1 to 3.0 mol / L.
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