JP2016162523A - Electrolytic solution for nonaqueous secondary battery and nonaqueous secondary battery - Google Patents

Electrolytic solution for nonaqueous secondary battery and nonaqueous secondary battery Download PDF

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Ikuo Kinoshita
郁雄 木下
吉憲 金澤
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吉憲 金澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: an electrolytic solution for a nonaqueous secondary battery capable of improving flame retardancy while suppressing a deterioration in battery performance of a battery; and a secondary battery including the electrolytic solution for a nonaqueous secondary battery.SOLUTION: An electrolytic solution for a nonaqueous secondary battery contains: at least one phosphazene compound selected from the group consisting of a compound represented by formula (A1) and a compound represented by formula (A2); at least one cyclopropane compound selected from the group consisting of a compound represented by formula (I-1), a compound represented by formula (II-1) and a compound represented by formula (III-1); an electrolyte; and a nonaqueous solvent.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、非水二次電池用電解液およびそれを用いた非水二次電池に関する。   The present invention relates to an electrolyte for a non-aqueous secondary battery and a non-aqueous secondary battery using the same.

リチウムイオン二次電池は、鉛電池やニッケルカドミウム電池と比較して、充放電において、大きなエネルギー密度を実現することができる。この特性を利用して、携帯電話あるいはノートパソコンなどのポータブル電子機器への適用が広く普及している。これに伴い、ポータブル電子機器の電源として、特に軽量で高エネルギー密度が得られる二次電池の開発が進められている。さらには、その小型化、軽量化、長寿命化、および、信頼性が強く求められている。今後大容量化が予想される電気自動車や蓄電設備等の用途においては高い信頼性が必須となり、電池性能と信頼性との両立が一層強く要求される。   Lithium ion secondary batteries can achieve a large energy density in charge and discharge compared to lead batteries and nickel cadmium batteries. Utilizing this characteristic, application to portable electronic devices such as mobile phones and notebook personal computers is widespread. Accordingly, as a power source for portable electronic devices, development of a secondary battery that is particularly lightweight and capable of obtaining a high energy density is in progress. Further, there is a strong demand for miniaturization, weight reduction, long life, and reliability. High reliability is essential for applications such as electric vehicles and power storage equipment, which are expected to increase in capacity in the future, and there is a strong demand for both battery performance and reliability.

リチウムイオン二次電池の電解液としては、プロピレンカーボネートまたはジエチルカーボネートなどのカーボネート系の溶媒と、六フッ化リン酸リチウムなどの電解質塩との組み合わせが広く用いられている。これらの物質は導電率が高く、電位的にも安定だからである。   As an electrolytic solution for a lithium ion secondary battery, a combination of a carbonate-based solvent such as propylene carbonate or diethyl carbonate and an electrolyte salt such as lithium hexafluorophosphate is widely used. This is because these substances have high conductivity and are stable in potential.

一方、このような低分子量の可燃性有機化合物を成分に含むため、信頼性の観点からその難燃性の付与が重要である。この改善を目的として、電解液中にホスファゼン化合物を含有させる技術が提案されている(特許文献1参照)。   On the other hand, since such a low molecular weight combustible organic compound is contained in the component, it is important to impart flame retardancy from the viewpoint of reliability. For the purpose of this improvement, a technique for containing a phosphazene compound in an electrolytic solution has been proposed (see Patent Document 1).

国際公開第2013/047342号パンフレットInternational Publication No. 2013/047342 Pamphlet

近年、難燃性だけでなく電池の諸性能との両立が必要とされ、充放電を繰り返しても電池特性の劣化が生じない電池が求められてきている。なお、上記電池特性の劣化が生じない電池としては、放電容量維持率が高い電池であることが好ましい。
本発明者らは、特許文献1に記載される環状化合物を用いてその特性を評価したところ、昨今の難燃性および電池性能のレベルは満たすものの、近年要求されるより高いレベルでの難燃性および電池性能の両立はできておらず、さらなる改良が必要であった。
本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであり、電池の電池性能の低下を抑制しつつ、難燃性を向上させることができる非水二次電池用電解液、および、この非水二次電池用電解液を含む二次電池を提供することを課題とする。
In recent years, it is necessary to achieve not only flame retardancy but also various battery performances, and there has been a demand for a battery in which deterioration of battery characteristics does not occur even when charging and discharging are repeated. In addition, it is preferable that it is a battery with a high discharge capacity maintenance factor as a battery in which the said battery characteristic does not deteriorate.
When the present inventors evaluated the characteristic using the cyclic compound described in Patent Document 1, the present flame retardant and battery performance levels are satisfied, but flame retardant at a higher level than required recently. Therefore, further improvement was necessary.
The present invention has been made in view of such a situation, and an electrolyte for a non-aqueous secondary battery capable of improving flame retardancy while suppressing a decrease in battery performance of the battery, and the non-aqueous secondary It is an object of the present invention to provide a secondary battery including a battery electrolyte.

上記の課題は以下の手段により解決された。
(1) 後述する式(A1)で表される化合物、および、後述する式(A2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1つのホスファゼン化合物と、
後述する式(I−1)で表される化合物、後述する式(II−1)で表される化合物、および、後述する式(III−1)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1つのシクロプロパン化合物と、
電解質と、
非水溶剤と、を含有する非水二次電池用電解液。
(2) シクロプロパン化合物の含有量が、ホスファゼン化合物100質量部に対して、10質量部以上120質量部以下である、(1)に記載の非水二次電池用電解液。
(3) 式(I−1)のXが、シアノ基、アルコキシカルボニル基、またはカルバモイル基である、(1)または(2)に記載の非水二次電池用電解液。
(4) 式(I−1)中、R11〜R14が水素原子である、(1)〜(3)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液。
(5) 式(I−1)のXが、シアノ基、またはアルコキシカルボニル基である、(1)〜(4)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液。
(6) 式(I−1)の−L11−R15が、−COOR16である、(1)〜(5)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液。
16は、カルボニル基、エーテル基、または−NR17−を介在してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。R17は、水素原子またはアルキル基を表す。
(7) 式(II−1)におけるL21が形成する環が、−CONR25−または−COO−を含む、(1)〜(6)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液。なお、R25は、アルキル基またはアリール基を表す。
(8) 式(II−1)で表される化合物が、後述する式(II−2)で表される化合物である、(1)〜(7)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液。
(9) 式(II−1)におけるL21がなす環が、5員環または6員環である、(1)〜(7)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液。
(10) 式(III−1)における(L31)nがなす連結基が、カルボニルオキシ基、オキシカルボニル基、または−CO−NR35−である、(1)〜(9)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液。
(11) 式(III−1)におけるL32が、アルキレン基、酸素原子、硫黄原子、または−NR35−である(1)〜(10)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液。なお、R35は、アルキル基またはアリール基を表す。
(12) 式(III−1)で表される化合物が、後述する式(III−2)で表される化合物または後述する式(III−3)で表される化合物である、(1)〜(11)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液。
(13) L32が、炭素数1〜3のアルキレン基である、(1)〜(12)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液。
(14) L32が、メチレン基である、(1)〜(13)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液。
(15) 式(A1)で表される化合物が、後述する式(A1−1)で表される化合物である、(1)〜(14)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液。
(16) Ra41がジアルキルアミノ基である、(15)に記載の非水二次電池用電解液。
(17) さらに、芳香族性化合物、ハロゲン含有化合物、重合性化合物、硫黄含有化合物、ケイ素含有化合物、ニトリル化合物、ホウ素含有化合物、およびイミド化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含有する、(1)〜(16)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液。
(18) ホスファゼン化合物の濃度が、非水二次電池用電解液全質量に対して、1質量%以上20質量%以下である、(1)〜(17)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液。
(19) シクロプロパン化合物の濃度が、非水二次電池用電解液全質量に対して、1質量%以上15質量%以下である、(1)〜(18)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液。
(20) 正極と負極と(1)〜(19)のいずれかに記載の非水二次電池用電解液とを具備する非水二次電池。
The above problem has been solved by the following means.
(1) at least one phosphazene compound selected from the group consisting of a compound represented by formula (A1) described later and a compound represented by formula (A2) described later;
Selected from the group consisting of a compound represented by formula (I-1) described later, a compound represented by formula (II-1) described later, and a compound represented by formula (III-1) described later At least one cyclopropane compound;
Electrolyte,
An electrolyte for a non-aqueous secondary battery containing a non-aqueous solvent.
(2) The electrolyte solution for nonaqueous secondary batteries according to (1), wherein the content of the cyclopropane compound is 10 parts by mass or more and 120 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the phosphazene compound.
(3) The electrolyte solution for nonaqueous secondary batteries according to (1) or (2), wherein X in formula (I-1) is a cyano group, an alkoxycarbonyl group, or a carbamoyl group.
(4) The electrolyte solution for nonaqueous secondary batteries in any one of (1)-(3) whose R < 11 > -R < 14 > is a hydrogen atom in Formula (I-1).
(5) The electrolyte solution for nonaqueous secondary batteries according to any one of (1) to (4), wherein X in formula (I-1) is a cyano group or an alkoxycarbonyl group.
(6) The electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries according to any one of (1) to (5), wherein -L 11 -R 15 in formula (I-1) is -COOR 16 .
R 16 represents a carbonyl group, an ether group, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms that may intervene —NR 17 —. R 17 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
(7) The electrolyte for a nonaqueous secondary battery according to any one of (1) to (6), wherein the ring formed by L 21 in formula (II-1) contains —CONR 25 — or —COO—. . R 25 represents an alkyl group or an aryl group.
(8) The nonaqueous secondary battery according to any one of (1) to (7), wherein the compound represented by the formula (II-1) is a compound represented by the formula (II-2) described later. Electrolyte.
(9) The electrolyte solution for nonaqueous secondary batteries according to any one of (1) to (7), wherein the ring formed by L 21 in formula (II-1) is a 5-membered ring or a 6-membered ring.
(10) In any one of (1) to (9), the linking group formed by (L 31 ) n in formula (III-1) is a carbonyloxy group, an oxycarbonyl group, or —CO—NR 35 —. The electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries as described.
(11) The electrolysis for nonaqueous secondary battery according to any one of (1) to (10), wherein L 32 in formula (III-1) is an alkylene group, an oxygen atom, a sulfur atom, or —NR 35 —. liquid. R 35 represents an alkyl group or an aryl group.
(12) The compound represented by formula (III-1) is a compound represented by formula (III-2) described later or a compound represented by formula (III-3) described later (1) to (11) The electrolyte solution for nonaqueous secondary batteries in any one of.
(13) The electrolyte solution for nonaqueous secondary batteries according to any one of (1) to (12), wherein L 32 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.
(14) The electrolyte solution for nonaqueous secondary batteries according to any one of (1) to (13), wherein L 32 is a methylene group.
(15) The electrolysis for a nonaqueous secondary battery according to any one of (1) to (14), wherein the compound represented by the formula (A1) is a compound represented by the formula (A1-1) described later. liquid.
(16) The electrolyte solution for nonaqueous secondary batteries according to (15), wherein Ra 41 is a dialkylamino group.
(17) Further, it contains at least one selected from the group consisting of aromatic compounds, halogen-containing compounds, polymerizable compounds, sulfur-containing compounds, silicon-containing compounds, nitrile compounds, boron-containing compounds, and imide compounds. (1) The electrolyte solution for nonaqueous secondary batteries in any one of (16).
(18) The nonaqueous secondary liquid according to any one of (1) to (17), wherein the concentration of the phosphazene compound is 1% by mass to 20% by mass with respect to the total mass of the electrolyte solution for the nonaqueous secondary battery. Secondary battery electrolyte.
(19) The non-aqueous solution according to any one of (1) to (18), wherein the concentration of the cyclopropane compound is 1% by mass to 15% by mass with respect to the total mass of the electrolyte solution for the non-aqueous secondary battery. Secondary battery electrolyte.
(20) A nonaqueous secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and the electrolyte solution for a nonaqueous secondary battery according to any one of (1) to (19).

本発明の非水二次電池用電解液は、これを備えた二次電池において、充放電における容量劣化を抑制し、かつ難燃性を向上させることができる。   The electrolyte solution for a non-aqueous secondary battery of the present invention can suppress capacity deterioration during charge and discharge and improve flame retardancy in a secondary battery equipped with the same.

本発明の好ましい実施形態に係るリチウム二次電池の機構を模式化して示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the mechanism of the lithium secondary battery which concerns on preferable embodiment of this invention. 本発明の好ましい実施形態に係るリチウム二次電池の具体的な構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the specific structure of the lithium secondary battery which concerns on preferable embodiment of this invention.

本発明の非水二次電池用電解液は、ホスファゼン化合物とシクロプロパン化合物とを含有する。以下、本発明の好ましい実施形態を中心に詳細に説明する。
なお、本明細書において、特定の符号で表示された置換基や連結基等が複数あるとき、あるいは、複数の置換基等(置換基数の規定も同様)を同時または択一的に規定するときには、それぞれの置換基等は互いに同一でも異なっていてもよい。また、複数の置換基等が近接するときにはそれらが互いに結合したり縮合したりして環を形成していてもよい。
The electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries of this invention contains a phosphazene compound and a cyclopropane compound. Hereinafter, it demonstrates in detail centering on preferable embodiment of this invention.
In this specification, when there are a plurality of substituents or linking groups indicated by a specific symbol, or when a plurality of substituents etc. (the definition of the number of substituents is the same) is specified simultaneously or alternatively The respective substituents may be the same as or different from each other. Further, when a plurality of substituents and the like are close to each other, they may be bonded to each other or condensed to form a ring.

本発明の特徴点としては、ホスファゼン化合物とシクロプロパン化合物とを併用している点が挙げられる。
シクロプロパン化合物には、ホスファゼン化合物の難燃性の向上効果を維持して、その電池性能に対する影響を抑える働きがある。これは、正極上で酸化したホスファゼン化合物は電池の劣化を加速するが、シクロプロパン化合物を併用することで、シクロプロパン環が開環して、反応活性な酸化したホスファゼン化合物と反応し、失活、連鎖反応を抑制する作用を奏したためと解される。なお、上記シクロプロパン環の開環は、電子を求引する性質をもつ特定の置換基Xを有する場合により生じやすい。
なお、本発明の非水二次電池用電解液は、劣化に厳しい高電圧での使用条件にも適合し、上記の優れた性能を発揮する。
A feature of the present invention is that a phosphazene compound and a cyclopropane compound are used in combination.
The cyclopropane compound functions to maintain the effect of improving the flame retardancy of the phosphazene compound and suppress the influence on the battery performance. This is because the phosphazene compound oxidized on the positive electrode accelerates the deterioration of the battery. However, when the cyclopropane compound is used in combination, the cyclopropane ring is opened, reacting with the reactive oxidized phosphazene compound, and deactivated. It is understood that this has the effect of suppressing the chain reaction. The opening of the cyclopropane ring is more likely to occur when it has a specific substituent X having the property of attracting electrons.
In addition, the electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries of this invention adapts to the use conditions in the high voltage severe to deterioration, and exhibits said outstanding performance.

<ホスファゼン化合物(A)>
ホスファゼン化合物(A)としては下記式(A1)または下記式(A2)で表される化合物が好ましい。
<Phosphazene Compound (A)>
As the phosphazene compound (A), a compound represented by the following formula (A1) or the following formula (A2) is preferable.

式(A1)および式(A2)において、Ra11〜Ra16およびRa21〜Ra28は、それぞれ独立に、1価の置換基を表す。近接のRa11〜Ra16およびRa21〜Ra28は、置換基同士が環を形成していてもよい。
Ra11〜Ra16およびRa21〜Ra28としては、ハロゲン原子(特にフッ素原子が好ましい)、アルキル基(炭素数1〜12が好ましく、炭素数1〜6がより好ましく、炭素数1〜3が特に好ましい)、アルコキシ基(炭素数1〜12が好ましく、炭素数1〜6がより好ましく、炭素数1〜3が特に好ましい)、チオアルコキシ基(炭素数1〜12が好ましく、炭素数1〜6がより好ましく、炭素数1〜3が特に好ましい)、アリールオキシ基(炭素数6〜22が好ましく、炭素数6〜14がより好ましい)、アリールチオ基(炭素数6〜22が好ましく、炭素数6〜14がより好ましい)、アラルキル基(炭素数7〜23が好ましく、炭素数7〜15がより好ましい)、アミノ基(炭素数0〜6が好ましく、炭素数0〜3がより好ましい)が挙げられる。
Ra11〜Ra16およびRa21〜Ra28としてより好ましくは、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、アミノ基である。アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などの無置換アルコキシ基、2、2、2−トリフロロエトキシ基、1,1,1,3,3,3−ヘキサフロロイソプロポキシ基、パーフロロブチルエチル基などのフッ素置換されたアルコキシ基が好ましい。アリールオキシ基としては、フェノキシ基、フッ素置換フェノキシ基が好ましい。
式(A1)は、Ra11〜Ra16のうち3〜6個(好ましくは4または5個、より好ましくは5個)がフッ素原子であり、0〜3個(好ましくは1または2個、より好ましくは1個)がアルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、アミノ基であることが好ましい。
式(A2)は、Ra21〜Ra28のうち5〜8個(好ましくは6または7個、より好ましくは7個)がフッ素原子であり、0〜3個(好ましくは1または2個、より好ましくは1個)がアルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、アミノ基であることが好ましい。
Ra11〜Ra16およびRa21〜Ra28がアミノ基である場合、下記式で表される構造であり、

Ra31およびRa32は、それぞれ独立に一価の置換基であり、炭素数1〜12のアルキル基が好ましく、炭素数1〜6のアルキル基がより好ましく、炭素数1〜3のアルキル基が特に好ましい。Ra31およびRa32は、互いに結合してまたは縮合して環を形成していてもよい。このとき、窒素原子、酸素原子、硫黄原子などのヘテロ原子を取り込んでいてもよい。形成される環として好ましくは、5員環または6員環が好ましい。5員環としては、含窒素の5員環を含む化合物が好ましく、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、インダゾール、インドール、ベンゾイミダゾール、ピロリジン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、インドリン、カルバゾール、またはこれらの誘導体など(いずれもN置換)が挙げられる。6員環としては、ピペリジン、モルホリン、ピペラジン、またはこれらの誘導体など(いずれもN置換)が挙げられる。
In formula (A1) and formula (A2), Ra 11 to Ra 16 and Ra 21 to Ra 28 each independently represent a monovalent substituent. In the adjacent Ra 11 to Ra 16 and Ra 21 to Ra 28 , the substituents may form a ring.
The Ra 11 to Ra 16 and Ra 21 to Ra 28, halogen atom (a fluorine atom is particularly desirable), alkyl group (1 to 12 carbon atoms are preferred, from 1 to 6 carbon atoms are more preferred, and 1 to 3 carbon atoms Particularly preferred), an alkoxy group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably having 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably having 1 to 3 carbon atoms), a thioalkoxy group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms). 6 is more preferable, carbon number 1 to 3 is particularly preferable), an aryloxy group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 14 carbon atoms), and an arylthio group (preferably 6 to 22 carbon atoms are preferable). 6 to 14 are more preferable), an aralkyl group (preferably 7 to 23 carbon atoms, more preferably 7 to 15 carbon atoms), an amino group (preferably 0 to 6 carbon atoms, preferably 0 to 3 carbon atoms). Preferred) can be mentioned.
Ra 11 to Ra 16 and Ra 21 to Ra 28 are more preferably an alkoxy group, an aryloxy group, a halogen atom, and an amino group. As alkoxy groups, unsubstituted alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, butoxy group, 2,2,2-trifluoroethoxy group, 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropoxy group, perfluoro group A fluorine-substituted alkoxy group such as a butylethyl group is preferred. As the aryloxy group, a phenoxy group and a fluorine-substituted phenoxy group are preferable.
In Formula (A1), 3 to 6 (preferably 4 or 5, more preferably 5) of Ra 11 to Ra 16 are fluorine atoms, and 0 to 3 (preferably 1 or 2 or more). It is preferable that one is preferably an alkoxy group, an aryloxy group, a halogen atom, or an amino group.
In Formula (A2), 5 to 8 (preferably 6 or 7, more preferably 7) of Ra 21 to Ra 28 are fluorine atoms, and 0 to 3 (preferably 1 or 2 or more). It is preferable that one is preferably an alkoxy group, an aryloxy group, a halogen atom, or an amino group.
When Ra 11 to Ra 16 and Ra 21 to Ra 28 are amino groups, the structure is represented by the following formula:

Ra 31 and Ra 32 are each independently a monovalent substituent, preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Particularly preferred. Ra 31 and Ra 32 may be bonded to each other or condensed to form a ring. At this time, a hetero atom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom may be incorporated. The ring to be formed is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring. The 5-membered ring is preferably a compound containing a nitrogen-containing 5-membered ring, such as pyrrole, imidazole, pyrazole, indazole, indole, benzimidazole, pyrrolidine, imidazolidine, pyrazolidine, indoline, carbazole, or derivatives thereof (all N substitution). Examples of the 6-membered ring include piperidine, morpholine, piperazine, and derivatives thereof (all are N-substituted).

上記式(A1)で表される化合物は、好ましくは下記式(A1−1)または下記式(A1−2)で表される化合物が好ましい。   The compound represented by the above formula (A1) is preferably a compound represented by the following formula (A1-1) or the following formula (A1-2).

Ra41およびRa42はRa11と同義であり、好ましくはアルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、アミノ基である。電解液への難燃性付与の観点から、Ra41およびRa42は、アルコキシ基またはジアルキルアミノ基が好ましく、ジアルキルアミノ基がより好ましい。 Ra 41 and Ra 42 have the same meaning as Ra 11, and are preferably an alkoxy group, an aryloxy group, a halogen atom, or an amino group. From the viewpoint of imparting flame retardancy to the electrolytic solution, Ra 41 and Ra 42 are preferably an alkoxy group or a dialkylamino group, and more preferably a dialkylamino group.

上記式(A1)は、上記式(A1−1)で表される化合物が電解液への難燃性付与の観点から、さらに好ましい   In the formula (A1), the compound represented by the formula (A1-1) is more preferable from the viewpoint of imparting flame retardancy to the electrolytic solution.

式(A1)で表される構造を有する化合物の好ましい具体例を以下に示す。なお、Meはメチル基、Etはエチル基、Phはフェニル基を示す。   Preferred specific examples of the compound having a structure represented by the formula (A1) are shown below. Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, and Ph represents a phenyl group.

ホスファゼン化合物は1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ホスファゼン化合物の非水二次電池用電解液中の濃度は特に限定されないが、非水二次電池用電解液全質量(電解質を含む量を全量)に対して、1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることが特に好ましい。上限側の規定としては、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが特に好ましい。ホスファゼン化合物をこの下限値以上で配合することにより、十分な難燃性を付与することができる。ホスファゼン化合物をこの上限値以下で配合することにより、電池性能の低下を抑制できる。
A phosphazene compound may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
The concentration of the phosphazene compound in the electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries is not particularly limited, but may be 1% by mass or more based on the total mass of the electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries (the total amount including the electrolyte). Preferably, it is more preferably 3% by mass or more, and particularly preferably 5% by mass or more. The upper limit is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and particularly preferably 10% by mass or less. By blending the phosphazene compound at the lower limit or higher, sufficient flame retardancy can be imparted. By blending the phosphazene compound below this upper limit, it is possible to suppress a decrease in battery performance.

ホスファゼン化合物は市販のものを利用する、または、それを修飾して所望の構造の化合物とすることができる。ホスファゼン化合物に特定の置換基を導入する方法としては、例えば、アルコキシ置換されたフッ化ホスファゼンは、(PNFで表される化合物と、R−OM(式中、Rはアルキル基、Mはアルカリ金属を示す。)で表されるアルコラート、または、R−OH(式中、Rは上記と同義。)で表されるアルコールを、無触媒、または、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の塩基性触媒の存在下に反応させる方法等が提案されている(特開2009−161559号公報、特開2001−335590号公報、特開2001−139584号公報、国際公開第03/005479号パンフレット、特表2001−516492号公報)。また、アミノ基が置換されたフッ素化ホスファゼンの合成については、(PNFで表される化合物と、2当量のアミンを反応させる方法(Journal of the Chemical Society [Section] A: Inorganic, Physical, Theoretical, 1970 , p.2324 - 2329)が知られている。 A commercially available phosphazene compound can be used, or it can be modified into a compound having a desired structure. As a method for introducing a specific substituent into a phosphazene compound, for example, an alkoxy-substituted fluorinated phosphazene includes a compound represented by (PNF 2 ) n and R-OM (wherein R is an alkyl group, M Represents an alkali metal) or an alcohol represented by R—OH (wherein R is as defined above), non-catalyst, or basic such as sodium carbonate or potassium carbonate. A method of reacting in the presence of a catalyst has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-161559, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-335590, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-139594, pamphlet of International Publication No. 03/005479, special table). 2001-516492). As for the synthesis of a fluorinated phosphazene substituted with an amino group, a method of reacting a compound represented by (PNF 2 ) n with 2 equivalents of an amine (Journal of the Chemical Society [Section] A: Inorganic, Physical , Theoretical, 1970, p.2324-2329).

<シクロプロパン化合物(B)>
シクロプロパン化合物としては、下記式(I−1)で表される化合物、下記式(II−1)で表される化合物、および下記式(III−1)で表される化合物が好ましい。
<Cyclopropane compound (B)>
As the cyclopropane compound, a compound represented by the following formula (I-1), a compound represented by the following formula (II-1), and a compound represented by the following formula (III-1) are preferable.

[式(I−1)で表される化合物] [Compound represented by Formula (I-1)]

・R11〜R14
式中、R11〜R14は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、フッ素原子、カルボニル基含有基、またはシアノ基を示す。アルキル基、アリール基、アルコキシ基の具体例としては、後記の置換基Tの例が挙げられる。なお、R11〜R14は互いに結合して、あるいは縮環して、環構造を形成していてもよい。また、R11〜R14はさらに置換基を有していてもよく、その置換基としては後記の置換基Tの例が挙げられる。なかでも、R11〜R14が水素原子であることが特に好ましい。
· R 11 ~R 14
In the formula, R 11 to R 14 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a fluorine atom, a carbonyl group-containing group, or a cyano group. Specific examples of the alkyl group, aryl group, and alkoxy group include examples of the substituent T described below. R 11 to R 14 may be bonded to each other or condensed to form a ring structure. R 11 to R 14 may further have a substituent, and examples of the substituent include examples of the substituent T described below. Especially, it is especially preferable that R < 11 > -R < 14 > is a hydrogen atom.

・R15
15は、炭素数1〜7の置換基を表し、好ましくは炭素数1〜5の置換基である。R15は炭素原子および水素原子のみからなる炭化水素置換基でもよいが、O(酸素原子)、N(窒素原子)またはS(硫黄原子)を含む置換基であってもよい。R15は直鎖であっても分岐を有していてもよく、環状であっても鎖状であってもよい。また、R15は、飽和結合のみで構成されていても、不飽和結合を有していてもよい。環状である場合には、芳香族環であっても、脂肪族環であっても、芳香族複素環であっても、脂肪族複素環であってもよい。R15がOまたはNを含む場合、Oを含む原子群は、エーテル基(−O−)、カルボニル基(−CO−)、カルボニルオキシ基(−COO−)などが挙げられる。Nを含む原子群は、イミノ基(−NR17−:R17は水素原子またはアルキル基であり、好ましい範囲は後述する。)、アミド基(−CONR17−)などが挙げられる。
・ R 15
R 15 represents a substituent having 1 to 7 carbon atoms, preferably a substituent having 1 to 5 carbon atoms. R 15 may be a hydrocarbon substituent composed of only carbon atoms and hydrogen atoms, but may be a substituent containing O (oxygen atom), N (nitrogen atom) or S (sulfur atom). R 15 may be linear or branched, and may be cyclic or linear. R 15 may be composed only of a saturated bond or may have an unsaturated bond. When it is cyclic, it may be an aromatic ring, an aliphatic ring, an aromatic heterocyclic ring, or an aliphatic heterocyclic ring. When R 15 contains O or N, examples of the atomic group containing O include an ether group (—O—), a carbonyl group (—CO—), a carbonyloxy group (—COO—), and the like. Examples of the atomic group containing N include an imino group (—NR 17 —: R 17 is a hydrogen atom or an alkyl group, and a preferred range will be described later), an amide group (—CONR 17 —), and the like.

・L11
11は、アルキレン基(好ましくは炭素数1〜3)またはカルボニル基を表す。アルキレン基は置換基を有していてもよく、好ましくは後記の置換基Tが挙げられる。
なお、式(I−1)の−L11−R15は、−COOR16であることが好ましい。R16の定義は、後段で詳述する。
・ L 11
L 11 represents an alkylene group (preferably having 1 to 3 carbon atoms) or a carbonyl group. The alkylene group may have a substituent, and the substituent T described below is preferable.
Incidentally, -L 11 -R 15 of formula (I-1) is preferably a -COOR 16. The definition of R 16 will be described in detail later.

・X
Xは、電子求引性基を示す。電子求引性基とは、電子効果で電子求引的な性質を有する置換基であり、置換基の電子求引性、電子供与性の尺度であるHammett則の置換基定数σpを用いれば、σp値が0以上の置換基である。Hammett則はベンゼン誘導体の反応または平衡に及ぼす置換基の影響を定量的に論ずるために1935年にL.P.Hammettにより提唱された経験則であるが、これは今日広く妥当性が認められている。Hammett則に求められた置換基定数にはσp値とσm値があり、これらの値は多くの一般的な成書に見出すことができるが、例えば、J.A.Dean編,「Lange’s Handbook of Chemistry」第12版,1979年(Mc Graw−Hill)や「化学の領域」増刊,122号,96〜103頁,1979年(南光堂)、Corwin Hansch, A. LEO and R. W. TAFT“A Survey of Hammett Substituent Cosntants and Resonance and Field Parameters”Chem.Rev.1991,91,165−195に詳しい。なお、本実施の形態において、各置換基をHammettの置換基定数σpにより限定したり、説明したりするが、これは上記の成書で見出せる、文献既知の値がある置換基にのみ限定されるという意味ではなく、その値が文献未知であってもHammett則に基づいて測定した場合にその範囲内に含まれるであろう置換基をも含むことはいうまでもない。
・ X
X represents an electron withdrawing group. The electron-withdrawing group is a substituent having an electron-withdrawing property due to an electronic effect, and using the Hammett's rule substituent constant σp, which is a measure of the electron-withdrawing property and electron-donating property of the substituent, It is a substituent having a σp value of 0 or more. Hammett's rule was established in 1935 by L.L. in order to quantitatively discuss the effect of substituents on the reaction or equilibrium of benzene derivatives. P. A rule of thumb proposed by Hammett, which is widely accepted today. Substituent constants determined by Hammett's rule include a σp value and a σm value, and these values can be found in many general books. A. Dean, “Lange's Handbook of Chemistry”, 12th edition, 1979 (Mc Graw-Hill) and “Areas of Chemistry”, 122, 96-103, 1979 (Nankodo), Corwin Hansch, A . LEO and R.M. W. TAFT “A Survey of Hammett Substitute Students and Resonance and Field Parameters” Chem. Rev. 1991, 91, 165-195. In this embodiment, each substituent is limited or explained by Hammett's substituent constant σp. However, this is limited only to a substituent having a known value found in the above-mentioned book. Needless to say, it also includes a substituent that would be included in the range when the value is unknown based on the Hammett rule even if the value is unknown.

置換基定数σp値としては、好ましくは0.1〜1.0、より好ましくは0.2〜1.0、最も好ましくは0.3〜1.0である。   The substituent constant σp value is preferably 0.1 to 1.0, more preferably 0.2 to 1.0, and most preferably 0.3 to 1.0.

Xの具体的な置換基の例としては、シアノ基(−CN)、アルコキシカルボニル基(−COOR16)、カルバモイル基(−CON(R18)を示す。
16は、カルボニル基(−CO−)、エーテル基(−O−)、またはイミノ基(−NR17−)を介在してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。R16は、なかでもヘテロ原子のないアルキル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、i−プロピル基、t−ブチル基がより好ましい。R16は置換基を有していてもよく、その置換基の例としては、後記の置換基Tが挙げられる。
17は、水素原子またはアルキル基を表す。R17がアルキル基であるとき、炭素数1〜4が好ましく、メチル基、エチル基、i−プロピル基、t−ブチル基がより好ましい。R17は置換基を有していてもよく、その置換基の例としては、後記の置換基Tが挙げられる。
18はR17と同義の基を表す。
Xは、シアノ基(−CN)またはアルコキシカルボニル基(−COOR16)であることが好ましく、シアノ基(−CN)がより好ましい。
Specific examples of the substituent for X include a cyano group (—CN), an alkoxycarbonyl group (—COOR 16 ), and a carbamoyl group (—CON (R 18 ) 2 ).
R 16 represents a C 1-6 alkyl group that may intervene with a carbonyl group (—CO—), an ether group (—O—), or an imino group (—NR 17 —). R 16 is preferably an alkyl group having no hetero atom, more preferably a methyl group, an ethyl group, an i-propyl group, or a t-butyl group. R 16 may have a substituent, and examples of the substituent include substituent T described below.
R 17 represents a hydrogen atom or an alkyl group. When R 17 is an alkyl group, it preferably has 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a methyl group, an ethyl group, an i-propyl group, or a t-butyl group. R 17 may have a substituent, and examples of the substituent include substituent T described below.
R 18 represents a group having the same meaning as R 17 .
X is preferably a cyano group (—CN) or an alkoxycarbonyl group (—COOR 16 ), and more preferably a cyano group (—CN).

以下に、上記例示置換基の一部についてσp値を示しておく。   The σp values for some of the exemplified substituents are shown below.

なお、上記各置換基ないし連結基の機能は断定的ではないが、下記のように推定される。連結基L11を、アルキレン基、カルボニル基にすることにより、電位調整作用がはたらき、二次電池における動作電位の範囲で効果的に被膜形成ができるようになると考えられる。なかでも、L11がカルボニル基であれば、さらにその電子求引性が作用し、被膜形成性が向上すると考えられる。また、R15の末端置換基は、形成された被膜中でのリチウムイオンの安定化に寄与していると推定される。 In addition, although the function of each said substituent or coupling group is not definitive, it is estimated as follows. The linking group L 11, alkylene group, by a carbonyl group, work potential adjustment action is considered to be able to effectively coat formed in the range of operating potential in the secondary battery. Among these, when L 11 is a carbonyl group, it is considered that the electron withdrawing property further acts to improve the film forming property. Further, it is presumed that the terminal substituent of R 15 contributes to the stabilization of lithium ions in the formed film.

以下に、式(I−1)で表される化合物の具体例を示すが、これにより本実施形態が限定して解釈されるものではない。なお、Meはメチル基、Etはエチル基、tBuはt−ブチル基を示す。   Specific examples of the compound represented by formula (I-1) are shown below, but the present embodiment is not construed as being limited thereto. Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, and tBu represents a t-butyl group.

上記式(I−1)で表される化合物は定法によって合成できるが、具体的には、特開2013−110102号に記載の手順等を参照することができる。   The compound represented by the above formula (I-1) can be synthesized by a conventional method. Specifically, the procedure described in JP2013-110102A can be referred to.

[式(II−1)で表される化合物] [Compound represented by Formula (II-1)]

・R21〜R24
式中、R21〜R24はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、なかでも好ましくはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、フッ素原子、カルボニル基含有基、またはシアノ基を示す。アルキル基、アリール基、アルコキシ基の具体例としては、後記の置換基Tの例が挙げられる。なお、R21〜R24は互いに結合して、あるいは縮環して、環構造を形成していてもよい。また、R21〜R24はさらに置換基を有していてもよく、その置換基としては後記の置換基Tの例が挙げられる。
21〜R24はなかでも、水素原子、アルキル基、フッ素原子、カルボニル基含有基、またはシアノ基が好ましく、水素原子またはアルキル基が特に好ましい。
アルキル基としては、後記の置換基Tの例が挙げられるが、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜7のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ターシャリーブチル基、またはベンジル基が特に好ましい。
アリール基としては、炭素数6〜26のアリール基が好ましく、フェニル基が特に好ましい。
アルコキシ基としては、炭素数1〜20のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜10のアルコキシ基がより好ましく、炭素数1〜6のアルコキシ基がさらに好ましく、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、またはターシャリーブトキシ基が特に好ましい。
カルボニル基含有基としては、アルキルカルボニル基、アミド基、またはアルコキシカルボニル基が好ましく、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、またはターシャリーブトキシカルボニル基が特に好ましい。
・ R 21 to R 24
In the formula, R 21 to R 24 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and preferably each independently, a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a fluorine atom, a carbonyl group-containing group, or a cyano group. Indicates. Specific examples of the alkyl group, aryl group, and alkoxy group include examples of the substituent T described below. R 21 to R 24 may be bonded to each other or condensed to form a ring structure. R 21 to R 24 may further have a substituent, and examples of the substituent include examples of the substituent T described below.
Among these, R 21 to R 24 are preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a fluorine atom, a carbonyl group-containing group, or a cyano group, and particularly preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
Examples of the alkyl group include the substituent T described later, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, A butyl group or a benzyl group is particularly preferred.
As the aryl group, an aryl group having 6 to 26 carbon atoms is preferable, and a phenyl group is particularly preferable.
As an alkoxy group, a C1-C20 alkoxy group is preferable, a C1-C10 alkoxy group is more preferable, a C1-C6 alkoxy group is further more preferable, a methoxy group, an ethoxy group, an isopropoxy group, Or a tertiary butoxy group is particularly preferable.
As the carbonyl group-containing group, an alkylcarbonyl group, an amide group, or an alkoxycarbonyl group is preferable, and a methylcarbonyl group, an ethylcarbonyl group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an isopropoxycarbonyl group, or a tertiary butoxycarbonyl group is particularly preferable. preferable.

・L21
21は、シクロプロピル基の炭素原子およびカルボニル基とともに環構造を形成する原子群を表す。L21がなす環は、芳香族炭化水素環、脂肪族炭化水素環、芳香族複素環、および脂肪族複素環のいずれでもよいが、複素環(芳香族複素環および脂肪族複素環)が好ましく、脂肪族複素環がより好ましい。複素環を構成するヘテロ原子は特に限定されないが、酸素原子、窒素原子、硫黄原子が挙げられ、酸素原子または窒素原子であることが好ましい。L21がなす環は置換基を有していてもよく、その置換基としては後記の置換基Tの例が挙げられる。なお、脂肪族炭化水素環および脂肪族複素環は、不飽和結合を含んでいてもよい。
・ L 21
L 21 represents an atomic group forming a ring structure together with the carbon atom of the cyclopropyl group and the carbonyl group. The ring formed by L 21 may be any of an aromatic hydrocarbon ring, an aliphatic hydrocarbon ring, an aromatic heterocyclic ring, and an aliphatic heterocyclic ring, but preferably a heterocyclic ring (aromatic heterocyclic ring and aliphatic heterocyclic ring). An aliphatic heterocyclic ring is more preferable. Although the hetero atom which comprises a heterocyclic ring is not specifically limited, An oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom are mentioned, It is preferable that it is an oxygen atom or a nitrogen atom. The ring formed by L 21 may have a substituent, and examples of the substituent include a substituent T described below. Note that the aliphatic hydrocarbon ring and the aliphatic heterocyclic ring may contain an unsaturated bond.

21においては、シクロプロピル基の炭素原子および式中のカルボニル基(C=O)とともに形成する環が、−CONR25−または−COO−を含んでいることが好ましい。ここでR25は、アルキル基(好ましくは炭素数1〜5)またはアリール基(好ましくは炭素数6〜24)を示す。ここでのアルキル基またはアリール基の具体例としては、後記の置換基Tの例が挙げられる。R25はさらに置換基を有していてもよく、その置換基としては後記の置換基Tの例が挙げられる。 In L 21 , the ring formed together with the carbon atom of the cyclopropyl group and the carbonyl group (C═O) in the formula preferably contains —CONR 25 — or —COO—. Here, R 25 represents an alkyl group (preferably having 1 to 5 carbon atoms) or an aryl group (preferably having 6 to 24 carbon atoms). Specific examples of the alkyl group or aryl group herein include the following examples of the substituent T. R 25 may further have a substituent, and examples of the substituent include examples of the substituent T described below.

式(II−1)で表される化合物は、下記式(II−2)で表される化合物であることが好ましい。   The compound represented by the formula (II-1) is preferably a compound represented by the following formula (II-2).

・R21〜R24
21〜R24は式(II−1)と同義である。
・ R 21 to R 24
R 21 to R 24 have the same meaning as in formula (II-1).

・L22
式中、L22は、式中の2つのカルボニル基およびシクロプロピル基の炭素原子とともに環構造を形成する原子群を表す。L22がなす環の好ましい範囲はL21と同義であり、芳香族炭化水素環、脂肪族炭化水素環、芳香族複素環、および脂肪族複素環のいずれでもよいが、複素環(芳香族複素環および脂肪族複素環)が好ましく、脂肪族複素環がより好ましい。複素環を構成するヘテロ原子は特に限定されないが、酸素原子、窒素原子が挙げられる。L22がなす環は置換基を有していてもよく、その置換基としては後記の置換基Tの例が挙げられる。なお、脂肪族炭化水素環および脂肪族複素環は、不飽和結合を含んでいてもよい。
・ L 22
In the formula, L 22 represents an atomic group that forms a ring structure with the carbon atoms of the two carbonyl groups and the cyclopropyl group in the formula. The preferred range of the ring formed by L 22 is the same as L 21 , and any of an aromatic hydrocarbon ring, an aliphatic hydrocarbon ring, an aromatic heterocyclic ring, and an aliphatic heterocyclic ring may be used. Ring and aliphatic heterocycle) are preferred, and aliphatic heterocycles are more preferred. Although the hetero atom which comprises a heterocyclic ring is not specifically limited, An oxygen atom and a nitrogen atom are mentioned. The ring formed by L 22 may have a substituent, and examples of the substituent include the substituent T described below. Note that the aliphatic hydrocarbon ring and the aliphatic heterocyclic ring may contain an unsaturated bond.

21またはL22がなす環は、5員環または6員環であることが好ましく、6員環であることが特に好ましい。L21またはL22がなす環は下記式(IIa)または(IIb)であることが好ましい。 The ring formed by L 21 or L 22 is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring, and particularly preferably a 6-membered ring. The ring formed by L 21 or L 22 is preferably the following formula (IIa) or (IIb).

*は、シクロプロピル基との炭素原子の位置を表す。XおよびXはそれぞれ酸素原子(−O−)、CR25 またはNR25を表す。R25は上記と同義である。XはCR25 、またはCOである。YおよびYは、酸素原子、NR25、またはCR25 である。 * Represents the position of the carbon atom with the cyclopropyl group. X 1 and X 3 each represents an oxygen atom (—O—), CR 25 2 or NR 25 . R 25 has the same meaning as above. X 2 is CR 25 2 or CO. Y 1 and Y 2 are an oxygen atom, NR 25 , or CR 25 2 .

以下に、式(II−1)で表される化合物の具体例を示すが、これにより本実施形態が限定して解釈されるものではない。なお、Etはエチル基を示す。   Specific examples of the compound represented by formula (II-1) are shown below, but the present embodiment is not construed as being limited thereto. Et represents an ethyl group.

上記式(II−1)で表される化合物は定法によって合成できるが、具体的には、特開2013−110102号に記載の手順等を参照することができる。   The compound represented by the above formula (II-1) can be synthesized by a conventional method. Specifically, the procedures described in JP2013-110102A and the like can be referred to.

[式(III−1)で表される化合物] [Compound represented by Formula (III-1)]

・R31〜R34
式中、R31〜R34はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、なかでも好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、フッ素原子、カルボニル基含有基、またはシアノ基を示す。アルキル基、アリール基、アルコキシ基の具体例としては、後記の置換基Tの例が挙げられる。なお、R31〜R34は互いに結合して、あるいは縮環して、環構造を形成していてもよい。また、R31〜R34はさらに置換基を有していてもよく、その置換基としては後記の置換基Tの例が挙げられる。
31〜R34としては、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、フッ素原子、カルボニル基含有基、またはシアノ基が好ましく、水素原子、アルキル基、カルボニル基含有基、またはシアノ基がより好ましい。
アルキル基としては、後記の置換基Tの例が挙げられるが、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜7のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ターシャリーブチル基、またはベンジル基がさらに好ましい。
アリール基としては、炭素数6〜26のアリール基が好ましく、フェニル基が特に好ましい。
アルコキシ基としては、炭素数1〜20のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜10のアルコキシ基がより好ましく、炭素数1〜6のアルコキシ基がさらに好ましく、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、またはターシャリーブトキシ基が特に好ましい。
カルボニル基含有基としては、アルキルカルボニル基、アミド基、またはアルコキシカルボニル基が好ましく、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、またはターシャリーブトキシカルボニル基が特に好ましい。
・ R 31 to R 34
In the formula, each of R 31 to R 34 independently represents a hydrogen atom or a substituent, and preferably represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a fluorine atom, a carbonyl group-containing group, or a cyano group. Specific examples of the alkyl group, aryl group, and alkoxy group include examples of the substituent T described below. R 31 to R 34 may be bonded to each other or condensed to form a ring structure. R 31 to R 34 may further have a substituent, and examples of the substituent include examples of the substituent T described below.
R 31 to R 34 are each independently preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a fluorine atom, a carbonyl group-containing group, or a cyano group, and more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a carbonyl group-containing group, or a cyano group.
Examples of the alkyl group include the substituent T described later, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, More preferred is a butyl group or a benzyl group.
As the aryl group, an aryl group having 6 to 26 carbon atoms is preferable, and a phenyl group is particularly preferable.
As an alkoxy group, a C1-C20 alkoxy group is preferable, a C1-C10 alkoxy group is more preferable, a C1-C6 alkoxy group is further more preferable, a methoxy group, an ethoxy group, an isopropoxy group, Or a tertiary butoxy group is particularly preferable.
As the carbonyl group-containing group, an alkylcarbonyl group, an amide group, or an alkoxycarbonyl group is preferable, and a methylcarbonyl group, an ethylcarbonyl group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an isopropoxycarbonyl group, or a tertiary butoxycarbonyl group is particularly preferable. preferable.

・L31
31は、酸素原子、−NR35−、またはカルボニル基を表す。好ましくは、酸素原子またはカルボニル基である。R35は後記のL32で定義するのと同義である。式中の(L31)nとして言うと、これがなす連結基がカルボニルオキシ基、オキシカルボニル基、または−CO−NR35−であることが好ましい。
・ L 31
L 31 represents an oxygen atom, —NR 35 —, or a carbonyl group. Preferably, it is an oxygen atom or a carbonyl group. R 35 has the same meaning as defined in L 32 described later. In terms of (L 31 ) n in the formula, the linking group formed by this is preferably a carbonyloxy group, an oxycarbonyl group, or —CO—NR 35 —.

・L32
32は、アルキレン基(好ましくは炭素数1〜4)、酸素原子(O)、硫黄原子(S)、−SO−、または−NR35−を表し、R35はアルキル基(好ましくは炭素数1〜5)またはアリール基(好ましくは炭素数6〜24)を示す。ここでのアルキル基またはアリール基の具体例としては、後記の置換基Tの例が挙げられる。R35はさらに置換基を有していてもよく、その置換基としては後記の置換基Tの例が挙げられる。なお、L31ないしL32が持つ置換基は互いに結合して、あるいは縮環して、環構造を形成していてもよい。L31およびL32が複数あるとき、それらは互いに異なっていてもよい。
なかでも、L32は、炭素数1〜3のアルキレン基であることが好ましく、メチレン基であることがより好ましい。
・ L 32
L 32 represents an alkylene group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), an oxygen atom (O), a sulfur atom (S), —SO 2 —, or —NR 35 —, and R 35 is an alkyl group (preferably a carbon atom). Number 1-5) or an aryl group (preferably having 6 to 24 carbon atoms). Specific examples of the alkyl group or aryl group herein include the following examples of the substituent T. R 35 may further have a substituent, and examples of the substituent include the substituent T described below. The substituents of L 31 to L 32 may be bonded to each other or condensed to form a ring structure. When there are a plurality of L 31 and L 32 , they may be different from each other.
Among them, L 32 is preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a methylene group.

・n、m
nおよびmは、それぞれ独立に1または2を示す。n+mは3または4であることが好ましく、3であることがより好ましい。なお、式中−(L31)n−(L32)m−がなす構造が、−CO−O−CO−であることはない。n、mが2のとき、そこで規定される複数の構造部はそれぞれ異なっていてもよい。
・ N, m
n and m each independently represent 1 or 2. n + m is preferably 3 or 4, and more preferably 3. Note that a structure formed by-(L 31 ) n- (L 32 ) m- in the formula is not —CO—O—CO—. When n and m are 2, the plurality of structural parts defined there may be different from each other.

式(III−1)で表される化合物は、下記式(III−2)で表される化合物または(III−3)で表される化合物であることが好ましい。   The compound represented by the formula (III-1) is preferably a compound represented by the following formula (III-2) or a compound represented by (III-3).


式中、R31〜R34、L32は、式(III−1)と同義である。 In formula, R < 31 > -R < 34 >, L < 32 > is synonymous with Formula (III-1).

以下に、式(III−1)で表される化合物の具体例を示すが、これにより本実施形態が限定して解釈されるものではない。なお、Meはメチル基、Etはエチル基を示す。   Specific examples of the compound represented by formula (III-1) are shown below, but the present embodiment is not construed as being limited thereto. Me represents a methyl group, and Et represents an ethyl group.

上記式(III−1)で表される化合物は定法によって合成できるが、具体的には、特開2013−110102号に記載の手順等を参照することができる。   The compound represented by the above formula (III-1) can be synthesized by a conventional method. Specifically, the procedures described in JP2013-110102A can be referred to.

上記シクロプロパン化合物の非水二次電池用電解液中の濃度は特に限定されないが、非水二次電池用電解液全質量(電解質を含む量を全量)に対して、0.1質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であることがより好ましく、2質量%以上であることがさらに好ましく、3質量%以上であることが特に好ましく、5質量%以上であることが最も好ましい。上限側の規定としては、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、8質量%以下であることがさらに好ましい。シクロプロパン化合物をこの下限値以上で配合することにより、電池特性の維持作用を効果的に発揮する。一方、上記上限値以下とすることが、電池性能の阻害とならずに好ましい。   The concentration of the cyclopropane compound in the electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries is not particularly limited, but 0.1% by mass or more based on the total mass of the electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries (the total amount including the electrolyte). It is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, particularly preferably 3% by mass or more, and most preferably 5% by mass or more. The upper limit is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and still more preferably 8% by mass or less. By blending the cyclopropane compound at the lower limit value or more, the battery characteristic maintaining effect is effectively exhibited. On the other hand, it is preferable to set it to the upper limit value or less without hindering battery performance.

ホスファゼン化合物との関係で言うと、シクロプロパン化合物の含有量は、ホスファゼン合物100質量部に対して、10質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましく、50質量部以上であることが特に好ましい。上限としては、120質量部以下であることが好ましく、100質量部以下であることがより好ましく、80質量部以下であることが特に好ましく、70質量部以下であることが最も好ましい。   In terms of the relationship with the phosphazene compound, the content of the cyclopropane compound is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the phosphazene compound. Part or more is particularly preferable. The upper limit is preferably 120 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, particularly preferably 80 parts by mass or less, and most preferably 70 parts by mass or less.

なお、ホスファゼン化合物とシクロプロパン化合物との組み合わせは特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、式(A1−1)で表される化合物(特に、Ra41がジアルキルアミン基であることが好ましい)、および、式(I−1)で表される化合物の組み合わせが好ましい。   In addition, the combination of the phosphazene compound and the cyclopropane compound is not particularly limited, but the compound represented by the formula (A1-1) (particularly, Ra41 is a dialkylamine group in that the effect of the present invention is more excellent). And a combination of compounds represented by formula (I-1) is preferable.

置換基Tとしては、下記のものが挙げられる。
アルキル基(好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、例えばメチル、エチル、イソプロピル、t−ブチル、ペンチル、ヘプチル、1−エチルペンチル、ベンジル、2−エトキシエチル、1−カルボキシメチル等)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20のアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、オレイル等)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20のアルキニル基、例えば、エチニル、ブタジイニル、フェニルエチニル等)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20のシクロアルキル基、例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、4−メチルシクロヘキシル等)、アリール基(好ましくは炭素数6〜26のアリール基、例えば、フェニル、1−ナフチル、4−メトキシフェニル、2−クロロフェニル、3−メチルフェニル等)、ヘテロ環基(好ましくは炭素数2〜20のヘテロ環基、例えば、2−ピリジル、4−ピリジル、2−イミダゾリル、2−ベンゾイミダゾリル、2−チアゾリル、2−オキサゾリル等)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロピルオキシ、ベンジルオキシ等)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜26のアリールオキシ基、例えば、フェノキシ、1−ナフチルオキシ、3−メチルフェノキシ、4−メトキシフェノキシ等)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基、例えば、エトキシカルボニル、2−エチルヘキシルオキシカルボニル等)、アミノ基(好ましくは炭素数0〜20のアミノ基、例えば、アミノ、N,N−ジメチルアミノ、N,N−ジエチルアミノ、N−エチルアミノ、アニリノ等)、スルホンアミド基(好ましくは炭素数0〜20のスルホンアミド基、例えば、N,N−ジメチルスルホンアミド、N−フェニルスルホンアミド等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数1〜20のアシルオキシ基、例えば、アセチルオキシ、ベンゾイルオキシ等)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20のカルバモイル基、例えば、N,N−ジメチルカルバモイル、N−フェニルカルバモイル等)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20のアシルアミノ基、例えば、アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ等)、シアノ基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)であり、より好ましくはアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、アシルアミノ基、シアノ基またはハロゲン原子であり、特に好ましくはアルキル基、アルケニル基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、アシルアミノ基またはシアノ基が挙げられる。
Examples of the substituent T include the following.
An alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as methyl, ethyl, isopropyl, t-butyl, pentyl, heptyl, 1-ethylpentyl, benzyl, 2-ethoxyethyl, 1-carboxymethyl, etc.), alkenyl group (Preferably an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, such as vinyl, allyl, oleyl, etc.), alkynyl group (preferably an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, such as ethynyl, butadiynyl, phenylethynyl, etc.), cycloalkyl group (Preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, such as cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, etc.), an aryl group (preferably an aryl group having 6 to 26 carbon atoms such as phenyl, 1-naphthyl, etc. 4-methoxyphenyl, 2-chlorophenyl, -Methylphenyl, etc.), heterocyclic groups (preferably heterocyclic groups having 2 to 20 carbon atoms, such as 2-pyridyl, 4-pyridyl, 2-imidazolyl, 2-benzimidazolyl, 2-thiazolyl, 2-oxazolyl, etc.), An alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms such as methoxy, ethoxy, isopropyloxy, benzyloxy and the like), an aryloxy group (preferably an aryloxy group having 6 to 26 carbon atoms such as phenoxy, 1- Naphthyloxy, 3-methylphenoxy, 4-methoxyphenoxy, etc.), alkoxycarbonyl groups (preferably C2-C20 alkoxycarbonyl groups such as ethoxycarbonyl, 2-ethylhexyloxycarbonyl, etc.), amino groups (preferably carbon A number 0-20 amino group, for example amino N, N-dimethylamino, N, N-diethylamino, N-ethylamino, anilino, etc.), sulfonamide group (preferably a sulfonamide group having 0 to 20 carbon atoms, such as N, N-dimethylsulfonamide, N- Phenylsulfonamide, etc.), acyloxy groups (preferably C1-C20 acyloxy groups such as acetyloxy, benzoyloxy, etc.), carbamoyl groups (preferably C1-C20 carbamoyl groups such as N, N- Dimethylcarbamoyl, N-phenylcarbamoyl, etc.), acylamino group (preferably an acylamino group having 1 to 20 carbon atoms, such as acetylamino, benzoylamino, etc.), cyano group, halogen atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, Iodine atoms, etc.), more preferably alkyl groups, alkeni Group, aryl group, heterocyclic group, alkoxy group, aryloxy group, alkoxycarbonyl group, amino group, acylamino group, cyano group or halogen atom, particularly preferably alkyl group, alkenyl group, heterocyclic group, alkoxy group , An alkoxycarbonyl group, an amino group, an acylamino group, or a cyano group.

化合物ないし置換基等がアルキル基、アルケニル基等を含むとき、これらは直鎖状でも分岐状でもよく、置換されていても無置換でもよい。またアリール基、ヘテロ環基等を含むとき、それらは単環でも縮環でもよく、置換されていても無置換でもよい。   When a compound or a substituent includes an alkyl group, an alkenyl group, etc., these may be linear or branched, and may be substituted or unsubstituted. When an aryl group, a heterocyclic group, or the like is included, they may be monocyclic or condensed, and may be substituted or unsubstituted.

<電解質>
本発明の非水二次電池用電解液に用いる電解質は、周期律表第一族または第二族に属する金属イオンの塩であることが好ましい。その材料は電解液の使用目的により適宜選択される。例えば、リチウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などが挙げられ、二次電池などに使用される場合には、出力の観点からリチウム塩が好ましい。本発明の非水二次電池用電解液をリチウム二次電池用非水系電解液として用いる場合には、金属イオンの塩としてリチウム塩を選択することが好ましい。リチウム塩としては、リチウム二次電池用非水系電解液の電解質に通常用いられるリチウム塩が好ましく、例えば、以下に述べるものが好ましい。
<Electrolyte>
The electrolyte used for the electrolyte solution for a non-aqueous secondary battery of the present invention is preferably a salt of a metal ion belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table. The material is appropriately selected depending on the intended use of the electrolytic solution. For example, lithium salt, potassium salt, sodium salt, calcium salt, magnesium salt and the like can be mentioned. When used in a secondary battery or the like, lithium salt is preferable from the viewpoint of output. When using the electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries of this invention as a non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary batteries, it is preferable to select a lithium salt as a salt of a metal ion. As a lithium salt, the lithium salt normally used for the electrolyte of the nonaqueous electrolyte solution for lithium secondary batteries is preferable, For example, what is described below is preferable.

(L−1)無機リチウム塩:LiPF、LiBF、LiAsF、LiSbF等の無機フッ化物塩;LiClO、LiBrO、LiIO等の過ハロゲン酸塩;LiAlCl等の無機塩化物塩等。 (L-1) Inorganic lithium salts: inorganic fluoride salts such as LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiSbF 6 ; perhalogenates such as LiClO 4 , LiBrO 4 , LiIO 4 ; inorganic chloride salts such as LiAlCl 4 etc.

(L−2)含フッ素有機リチウム塩:LiCFSO等のパーフルオロアルカンスルホン酸塩;LiN(CFSO、LiN(CFCFSO、LiN(FSO、LiN(CFSO)(CSO)等のパーフルオロアルカンスルホニルイミド塩;LiC(CFSO等のパーフルオロアルカンスルホニルメチド塩;Li[PF(CFCFCF)]、Li[PF(CFCFCF]、Li[PF(CFCFCF]、Li[PF(CFCFCFCF)]、Li[PF(CFCFCFCF]、Li[PF(CFCFCFCF]等のフルオロアルキルフッ化リン酸塩等。 (L-2) Fluorine-containing organic lithium salt: Perfluoroalkane sulfonate such as LiCF 3 SO 3 ; LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 , LiN (FSO 2 ) 2 , Perfluoroalkanesulfonylimide salts such as LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ); perfluoroalkanesulfonylmethide salts such as LiC (CF 3 SO 2 ) 3 ; Li [PF 5 (CF 2 CF 2 CF 3 )], Li [PF 4 (CF 2 CF 2 CF 3 ) 2 ], Li [PF 3 (CF 2 CF 2 CF 3 ) 3 ], Li [PF 5 (CF 2 CF 2 CF 2 CF 3 )], Li [PF 4 ( CF 2 CF 2 CF 2 CF 3) 2], Li [PF 3 (CF 2 CF 2 CF 2 CF 3) 3] fluoroalkyl fluoride such as potash Acid salts, and the like.

(L−3)オキサラトボレート塩:リチウムビス(オキサラト)ボレート、リチウムジフルオロオキサラトボレート等。
これらのなかで、LiPF、LiBF、LiAsF、LiSbF、LiClO、Li(RfSO)、LiN(RfSO、LiN(FSO、およびLiN(RfSO)(RfSO)が好ましく、LiPF、LiBF、LiN(RfSO、LiN(FSO、およびLiN(RfSO)(RfSO)などのリチウムイミド塩がさらに好ましい。ここで、Rf、Rfはそれぞれパーフルオロアルキル基を示す。
なお、電解液に用いる電解質は、1種を単独で使用しても、2種以上を任意に組み合わせてもよい。
電解液における電解質(好ましくは周期律表第一族または第二族に属する金属のイオンもしくはその金属塩)は、所定の塩濃度となるような量で添加されることが好ましい。塩濃度は電解液の使用目的により適宜選択されるが、一般的には電解液全質量に対して、10質量%〜50質量%であることが好ましく、より好ましくは15質量%〜30質量%である。モル濃度としては、0.5M〜1.5Mが好ましい。なお、イオンの濃度として評価するときには、その好適に適用される金属との塩換算で算定されればよい。
(L-3) Oxalatoborate salt: lithium bis (oxalato) borate, lithium difluorooxalatoborate and the like.
Among these, LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiClO 4 , Li (Rf 1 SO 3 ), LiN (Rf 1 SO 2 ) 2 , LiN (FSO 2 ) 2 , and LiN (Rf 1 SO 2 ) (Rf 2 SO 2 ) is preferred, and lithium such as LiPF 6 , LiBF 4 , LiN (Rf 1 SO 2 ) 2 , LiN (FSO 2 ) 2 , and LiN (Rf 1 SO 2 ) (Rf 2 SO 2 ) More preferred are imide salts. Here, Rf 1 and Rf 2 each represent a perfluoroalkyl group.
In addition, the electrolyte used for electrolyte solution may be used individually by 1 type, or may combine 2 or more types arbitrarily.
The electrolyte (preferably metal ions belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table or metal salts thereof) in the electrolytic solution is preferably added in such an amount that a predetermined salt concentration is obtained. The salt concentration is appropriately selected depending on the purpose of use of the electrolytic solution, but generally it is preferably 10% by mass to 50% by mass, more preferably 15% by mass to 30% by mass with respect to the total mass of the electrolytic solution. It is. The molar concentration is preferably 0.5M to 1.5M. In addition, when evaluating as an ion density | concentration, what is necessary is just to calculate by salt conversion with the metal applied suitably.

<非水溶剤>
本発明に用いられる非水溶剤としては、非プロトン性有機溶媒であることが好ましく、なかでも炭素数2〜10の非プロトン性有機溶媒であることが好ましい。非水溶剤は、エーテル基、カルボニル基、エステル基、またはカーボネート基を有する化合物であることが好ましく、環状カーボネート、鎖状カーボネート、または環状エステルであることがより好ましい。化合物は置換基を有していてもよく、その例として上記の置換基Tが挙げられる。
<Non-aqueous solvent>
The non-aqueous solvent used in the present invention is preferably an aprotic organic solvent, and more preferably an aprotic organic solvent having 2 to 10 carbon atoms. The non-aqueous solvent is preferably a compound having an ether group, a carbonyl group, an ester group, or a carbonate group, and more preferably a cyclic carbonate, a chain carbonate, or a cyclic ester. The compound may have a substituent, and examples thereof include the above-described substituent T.

非水溶剤としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、イソ酪酸メチル、トリメチル酢酸メチル、トリメチル酢酸エチル、アセトニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、3−メトキシプロピオニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリジノン、N−メチルオキサゾリジノン、N,N’−ジメチルイミダゾリジノン、ニトロメタン、ニトロエタン、スルホラン、燐酸トリメチル、ジメチルスルホキシドまたはジメチルスルホキシド燐酸などが挙げられる。これらは、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
なかでも、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、および、γ−ブチロラクトンからなる群のうちの少なくとも1種が好ましく、特に、エチレンカーボネートまたはプロピレンカーボネートなどの高粘度(高誘電率)溶媒(例えば、比誘電率ε≧30)と、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネートまたはジエチルカーボネートなどの低粘度溶媒(例えば、粘度≦1mPa・s)との組み合わせがより好ましい。電解質塩の解離性およびイオンの移動度が向上するからである。
しかしながら、本発明に用いられる非水溶剤は、上記例示によって限定されるものではない。
Examples of the non-aqueous solvent include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, methyl propyl carbonate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2 -Methyltetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, 1,3-dioxane, 1,4-dioxane, methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, butyric acid Methyl, methyl isobutyrate, methyl trimethylacetate, ethyl trimethylacetate, acetonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, methoxyacetonitrile, 3-methoxypropionitrile, N, Examples thereof include N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidinone, N-methyloxazolidinone, N, N′-dimethylimidazolidinone, nitromethane, nitroethane, sulfolane, trimethyl phosphate, dimethyl sulfoxide, and dimethyl sulfoxide phosphoric acid. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, at least one member selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and γ-butyrolactone is preferable, and in particular, high viscosity (high dielectric constant) such as ethylene carbonate or propylene carbonate. The combination of a solvent (for example, relative dielectric constant ε ≧ 30) and a low viscosity solvent (for example, viscosity ≦ 1 mPa · s) such as dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, or diethyl carbonate is more preferable. This is because the dissociation property of the electrolyte salt and the ion mobility are improved.
However, the non-aqueous solvent used in the present invention is not limited by the above examples.

<機能性添加剤>
本発明の非水二次電池用電解液には、上述したホスファゼン化合物、シクロプロパン化合物、電解質、非水溶剤以外の他の成分が含有されていてもよく、各種の機能性添加剤を含有させることが好ましい。この添加剤により発現させる機能としては、例えば、難燃性の向上、サイクル特性の良化、容量特性の改善が挙げられる。以下に、本発明の電解質に適用することが好ましい機能性添加剤の例を示す。
<Functional additives>
The electrolyte solution for a non-aqueous secondary battery of the present invention may contain other components other than the above-described phosphazene compound, cyclopropane compound, electrolyte, and non-aqueous solvent, and contains various functional additives. It is preferable. Examples of the function manifested by this additive include improved flame retardancy, improved cycle characteristics, and improved capacity characteristics. Examples of functional additives that are preferably applied to the electrolyte of the present invention are shown below.

(芳香族性化合物)
芳香族性化合物としては、ビフェニル化合物、アルキル置換ベンゼン化合物が挙げられる。ビフェニル化合物は2つのベンゼン環が単結合で結合している部分構造を有しておりベンゼン環は置換基を有してもよく、好ましい置換基は、炭素数1〜4のアルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、t−ブチルなど)、炭素数6〜10のアリール基(例えば、フェニル、ナフチルなど)である。
ビフェニル化合物としては、具体的に、ビフェニル、o−テルフェニル、m−テルフェニル、p−テルフェニル、4−メチルビフェニル、4−エチルビフェニル、および4−tert−ブチルビフェニルを挙げることができる。
アルキル置換ベンゼン化合物は、炭素数1〜10のアルキル基で置換されたベンゼン化合物が好ましく、具体的には、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、t−アミルベンゼン、t−ブチルベンゼン、テチラヒドロナフタレンを挙げることができる。
(Aromatic compounds)
Examples of aromatic compounds include biphenyl compounds and alkyl-substituted benzene compounds. The biphenyl compound has a partial structure in which two benzene rings are bonded by a single bond, and the benzene ring may have a substituent, and preferred substituents are alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms (for example, Methyl, ethyl, propyl, t-butyl and the like) and aryl groups having 6 to 10 carbon atoms (for example, phenyl, naphthyl and the like).
Specific examples of the biphenyl compound include biphenyl, o-terphenyl, m-terphenyl, p-terphenyl, 4-methylbiphenyl, 4-ethylbiphenyl, and 4-tert-butylbiphenyl.
The alkyl-substituted benzene compound is preferably a benzene compound substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Specifically, ethylbenzene, isopropylbenzene, cyclohexylbenzene, t-amylbenzene, t-butylbenzene, and tetrahydrohydronaphthalene are used. Can be mentioned.

(ハロゲン含有化合物)
ハロゲン含有化合物が有するハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、または、臭素原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。ハロゲン原子の数としては1〜6個が好ましく、1〜3個がより好ましい。ハロゲン含有化合物としてはフッ素原子で置換されたカーボネート化合物、フッ素原子を有するポリエーテル化合物、フッ素置換芳香族化合物が好ましい。
ハロゲン置換カーボネート化合物は鎖状、または、環状いずれでもよいが、イオン伝導性の観点から、電解質塩(例えばリチウムイオン)の配位性が高い環状カーボネート化合物が好ましく、5員環環状カーボネート化合物が特に好ましい。
ハロゲン置換カーボネート化合物の好ましい具体例を以下に示す。このなかでもBex1〜Bex4の化合物が特に好ましく、Bex1が特に好ましい。
(Halogen-containing compounds)
As a halogen atom which a halogen containing compound has, a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom is preferable, and a fluorine atom is more preferable. The number of halogen atoms is preferably 1 to 6, and more preferably 1 to 3. The halogen-containing compound is preferably a carbonate compound substituted with a fluorine atom, a polyether compound having a fluorine atom, or a fluorine-substituted aromatic compound.
The halogen-substituted carbonate compound may be either linear or cyclic. From the viewpoint of ion conductivity, a cyclic carbonate compound having a high coordination property of an electrolyte salt (for example, lithium ion) is preferable, and a 5-membered cyclic carbonate compound is particularly preferable. preferable.
Preferred specific examples of the halogen-substituted carbonate compound are shown below. Among these, compounds of Bex1 to Bex4 are particularly preferable, and Bex1 is particularly preferable.

(重合性化合物)
重合性化合物としては炭素−炭素二重結合を有する化合物が好ましく、二重結合を有する環状カーボネート化合物、アクリレート基、メタクリレート基、シアノアクリレート基、αCFアクリレート基から選ばれる基を有する化合物、スチリル基を有する化合物が好ましく、二重結合を有する環状カーボネート化合物、または重合性基を分子内に2つ以上有する化合物がさらに好ましい。
(Polymerizable compound)
Carbon as a polymerizable compound - preferably a compound having a carbon double bond, cyclic carbonate compounds having a double bond, acrylate group, methacrylate group, a cyano acrylate group, a compound having a group selected from ArufaCF 3 acrylate groups, styryl group A compound having a double bond is preferable, and a cyclic carbonate compound having a double bond or a compound having two or more polymerizable groups in the molecule is more preferable.

二重結合を有する環状カーボネート化合物としては、例えば、炭酸ビニレン系化合物、炭酸ビニルエチレン系化合物および炭酸メチレンエチレン系化合物からなる群のうちの少なくとも1種などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、複数種が混合されて用いられてもよい。なかでも、炭酸ビニレン、または炭酸ビニルエチレン系化合物が好ましく、炭酸ビニレン(1,3−ジオキソール−2−オン)、または炭酸ビニルエチレン(4−ビニル−1,3−ジオキソラン−2−オン)がより好ましい。高い効果が得られるからである。   Examples of the cyclic carbonate compound having a double bond include at least one selected from the group consisting of vinylene carbonate compounds, vinyl ethylene carbonate compounds, and methylene ethylene carbonate compounds. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, vinylene carbonate or vinyl ethylene carbonate compound is preferable, and vinylene carbonate (1,3-dioxol-2-one) or vinyl ethylene carbonate (4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one) is more preferable. preferable. This is because a high effect can be obtained.

(硫黄含有化合物)
含硫黄化合物としては−SO−、−SO−、−OS(=O)O−結合を有する化合物が好ましく、プロパンサルトン、プロペンサルトン、エチレンサルファイトなどの環状含硫黄化合物、スルホン酸エステル類が好ましい。環状含硫黄化合物としては、下記Eex1〜Eex12等が例示できる。
(Sulfur-containing compounds)
As the sulfur-containing compound, compounds having —SO 2 —, —SO 3 —, and —OS (═O) O— bonds are preferable, and cyclic sulfur-containing compounds such as propane sultone, propene sultone, and ethylene sulfite, and sulfonic acid Esters are preferred. Examples of the cyclic sulfur-containing compound include the following Eex1 to Eex12.

(ケイ素含有化合物)
ケイ素含有化合物としては、下記式(F1)または(F2)で表される化合物が好ましい。
(Silicon-containing compound)
As the silicon-containing compound, a compound represented by the following formula (F1) or (F2) is preferable.

F1はアルキル基、アルケニル基、アシル基、アシルオキシ基、または、アルコキシカルボニル基を表す。
F2はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、またはアルコキシ基を表す。
なお、1つの式に複数あるRF1およびRF2はそれぞれ異なっていても同じであってもよい。
R F1 represents an alkyl group, an alkenyl group, an acyl group, an acyloxy group, or an alkoxycarbonyl group.
R F2 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, or an alkoxy group.
A plurality of R F1 and R F2 in one formula may be different or the same.

(ニトリル化合物)
ニトリル化合物としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、イソブチロニトリル、スクシノニトリル、マロノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、2メチルグルタノニトリル、ヘキサントリカルボニトリル、プロパンテトラカルボニトリル等が好ましい。特に好ましくは、スクシノニトリル、マロノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、2メチルグルタノニトリル、ヘキサントリカルボニトリル、プロパンテトラカルボニトリルである。
(Nitrile compound)
As the nitrile compound, acetonitrile, propionitrile, isobutyronitrile, succinonitrile, malononitrile, glutaronitrile, adiponitrile, 2-methylglutonitrile, hexanetricarbonitrile, propanetetracarbonitrile and the like are preferable. Particularly preferred are succinonitrile, malononitrile, glutaronitrile, adiponitrile, 2-methylglutanonitrile, hexanetricarbonitrile, and propanetetracarbonitrile.

(ホウ素含有化合物)
ホウ素含有化合物としては、下記式(H1)〜(H3)で表される化合物が好ましい。
(Boron-containing compounds)
As the boron-containing compound, compounds represented by the following formulas (H1) to (H3) are preferable.

式中、RH1、RH4〜RH11は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、ヘテロアリール基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールカルボニルオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、シアノ基、カルバモイル基、またはハロゲン原子を表し、互いに連結し環を形成してもよい。RH2〜RH3は、それぞれ独立に、アルキル基、アルキルカルボニル基、アリール基、アリールカルボニル基、ヘテロアリール基、ヘテロアリールカルボニル基、またはホウ素原子を表し、互いに連結し環を形成してもよい。Z+は無機または有機カチオンを表し、好ましくはアンモニウムカチオン、Li+、Na、Kである。ホウ素含有化合物として、具体的には下記の構造が挙げられ、より好ましくはHex1〜Hex2である。 In the formula, R H1 , R H4 to R H11 are each independently an alkyl group, an alkoxy group, an alkylcarbonyloxy group, an aryl group, an aryloxy group, an arylcarbonyloxy group, a heteroaryl group, a heteroaryloxy group, a hetero group An arylcarbonyloxy group, an alkylamino group, an arylamino group, a cyano group, a carbamoyl group, or a halogen atom may be represented and linked together to form a ring. R H2 to R H3 each independently represent an alkyl group, an alkylcarbonyl group, an aryl group, an arylcarbonyl group, a heteroaryl group, a heteroarylcarbonyl group, or a boron atom, and may be connected to each other to form a ring. . Z + represents an inorganic or organic cation, and is preferably an ammonium cation, Li + , Na + , or K + . Specific examples of the boron-containing compound include the following structures, and more preferably Hex1 to Hex2.

(イミド化合物)
イミド化合物としては、耐酸化性の観点よりパーフルオロ基を有するスルホンイミド化合物が好ましく、具体的にはパーフルオロスルホイミドリチウム化合物が挙げられる。イミド化合物として、具体的には下記の構造が挙げられ、より好ましくはCex1、Cex2である。
(Imide compound)
As the imide compound, a sulfonimide compound having a perfluoro group is preferable from the viewpoint of oxidation resistance, and specifically, a perfluorosulfoimide lithium compound may be mentioned. Specific examples of the imide compound include the following structures, and Cex1 and Cex2 are more preferable.

本発明の非水二次電池用電解液には、上記のものを始め、負極被膜形成剤、過充電防止剤等から選ばれる少なくとも1種を含有していてもよい。非水二次電池用電解液中におけるこれら機能性添加剤の含有割合は特に限定はないが、非水二次電池用電解液全質量(電解質を含む)に対して、それぞれ、0.001質量%〜10質量%が好ましい。これらの化合物を添加することにより、過充電による異常時に電池の破裂を抑制したり、高温保存後の容量維持特性やサイクル特性を向上させたりすることができる。   The electrolyte solution for a non-aqueous secondary battery of the present invention may contain at least one selected from the above, a negative electrode film forming agent, an overcharge preventing agent and the like. Although the content rate of these functional additives in the electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries is not particularly limited, 0.001 mass for each of the total mass (including electrolyte) of electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries. % To 10% by mass is preferable. By adding these compounds, it is possible to suppress the rupture of the battery at the time of abnormality due to overcharge, or to improve the capacity maintenance characteristic and cycle characteristic after high temperature storage.

<電解液の調製方法等>
本発明の非水二次電池用電解液は、金属イオンの塩としてリチウム塩を用いた例を含め、上記各成分を上記非水溶媒に溶解して、常法により調製される。
本発明において、「非水」とは水を実質的に含まないことをいい、発明の効果を妨げない範囲で微量の水を含んでいてもよい。良好な特性を得ることを考慮して言うと、水の濃度が200ppm(質量基準)以下であることが好ましく、100ppm以下であることがより好ましく、20ppm以下であることがさらに好ましい。下限値は特にないが、不可避的な混入を考慮すると、1ppm以上であることが実際的である。
本発明の非水二次電池用電解液の粘度は特に限定されないが、25℃において、0.1〜10mPa・sであることが好ましく、0.5〜5mPa・sであることがより好ましい。
<Method for preparing electrolytic solution>
The electrolyte solution for a non-aqueous secondary battery of the present invention is prepared by a conventional method by dissolving the above components in the non-aqueous solvent, including an example using a lithium salt as a metal ion salt.
In the present invention, “non-water” means that water is not substantially contained, and a trace amount of water may be contained as long as the effects of the invention are not hindered. In view of obtaining good characteristics, the concentration of water is preferably 200 ppm (mass basis) or less, more preferably 100 ppm or less, and further preferably 20 ppm or less. Although there is no lower limit in particular, it is practical that it is 1 ppm or more considering inevitable mixing.
Although the viscosity of the electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries of this invention is not specifically limited, It is preferable that it is 0.1-10 mPa * s at 25 degreeC, and it is more preferable that it is 0.5-5 mPa * s.

本明細書において粘度は以下の方法で測定した値を言うこととする。サンプル1mLをレオメーター(CLS 500)に入れ、直径4cm/2°のSteel Cone(共に、TA Instrumennts社製)を用いて測定する。サンプルは予め測定開始温度にて温度が一定となるまで保温しておき、測定はその後に開始する。測定温度は25℃とする。   In the present specification, the viscosity is a value measured by the following method. 1 mL of a sample is put into a rheometer (CLS 500) and measured using a Steel Cone (both manufactured by TA Instruments) having a diameter of 4 cm / 2 °. The sample is kept warm in advance until the temperature becomes constant at the measurement start temperature, and the measurement starts thereafter. The measurement temperature is 25 ° C.

<二次電池>
本発明においては、非水二次電池用電解液を含有する非水二次電池とすることが好ましい。好ましい実施形態として、リチウムイオン二次電池についてその機構を模式化して示した図1を参照して説明する。
本実施形態のリチウムイオン二次電池10は、上記本発明の非水二次電池用電解液5と、リチウムイオンの挿入放出が可能な正極C(正極集電体1,正極活物質層2)と、リチウムイオンの挿入放出または溶解析出が可能な負極A(負極集電体3,負極活物質層4)とを備える。これら必須の部材に加え、電池が使用される目的、電位の形状などを考慮し、正極と負極の間に配設されるセパレータ9、集電端子(図示せず)、および外装ケース等(図示せず)を含んで構成されてもよい。必要に応じて、電池の内部および電池の外部の少なくともいずれかに保護素子を装着してもよい。このような構造とすることにより、電解液5内でリチウムイオンの授受a,bが生じ、充電α、放電βを行うことができ、回路配線7を介して動作機構6を介して運転または蓄電を行うことができる。
以下、本発明の好ましい実施形態であるリチウム二次電池の構成について、さらに詳細に説明する。
<Secondary battery>
In this invention, it is preferable to set it as the non-aqueous secondary battery containing the electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries. As a preferred embodiment, a lithium ion secondary battery will be described with reference to FIG. 1 schematically showing the mechanism.
The lithium ion secondary battery 10 of this embodiment includes the electrolyte solution 5 for a non-aqueous secondary battery of the present invention and a positive electrode C capable of inserting and releasing lithium ions (a positive electrode current collector 1 and a positive electrode active material layer 2). And a negative electrode A (a negative electrode current collector 3 and a negative electrode active material layer 4) capable of inserting and releasing lithium ions or dissolving and depositing lithium ions. In addition to these essential members, considering the purpose for which the battery is used, the shape of the potential, etc., a separator 9 disposed between the positive electrode and the negative electrode, a current collecting terminal (not shown), an outer case, etc. (Not shown). If necessary, a protective element may be attached to at least one of the inside of the battery and the outside of the battery. By adopting such a structure, lithium ion exchanges a and b occur in the electrolytic solution 5, charging α and discharging β can be performed, and operation or storage is performed via the circuit mechanism 7 via the operation mechanism 6. It can be performed.
Hereinafter, the configuration of the lithium secondary battery which is a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail.

(電池形状)
本実施形態のリチウム二次電池が適用される電池形状には、特に制限はなく、例えば、有底筒型形状、有底角型形状、薄型形状、シート形状、および、ペーパー形状などが挙げられ、これらのいずれであってもよい。また、組み込まれるシステムや機器の形を考慮した馬蹄形や櫛型形状等の異型のものであってもよい。なかでも、電池内部の熱を効率よく外部に放出する観点から、比較的平らで大面積の面を少なくとも一つを有する有底角型形状や薄型形状などの角型形状が好ましい。
(Battery shape)
The battery shape to which the lithium secondary battery of the present embodiment is applied is not particularly limited, and examples thereof include a bottomed cylindrical shape, a bottomed square shape, a thin shape, a sheet shape, and a paper shape. Any of these may be used. Further, it may be of a different shape such as a horseshoe shape or a comb shape considering the shape of the system or device to be incorporated. Among these, from the viewpoint of efficiently releasing the heat inside the battery to the outside, a rectangular shape such as a bottomed rectangular shape or a thin shape having at least one surface that is relatively flat and has a large area is preferable.

有底筒型形状の電池では、充填される発電素子に対する外表面積が小さくなるので、充電や放電時に内部抵抗による発生するジュール発熱を効率よく外部に逃げる設計にすることが好ましい。また、熱伝導性の高い物質の充填比率を高め、内部での温度分布が小さくなるように設計することが好ましい。図2は、有底筒型形状リチウム二次電池100の例である。この電池は、セパレータ12を介して重ね合わせた正極シート14、負極シート16を巻回して外装缶18内に収納した有底筒型形状リチウム二次電池100となっている。   In a battery having a bottomed cylindrical shape, since the outer surface area with respect to the power generating element to be filled becomes small, it is preferable to design so that Joule heat generated by the internal resistance at the time of charging and discharging efficiently escapes to the outside. Moreover, it is preferable to design so that the filling ratio of the substance having high thermal conductivity is increased and the temperature distribution inside is reduced. FIG. 2 is an example of a bottomed cylindrical lithium secondary battery 100. This battery is a bottomed cylindrical lithium secondary battery 100 in which a positive electrode sheet 14 and a negative electrode sheet 16 overlapped with a separator 12 are wound and accommodated in an outer can 18.

有底角型形状では、一番大きい面の面積S(端子部を除く外形寸法の幅と高さとの積、単位cm)の2倍と電池外形の厚さT(単位cm)との比率2S/Tの値が100以上であることが好ましく、200以上であることがより好適である。最大面を大きくすることにより高出力かつ大容量の電池であってもサイクル性や高温保存等の特性を向上させるとともに、異常発熱時の放熱効率を上げることができ、「弁作動」や「破裂」という危険な状態になることを抑制することができる。 In the bottomed square shape, the ratio of the area S of the largest surface (the product of the width and height of the outer dimensions excluding the terminal portion, unit cm 2 ) to the thickness T (unit cm) of the battery outer shape The 2S / T value is preferably 100 or more, and more preferably 200 or more. By increasing the maximum surface, it is possible to improve characteristics such as cycle performance and high-temperature storage even for high-power and large-capacity batteries, and increase the heat dissipation efficiency during abnormal heat generation. Can be prevented from becoming a dangerous state.

(電池を構成する部材)
本実施形態のリチウム二次電池は、図1に基づいて言うと、電解液5、正極Cおよび負極Aの電極合剤、セパレータ9の基本部材を具備して構成される。以下、これらの各部材について述べる。
(Members constituting the battery)
The lithium secondary battery according to the present embodiment includes the basic member of the electrolyte 5, the electrode mixture of the positive electrode C and the negative electrode A, and the separator 9, based on FIG. 1. Hereinafter, each of these members will be described.

(電極合材)
電極合材は、集電体(電極基材)上に活物質と導電剤、結着剤、フィラーなどの分散物を塗布したものであり、リチウム電池においては、活物質が正極活物質である正極合材と活物質が負極活物質である負極合材が使用されることが好ましい。次に、電極合材を構成する分散物(電極用組成物)中の各成分等について説明する。
(Electrode mixture)
The electrode mixture is obtained by applying a dispersion of an active material and a conductive agent, a binder, a filler, etc. on a current collector (electrode substrate). In a lithium battery, the active material is a positive electrode active material. It is preferable to use a negative electrode mixture in which the positive electrode mixture and the active material are a negative electrode active material. Next, each component in the dispersion (electrode composition) constituting the electrode mixture will be described.

・正極活物質
正極活物質には遷移金属酸化物を用いることが好ましく、なかでも、遷移元素M(Co、Ni、Fe、Mn、Cu、Vから選択される1種以上の元素)を有することが好ましい。また、混合元素M(リチウム以外の金属周期律表の第1(Ia)族の元素、第2(IIa)族の元素、Al、Ga、In、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Si、P、Bなど)を混合してもよい。この、遷移金属酸化物として例えば、下記式(MA)〜(MC)のいずれかで表されるものを含む特定遷移金属酸化物、あるいはその他の遷移金属酸化物としてV、MnO等が挙げられる。正極活物質には、粒子状の正極活物質を用いてもよい。具体的に、可逆的にリチウムイオンを挿入・放出できる遷移金属酸化物を用いることができるが、特定遷移金属酸化物を用いるのが好ましい。
-Positive electrode active material It is preferable to use a transition metal oxide for the positive electrode active material, and in particular, it has a transition element M a (one or more elements selected from Co, Ni, Fe, Mn, Cu, V). It is preferable. Further, mixed element M b (elements of the first (Ia) group of the metal periodic table other than lithium, elements of the second (IIa) group, Al, Ga, In, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Si , P, B, etc.) may be mixed. Examples of the transition metal oxide include specific transition metal oxides including those represented by any of the following formulas (MA) to (MC), or other transition metal oxides such as V 2 O 5 and MnO 2. Is mentioned. As the positive electrode active material, a particulate positive electrode active material may be used. Specifically, a transition metal oxide capable of reversibly inserting and releasing lithium ions can be used, but a specific transition metal oxide is preferably used.

遷移金属酸化物としては、遷移元素Mを含む酸化物等が好適に挙げられる。このとき混合元素M(好ましくはAl)などを混合してもよい。混合量としては、遷移金属の量に対して0〜30mol%が好ましい。Li/Mのモル比が0.3〜2.2になるように混合して合成されたものが、より好ましい。 The transition metal oxides, oxides containing a transition element M a is preferably exemplified. At this time, a mixed element M b (preferably Al) or the like may be mixed. The mixing amount is preferably 0 to 30 mol% with respect to the amount of the transition metal. That the molar ratio of li / M a is synthesized by mixing so that 0.3 to 2.2 is more preferable.

〔式(MA)で表される遷移金属酸化物(層状岩塩型構造)〕
リチウム含有遷移金属酸化物としてはなかでも下式で表されるものが好ましい。
Li ・・・ (MA)
[Transition metal oxide represented by formula (MA) (layered rock salt structure)]
Among them, lithium-containing transition metal oxides are preferably those represented by the following formula.
Li a M 1 O b (MA)

式中、MはMと同義である。aは0〜1.2を表し、0.1〜1.15であることが好ましく、さらに0.6〜1.1であることが好ましい。bは1〜3を表し、2であることが好ましい。Mの一部は混合元素Mで置換されていてもよい。式(MA)で表される遷移金属酸化物は典型的には層状岩塩型構造を有する。 In the formula, M 1 has the same meaning as M a . a represents 0 to 1.2, preferably 0.1 to 1.15, and more preferably 0.6 to 1.1. b represents 1-3 and is preferably 2. A part of M 1 may be substituted with the mixed element M b . The transition metal oxide represented by the formula (MA) typically has a layered rock salt structure.

本遷移金属酸化物は下記の各式で表されるものであることがより好ましい。
(MA−1) LiCoO
(MA−2) LiNiO
(MA−3) LiMnO
(MA−4) LiCoNi1−j
(MA−5) LiNiMn1−j
(MA−6) LiCoNiAl1−j−i
(MA−7) LiCoNiMn1−j−i
The transition metal oxide is more preferably one represented by the following formulas.
(MA-1) Li g CoO k
(MA-2) Li g NiO k
(MA-3) Li g MnO k
(MA-4) Li g Co j Ni 1-j O k
(MA-5) Li g Ni j Mn 1-j O k
(MA-6) Li g Co j Ni i Al 1-j-i O k
(MA-7) Li g Co j Ni i Mn 1-j-i O k

ここでgはaと同義である。jは0.1〜0.9を表す。iは0〜1を表す。ただし、1−j−iは0以上になる。kはbと同義である。遷移金属化合物の具体例を示すと、LiCoO(コバルト酸リチウム[LCO])、LiNi(ニッケル酸リチウム)、LiNi0.85Co0.01Al0.05(ニッケルコバルトアルミニウム酸リチウム[NCA])、LiNi0.33Co0.33Mn0.33(ニッケルマンガンコバルト酸リチウム[NMC])、LiNi0.5Mn0.5(マンガンニッケル酸リチウム)である。 Here, g is synonymous with a. j represents 0.1 to 0.9. i represents 0 to 1; However, 1-j-i is 0 or more. k is synonymous with b. Specific examples of the transition metal compound include LiCoO 2 (lithium cobaltate [LCO]), LiNi 2 O 2 (lithium nickelate), LiNi 0.85 Co 0.01 Al 0.05 O 2 (nickel cobalt aluminum acid Lithium [NCA]), LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 (lithium nickel manganese cobaltate [NMC]), LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 (lithium manganese nickelate).

式(MA)で表される遷移金属酸化物は、一部重複するが、表記を変えて示すと、下記で表されるものも好ましい例として挙げられる。
(i)LiNiMnCo(x>0.2,y>0.2,z≧0,x+y+z=1)
代表的なもの:
LiNi1/3Mn1/3Co1/3
LiNi1/2Mn1/2
(ii)LiNiCoAl(x>0.7,y>0.1,0.1>z≧0.05,x+y+z=1)
代表的なもの:
LiNi0.8Co0.15Al0.05
The transition metal oxide represented by the formula (MA) partially overlaps, but when represented by changing the notation, those represented by the following are also preferable examples.
(I) Li g Ni x Mn y Co z O 2 (x> 0.2, y> 0.2, z ≧ 0, x + y + z = 1)
Representative:
Li g Ni 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2
Li g Ni 1/2 Mn 1/2 O 2
(Ii) Li g Ni x Co y Al z O 2 (x> 0.7, y>0.1,0.1> z ≧ 0.05, x + y + z = 1)
Representative:
Li g Ni 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2

〔式(MB)で表される遷移金属酸化物(スピネル型構造)〕
リチウム含有遷移金属酸化物としてはなかでも下記式(MB)で表されるものも好ましい。
Li ・・・ (MB)
[Transition metal oxide represented by formula (MB) (spinel structure)]
As the lithium-containing transition metal oxide, those represented by the following formula (MB) are particularly preferable.
Li c M 2 2 O d (MB)

式中、MはMと同義である。cは0〜2を表し、0.1〜1.15であることが好ましく、さらに0.6〜1.5であることが好ましい。dは3〜5を表し、4であることが好ましい。 In the formula, M 2 has the same meaning as M a . c represents 0 to 2, preferably 0.1 to 1.15, and more preferably 0.6 to 1.5. d represents 3 to 5 and is preferably 4.

式(MB)で表される遷移金属酸化物は下記の各式で表されるものであることがより好ましい。
(MB−1) LiMn
(MB−2) LiMnAl2−p
(MB−3) LiMnNi2−p
The transition metal oxide represented by the formula (MB) is more preferably one represented by the following formulas.
(MB-1) Li m Mn 2 O n
(MB-2) Li m Mn p Al 2-p O n
(MB-3) Li m Mn p Ni 2-p O n

mはcと同義である。nはdと同義である。pは0〜2を表す。遷移金属化合物の具体例を示すと、LiMn、LiMn1.5Ni0.5である。 m is synonymous with c. n is synonymous with d. p represents 0-2. Specific examples of the transition metal compound are LiMn 2 O 4 and LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 .

式(MB)で表される遷移金属酸化物はさらに下記で表されるものも好ましい例として挙げられる。
(a) LiCoMnO
(b) LiFeMn
(c) LiCuMn
(d) LiCrMn
(e) LiNiMn
高容量、高出力の観点で上記のうちNiを含む電極がさらに好ましい。
Preferred examples of the transition metal oxide represented by the formula (MB) include those represented by the following.
(A) LiCoMnO 4
(B) Li 2 FeMn 3 O 8
(C) Li 2 CuMn 3 O 8
(D) Li 2 CrMn 3 O 8
(E) Li 2 NiMn 3 O 8
Of these, an electrode containing Ni is more preferable from the viewpoint of high capacity and high output.

〔式(MC)で表される遷移金属酸化物〕
リチウム含有遷移金属酸化物としてはリチウム含有遷移金属リン酸化物を用いることも好ましく、なかでも下記式(MC)で表されるものがより好ましい。
Li(PO ・・・ (MC)
[Transition metal oxide represented by formula (MC)]
As the lithium-containing transition metal oxide, it is also preferable to use a lithium-containing transition metal phosphor oxide, and among them, one represented by the following formula (MC) is more preferable.
Li e M 3 (PO 4 ) f ... (MC)

式中、eは0〜2を表し、0.1〜1.15であることが好ましく、さらに0.5〜1.5であることが好ましい。fは1〜5を表し、0.5〜2であることが好ましい。   In the formula, e represents 0 to 2, preferably 0.1 to 1.15, and more preferably 0.5 to 1.5. f represents 1 to 5 and is preferably 0.5 to 2.

はV、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cuから選択される1種以上の元素を表す。Mは、上記の混合元素Mのほか、Ti、Cr、Zn、Zr、Nb等の他の金属で置換していてもよい。具体例としては、例えば、LiFePO、LiFe(PO等のオリビン型リン酸鉄塩、LiFeP等のピロリン酸鉄類、LiCoPO等のリン酸コバルト類、Li(PO(リン酸バナジウムリチウム)等の単斜晶ナシコン型リン酸バナジウム塩が挙げられる。
なお、Liの組成を表すa,c,g,m,e値は、充放電により変化する値であり、典型的には、Liを含有したときの安定な状態の値で評価される。式(a)〜(e)では特定値としてLiの組成を示しているが、これも同様に電池の動作により変化するものである。
なかでも本発明においては、Niおよび/またはMn原子を含有する正極活物質を用いることが好ましく、NiおよびMn原子両方を含有する正極活物質を用いることがより好ましい。特に好ましい正極活物質の具体例としては下記が挙げられる。
LiNi0.33Co0.33Mn0.33
LiNi0.6Co0.2Mn0.2
LiNi0.5Co0.3Mn0.2
LiNi0.5Mn0.5
LiNi0.5Mn1.5
これらは高電位で使用できるため電池容量を大きくすることができ、また高電位で使用しても容量維持率が高いため特に好ましい。
M 3 represents one or more elements selected from V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, and Cu. M 3 represents, in addition to the mixing element M b above, Ti, Cr, Zn, Zr, may be substituted by other metals such as Nb. Specific examples include, for example, olivine-type iron phosphates such as LiFePO 4 and Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 , iron pyrophosphates such as LiFeP 2 O 7 , cobalt phosphates such as LiCoPO 4 , and Li 3. Monoclinic Nasicon type vanadium phosphate salts such as V 2 (PO 4 ) 3 (lithium vanadium phosphate) can be mentioned.
The a, c, g, m, and e values representing the composition of Li are values that change due to charge and discharge, and are typically evaluated as values in a stable state when Li is contained. In the formulas (a) to (e), the composition of Li is shown as a specific value, and this also changes depending on the operation of the battery.
In particular, in the present invention, a positive electrode active material containing Ni and / or Mn atoms is preferably used, and a positive electrode active material containing both Ni and Mn atoms is more preferably used. Specific examples of particularly preferable positive electrode active materials include the following.
LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2
LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2
LiNi 0.5 Co 0.3 Mn 0.2 O 2
LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2
LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4
Since these can be used at a high potential, the battery capacity can be increased, and even when used at a high potential, the capacity retention rate is high, which is particularly preferable.

本発明において、正極活物質には3.5V以上の正極電位(Li/Li基準)で通常使用を維持できる材料を用いることが好ましく、3.8V以上であることがより好ましく、4V以上であることがさらに好ましく、4.25V以上であることが特に好ましく、4.3V以上であることが最も好ましい。上限は特にないが、5V以下であることが実際的である。上記範囲とすることで、サイクル特性および高レート放電特性を向上することができる。
ここで通常使用を維持できるとは、その電圧で充電を行ったときでも電極材料が劣化して使用不能になることがないことを意味し、この電位を通常使用可能電位ともいう。
充放電時の正極電位(Li/Li基準)は、(正極電位)=(負極電位)+(電池電圧)である。負極としてチタン酸リチウムを用いた場合、負極電位は1.55Vとする。負極として黒鉛を用いた場合は、負極電位は0.1Vとする。充電時に電池電圧を観測し、正極電位を算出する。
In the present invention, the positive electrode active material is preferably a material that can maintain normal use at a positive electrode potential (Li / Li + standard) of 3.5 V or higher, more preferably 3.8 V or higher, and more preferably 4 V or higher. More preferably, it is more preferably 4.25V or more, and most preferably 4.3V or more. Although there is no upper limit in particular, it is practical that it is 5V or less. By setting it as the above range, cycle characteristics and high rate discharge characteristics can be improved.
Here, being able to maintain normal use means that even when charging is performed at that voltage, the electrode material does not deteriorate and cannot be used, and this potential is also referred to as a normal usable potential.
The positive electrode potential during charging / discharging (Li / Li + reference) is (positive electrode potential) = (negative electrode potential) + (battery voltage). When lithium titanate is used as the negative electrode, the negative electrode potential is 1.55V. When graphite is used as the negative electrode, the negative electrode potential is set to 0.1V. The battery voltage is observed during charging and the positive electrode potential is calculated.

本発明の非水二次電池用電解液は、高電位の正極と組み合わせて用いることが特に好ましい。高電位の正極を用いると、通常、サイクル特性が大きく低下しがちであるが、本発明の好ましい実施形態によれば非水二次電池用電解液は、この低下を抑えた良好な性能を維持することができる。   The electrolyte solution for a non-aqueous secondary battery of the present invention is particularly preferably used in combination with a high potential positive electrode. When a positive electrode with a high potential is used, the cycle characteristics tend to be greatly deteriorated. However, according to a preferred embodiment of the present invention, the electrolyte for nonaqueous secondary batteries maintains good performance with this decrease suppressed. can do.

本発明の非水二次電池において、用いられる正極活物質の平均粒子サイズは特に限定されないが、0.1μm〜50μmが好ましい。比表面積としては特に限定されないが、BET法で0.01m/g〜50m/gであるのが好ましい。また、正極活物質5gを蒸留水100mlに溶かした時の上澄み液のpHとしては、7以上12以下が好ましい。 In the non-aqueous secondary battery of the present invention, the average particle size of the positive electrode active material used is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm to 50 μm. No particular limitation is imposed on the specific surface area, preferably from 0.01m 2 / g~50m 2 / g by the BET method. Further, the pH of the supernatant when 5 g of the positive electrode active material is dissolved in 100 ml of distilled water is preferably 7 or more and 12 or less.

正極活物質を所定の粒子サイズにするには、良く知られた粉砕機や分級機が用いられる。例えば、乳鉢、ボールミル、振動ボールミル、振動ミル、衛星ボールミル、遊星ボールミル、旋回気流型ジェットミルや篩などが用いられる。焼成法によって得られた正極活物質は、水、酸性水溶液、アルカリ性水溶液、有機溶媒にて洗浄した後使用してもよい。   To make the positive electrode active material have a predetermined particle size, a well-known pulverizer or classifier is used. For example, a mortar, a ball mill, a vibration ball mill, a vibration mill, a satellite ball mill, a planetary ball mill, a swirling air flow type jet mill, a sieve, or the like is used. The positive electrode active material obtained by the firing method may be used after washing with water, an acidic aqueous solution, an alkaline aqueous solution, or an organic solvent.

正極活物質の配合量は特に限定されないが、活物質層を構成するための分散物(合剤)中、固形成分100質量%において、60〜98質量%であることが好ましく、70〜95質量%であることがより好ましい。   Although the compounding quantity of a positive electrode active material is not specifically limited, In the dispersion (mixture) for comprising an active material layer, it is preferable that it is 60-98 mass% in 100 mass% of solid components, and is 70-95 mass. % Is more preferable.

・負極活物質
負極活物質としては、可逆的にリチウムイオンを挿入・放出できるものが好ましく、特に制限はなく、炭素質材料、酸化錫や酸化ケイ素等の金属酸化物、金属複合酸化物、リチウム単体やリチウムアルミニウム合金等のリチウム合金、および、SnやSi等のリチウムと合金形成可能な金属等が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。なかでも、炭素質材料またはリチウム複合酸化物が信頼性の点から好ましく用いられる。
また、金属複合酸化物としては、リチウムを吸蔵、放出可能であるものが好ましく、構成成分としてチタンおよび/またはリチウムを含有していることが、高電流密度充放電特性の観点で好ましい。
・ Negative electrode active material As the negative electrode active material, those capable of reversibly inserting and releasing lithium ions are preferable, and there is no particular limitation. Carbonaceous materials, metal oxides such as tin oxide and silicon oxide, metal composite oxides, lithium Examples thereof include a single alloy and a lithium alloy such as a lithium aluminum alloy, and a metal capable of forming an alloy with lithium such as Sn or Si.
These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio. Of these, carbonaceous materials or lithium composite oxides are preferably used from the viewpoint of reliability.
Moreover, as a metal complex oxide, what can occlude and discharge | release lithium is preferable, and it is preferable from a viewpoint of a high current density charge / discharge characteristic that it contains titanium and / or lithium as a structural component.

負極活物質として用いられる炭素質材料とは、実質的に炭素からなる材料である。例えば、石油ピッチ、天然黒鉛、気相成長黒鉛等の人造黒鉛、およびPAN(Polyacrylonitrile)系の樹脂やフルフリルアルコール樹脂等の各種の合成樹脂を焼成した炭素質材料を挙げることができる。さらに、PAN系炭素繊維、セルロース系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、気相成長炭素繊維、脱水PVA系炭素繊維、リグニン炭素繊維、ガラス状炭素繊維、活性炭素繊維等の各種炭素繊維類、メソフェーズ微小球体、グラファイトウィスカー、平板状の黒鉛等を挙げることもできる。   The carbonaceous material used as the negative electrode active material is a material substantially made of carbon. Examples thereof include carbonaceous materials obtained by baking various synthetic resins such as artificial graphite such as petroleum pitch, natural graphite and vapor-grown graphite, and PAN (Polyacrylonitrile) -based resin and furfuryl alcohol resin. Furthermore, various carbon fibers such as PAN-based carbon fiber, cellulose-based carbon fiber, pitch-based carbon fiber, vapor-grown carbon fiber, dehydrated PVA-based carbon fiber, lignin carbon fiber, glassy carbon fiber, activated carbon fiber, mesophase micro Examples thereof include spheres, graphite whiskers, and flat graphite.

これらの炭素質材料は、黒鉛化の程度により難黒鉛化炭素材料と黒鉛系炭素材料に分けることもできる。また炭素質材料は、特開昭62−22066号公報、特開平2−6856号公報、同3−45473号公報に記載される面間隔や密度、結晶子の大きさを有することが好ましい。炭素質材料は、単一の材料である必要はなく、特開平5−90844号公報記載の天然黒鉛と人造黒鉛の混合物、特開平6−4516号公報記載の被覆層を有する黒鉛等を用いることもできる。   These carbonaceous materials can be divided into non-graphitizable carbon materials and graphite-based carbon materials depending on the degree of graphitization. Further, the carbonaceous material preferably has the surface spacing, density, and crystallite size described in JP-A-62-222066, JP-A-2-6856, and 3-45473. The carbonaceous material does not need to be a single material, and a mixture of natural graphite and artificial graphite described in JP-A-5-90844, graphite having a coating layer described in JP-A-6-4516, or the like is used. You can also.

本発明の非水二次電池において用いられる負極活物質である金属酸化物および金属複合酸化物は、これらの少なくとも1種を含んでいることが好ましい。金属酸化物および金属複合酸化物としては、特に非晶質酸化物が好ましく、さらに金属元素と周期律表第16族の元素との反応生成物であるカルコゲナイトも好ましく用いられる。ここでいう非晶質とは、CuKα線を用いたX線回折法で、2θ値で20°〜40°の領域に頂点を有するブロードな散乱帯を有するものを意味し、結晶性の回折線を有してもよい。2θ値で40°以上70°以下に見られる結晶性の回折線の内最も強い強度が、2θ値で20°以上40°以下に見られるブロードな散乱帯の頂点の回折線強度の100倍以下であるのが好ましく、5倍以下であるのがより好ましく、結晶性の回折線を有さないことが特に好ましい。   It is preferable that the metal oxide and metal composite oxide which are negative electrode active materials used in the non-aqueous secondary battery of the present invention contain at least one of them. As the metal oxide and the metal composite oxide, an amorphous oxide is particularly preferable, and chalcogenite which is a reaction product of a metal element and an element of Group 16 of the periodic table is also preferably used. The term “amorphous” as used herein means an X-ray diffraction method using CuKα rays, which has a broad scattering band having an apex in the region of 20 ° to 40 ° in terms of 2θ values, and is a crystalline diffraction line. You may have. The strongest intensity of crystalline diffraction lines seen from 2 ° to 40 ° to 70 ° is 100 times the diffraction line intensity at the peak of the broad scattering band seen from 2 ° to 20 °. It is preferable that it is 5 times or less, and it is particularly preferable not to have a crystalline diffraction line.

非晶質酸化物およびカルコゲナイドからなる化合物群のなかでも、半金属元素の非晶質酸化物、およびカルコゲナイドがより好ましく、周期律表第13(IIIB)族〜15(VB)族の元素、Al、Ga、Si、Sn、Ge、Pb、Sb、Biの1種単独あるいはそれらの2種以上の組み合わせからなる酸化物、およびカルコゲナイドが特に好ましい。好ましい非晶質酸化物およびカルコゲナイドの具体例としては、例えば、Ga、SiO、GeO、SnO、SnO、PbO、PbO、Pb、Pb、Pb、Sb、Sb、Sb、Bi、Bi、SnSiO、GeS、SnS、SnS、PbS、PbS、Sb、Sb、SnSiSなどが好ましく挙げられる。また、これらは、酸化リチウムとの複合酸化物、例えば、LiSnOであってもよい。 Among the group of compounds consisting of amorphous oxides and chalcogenides, amorphous metal oxides and chalcogenides are more preferable, and elements in groups 13 (IIIB) to 15 (VB) of the periodic table, Al , Ga, Si, Sn, Ge, Pb, Sb, Bi alone or in combination of two or more thereof, and chalcogenide are particularly preferable. Specific examples of preferable amorphous oxides and chalcogenides include, for example, Ga 2 O 3 , SiO, GeO, SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 2 O 4 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , SnSiO 3 , GeS, SnS, SnS 2 , PbS, PbS 2 , Sb 2 S 3 , Sb 2 S 5 , such as SnSiS 3 may preferably be mentioned. Moreover, these may be a complex oxide with lithium oxide, for example, Li 2 SnO 2 .

本発明の非水二次電池において、用いられる負極活物質の平均粒子サイズは、0.1μm〜60μmが好ましい。所定の粒子サイズにするには、よく知られた粉砕機や分級機が用いられる。例えば、乳鉢、ボールミル、サンドミル、振動ボールミル、衛星ボールミル、遊星ボールミル、旋回気流型ジェットミルや篩などが好適に用いられる。粉砕時には水、あるいはメタノール等の有機溶媒を共存させた湿式粉砕も必要に応じて行うことができる。所望の粒径とするためには分級を行うことが好ましい。分級方法としては特に限定はなく、篩、風力分級機などを必要に応じて用いることができる。分級は乾式、湿式ともに用いることができる。   In the nonaqueous secondary battery of the present invention, the average particle size of the negative electrode active material used is preferably 0.1 μm to 60 μm. To obtain a predetermined particle size, a well-known pulverizer or classifier is used. For example, a mortar, a ball mill, a sand mill, a vibrating ball mill, a satellite ball mill, a planetary ball mill, a swirling air flow type jet mill or a sieve is preferably used. When pulverizing, wet pulverization in the presence of water or an organic solvent such as methanol can be performed as necessary. In order to obtain a desired particle size, classification is preferably performed. The classification method is not particularly limited, and a sieve, an air classifier, or the like can be used as necessary. Classification can be used both dry and wet.

焼成法により得られた化合物の化学式は、測定方法として誘導結合プラズマ(ICP)発光分光分析法、簡便法として、焼成前後の粉体の質量差から算出できる。   The chemical formula of the compound obtained by the firing method can be calculated from the mass difference between the powders before and after firing as an inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopic analysis method as a measurement method.

本発明において、Sn、Si、Geを中心とする非晶質酸化物負極活物質に併せて用いることができる負極活物質としては、リチウムイオンまたはリチウム金属を吸蔵・放出できる炭素材料や、リチウム、リチウム合金、リチウムと合金可能な金属が好適に挙げられる。   In the present invention, the negative electrode active material that can be used in combination with the amorphous oxide negative electrode active material centering on Sn, Si, and Ge includes a carbon material capable of inserting and extracting lithium ions or lithium metal, lithium, Preferred examples include lithium alloys and metals that can be alloyed with lithium.

本発明の非水二次電池用電解液は好ましい様態として高電位負極(好ましくはリチウム・チタン酸化物、電位1.55V対Li金属)との組合せ、および低電位負極(好ましくは炭素材料、シリコン含有材料、電位約0.1V対Li金属)との組合せのいずれにおいても優れた特性を発現する。さらに高容量化に向けて開発が進んでいるリチウムと合金形成可能な金属または金属酸化物負極(好ましくはSi、酸化Si、Si/酸化Si、Sn、酸化Sn、SnB、Cu/Snおよびこれらのうち複数の複合体)、およびこれらの金属または金属酸化物と炭素材料の複合体を負極とする電池においても好ましく用いることができる。
本発明においては、なかでも、炭素、Si、チタン、およびスズから選ばれる少なくとも1種を含有する負極活物質を用いることが好ましい。
The electrolyte for a non-aqueous secondary battery of the present invention is preferably combined with a high potential negative electrode (preferably lithium / titanium oxide, potential 1.55 V vs. Li metal) and a low potential negative electrode (preferably a carbon material, silicon). Excellent characteristics are exhibited in any combination of the contained material and the potential of about 0.1 V vs. Li metal. Further, metal or metal oxide negative electrodes (preferably Si, Si oxide, Si / Si oxide, Sn, Sn oxide, SnB x P y O z , Cu, which can be alloyed with lithium, which are being developed for higher capacity) / Sn and a plurality of these composites), and a battery using a composite of these metals or metal oxides and a carbon material as a negative electrode.
In the present invention, it is particularly preferable to use a negative electrode active material containing at least one selected from carbon, Si, titanium, and tin.

・導電材
導電材は、構成された非水二次電池において、化学変化を起こさない電子伝導性材料が好ましく、公知の導電材を任意に用いることができる。通常、天然黒鉛(鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛など)、人工黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維や金属粉(銅、ニッケル、アルミニウム、銀(特開昭63−10148,554号に記載)等)、金属繊維あるいはポリフェニレン誘導体(特開昭59−20,971号に記載)などの導電性材料を1種またはこれらの混合物として含ませることができる。そのなかでも、黒鉛とアセチレンブラックの併用がとくに好ましい。導電剤の添加量としては、11〜50質量%が好ましく、2〜30質量%がより好ましい。カーボンや黒鉛の場合は、2〜15質量%が特に好ましい。
-Conductive material The conductive material is preferably an electron conductive material that does not cause a chemical change in the constructed non-aqueous secondary battery, and a known conductive material can be arbitrarily used. Usually, natural graphite (scale-like graphite, scale-like graphite, earth-like graphite, etc.), artificial graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black, carbon fiber and metal powder (copper, nickel, aluminum, silver (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 63- Etc.), etc.), metal fibers or polyphenylene derivatives (described in JP-A-59-20971) can be contained as one kind or a mixture thereof. Among these, the combined use of graphite and acetylene black is particularly preferable. As addition amount of a electrically conductive agent, 11-50 mass% is preferable and 2-30 mass% is more preferable. In the case of carbon or graphite, 2 to 15% by mass is particularly preferable.

・結着剤
結着剤としては、多糖類、熱可塑性樹脂およびゴム弾性を有するポリマーなどが挙げられ、そのなかでも、例えば、でんぷん、カルボキシメチルセルロース、セルロース、ジアセチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルフェノール、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリヒドロキシ(メタ)アクリレート、スチレン−マレイン酸共重合体等の水溶性ポリマー、ポリビニルクロリド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフロロエチレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体、ビニリデンフロライド−テトラフロロエチレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ジエンポリマー(EPDM)、スルホン化EPDM、ポリビニルアセタール樹脂、メチルメタアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート等の(メタ)アクリル酸エステルを含有する(メタ)アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸エステル−アクリロニトリル共重合体、ビニルアセテート等のビニルエステルを含有するポリビニルエステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリブタジエン、ネオプレンゴム、フッ素ゴム、ポリエチレンオキシド、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等のエマルジョン(ラテックス)またはサスペンジョンが好ましく、ポリアクリル酸エステル系のラテックス、カルボキシメチルセルロース、ポリテトラフロロエチレン、ポリフッ化ビニリデンがより好ましい。
-Binders Examples of binders include polysaccharides, thermoplastic resins and rubber-elastic polymers, among which starch, carboxymethylcellulose, cellulose, diacetylcellulose, methylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropyl, and the like. Water-soluble cellulose, sodium alginate, polyacrylic acid, sodium polyacrylate, polyvinyl phenol, polyvinyl methyl ether, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylonitrile, polyacrylamide, polyhydroxy (meth) acrylate, styrene-maleic acid copolymer, etc. Polymer, polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, (Meta) such as vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene polymer (EPDM), sulfonated EPDM, polyvinyl acetal resin, methyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate (Meth) acrylic ester copolymer containing acrylic ester, (meth) acrylic ester-acrylonitrile copolymer, polyvinyl ester copolymer containing vinyl ester such as vinyl acetate, styrene-butadiene copolymer, Acrylonitrile-butadiene copolymer, polybutadiene, neoprene rubber, fluororubber, polyethylene oxide, polyester polyurethane resin, polyether polyurethane resin, polycarbonate Polyurethane resins, polyester resins, phenolic resins, emulsion (latex) or suspension such as an epoxy resin is preferable, polyacrylate latex, carboxymethyl cellulose, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride is more preferable.

結着剤は、1種単独または2種以上を混合して用いることができる。結着剤の添加量が少ないと、電極合材の保持力・凝集力が弱くなる。多すぎると電極体積が増加し電極単位体積または単位質量あたりの容量が減少する。このような理由で結着剤の添加量は1〜30質量%が好ましく、2〜10質量%がより好ましい。   A binder can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. If the amount of the binder added is small, the holding power and cohesive strength of the electrode mixture are weakened. If the amount is too large, the electrode volume increases and the capacity per electrode unit volume or unit mass decreases. For this reason, the addition amount of the binder is preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 2 to 10% by mass.

・フィラー
電極合材は、フィラーを含んでいてもよい。フィラーを形成する材料は、本発明の非水二次電池において、化学変化を起こさない繊維状材料が好ましい。通常、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのオレフィン系ポリマー、ガラス、炭素などの材料からなる繊維状のフィラーが用いられる。フィラーの添加量は特に限定されないが、分散物中、0〜30質量%が好ましい。
-Filler The electrode compound material may contain the filler. The material forming the filler is preferably a fibrous material that does not cause a chemical change in the non-aqueous secondary battery of the present invention. Usually, fibrous fillers made of materials such as olefin polymers such as polypropylene and polyethylene, glass, and carbon are used. Although the addition amount of a filler is not specifically limited, 0-30 mass% is preferable in a dispersion.

・集電体
正・負極の集電体としては、本発明の非水二次電池において化学変化を起こさない電子伝導体が用いられる。正極の集電体としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、チタンなどの他に、アルミニウムやステンレス鋼の表面にカーボン、ニッケル、チタンあるいは銀を処理させたものが好ましく、そのなかでも、アルミニウム、アルミニウム合金がより好ましい。
-Current collector As the positive / negative current collector, an electron conductor that does not cause a chemical change in the nonaqueous secondary battery of the present invention is used. As the positive electrode current collector, in addition to aluminum, stainless steel, nickel, titanium, etc., a surface of aluminum or stainless steel treated with carbon, nickel, titanium, or silver is preferable, and among them, aluminum, aluminum Alloys are more preferred.

負極の集電体としては、アルミニウム、銅、ステンレス鋼、ニッケル、チタンが好ましく、アルミニウム、銅、銅合金がより好ましい。   As the negative electrode current collector, aluminum, copper, stainless steel, nickel, and titanium are preferable, and aluminum, copper, and a copper alloy are more preferable.

集電体の形状としては、通常フィルムシート状のものが使用されるが、ネット、パンチされたもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の成形体なども用いることができる。集電体の厚みとしては、特に限定されないが、1μm〜500μmが好ましい。また、集電体表面は、表面処理により凹凸を付けることも好ましい。
これらの材料から適宜選択した部材によりリチウム二次電池の電極合材が形成される。
As the shape of the current collector, a film sheet is usually used, but a net, a punched one, a lath body, a porous body, a foamed body, a molded body of a fiber group, and the like can also be used. Although it does not specifically limit as thickness of a collector, 1 micrometer-500 micrometers are preferable. Moreover, it is also preferable that the current collector surface is roughened by surface treatment.
An electrode mixture of the lithium secondary battery is formed by a member appropriately selected from these materials.

(セパレータ)
本発明の非水二次電池に用いられるセパレータは、正極と負極を電子的に絶縁する機械的強度、イオン透過性、および正極と負極の接触面で酸化・還元耐性のある材料で構成されていることが好ましい。このような材料として多孔質のポリマー材料や無機材料、有機無機ハイブリッド材料、あるいはガラス繊維などが用いられる。これらセパレータは信頼性確保のためのシャットダウン機能、すなわち、80℃以上で隙間を閉塞して抵抗を上げ、電流を遮断する機能を持つことが好ましく、閉塞温度は90℃以上、180℃以下であることが好ましい。
(Separator)
The separator used in the non-aqueous secondary battery of the present invention is made of a material that mechanically insulates the positive electrode and the negative electrode, has ion permeability, and has oxidation / reduction resistance at the contact surface between the positive electrode and the negative electrode. Preferably it is. As such a material, a porous polymer material, an inorganic material, an organic-inorganic hybrid material, glass fiber, or the like is used. These separators preferably have a shutdown function for ensuring reliability, that is, a function of closing a gap at 80 ° C. or higher to increase resistance and blocking current, and a closing temperature is 90 ° C. or higher and 180 ° C. or lower. It is preferable.

セパレータの孔の形状は、通常は円形や楕円形で、大きさは0.05μm〜30μmであり、0.1μm〜20μmが好ましい。さらに延伸法、相分離法で作った場合のように、棒状や不定形の孔であってもよい。これらの隙間の占める比率すなわち気孔率は、20%〜90%であり、35%〜80%が好ましい。   The shape of the hole of the separator is usually a circle or an ellipse, and the size is 0.05 μm to 30 μm, preferably 0.1 μm to 20 μm. Furthermore, it may be a rod-like or irregular-shaped hole as in the case of making by a stretching method or a phase separation method. The ratio of these gaps, that is, the porosity, is 20% to 90%, preferably 35% to 80%.

ポリマー材料としては、セルロース不織布、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの単一の材料を用いたものでも、2種以上の複合化材料を用いたものであってもよい。孔径、気孔率や孔の閉塞温度などを変えた2種以上の微多孔フィルムを積層したものが、好ましい。   As the polymer material, a single material such as a cellulose nonwoven fabric, polyethylene, or polypropylene may be used, or two or more composite materials may be used. What laminated | stacked the 2 or more types of microporous film which changed the hole diameter, the porosity, the obstruction | occlusion temperature of a hole, etc. is preferable.

無機材料としては、アルミナや二酸化珪素等の酸化物類、窒化アルミや窒化珪素等の窒化物類、硫酸バリウムや硫酸カルシウム等の硫酸塩類が用いられ、粒子形状または繊維形状のものが用いられる。形態としては、不織布、織布、微多孔性フィルム等の薄膜形状のものが用いられる。薄膜形状では、孔径が0.01μm〜1μm、厚さが5μm〜50μmのものが好適に用いられる。独立した薄膜形状以外に、無機物の粒子を含有する複合多孔層を樹脂製の結着剤を用いて正極および/または負極の表層に形成させてなるセパレータを用いることもできる。例えば、正極の両面に90%粒径が1μm未満のアルミナ粒子をフッ素樹脂の結着剤を用いて多孔層として形成させることが挙げられる。   As the inorganic material, oxides such as alumina and silicon dioxide, nitrides such as aluminum nitride and silicon nitride, and sulfates such as barium sulfate and calcium sulfate are used, and those having a particle shape or fiber shape are used. As the form, a thin film shape such as a non-woven fabric, a woven fabric, or a microporous film is used. In the thin film shape, those having a pore diameter of 0.01 μm to 1 μm and a thickness of 5 μm to 50 μm are preferably used. In addition to the independent thin film shape, a separator formed by forming a composite porous layer containing inorganic particles on the surface layer of the positive electrode and / or the negative electrode using a resin binder can also be used. For example, alumina particles having a 90% particle diameter of less than 1 μm are formed on both surfaces of the positive electrode as a porous layer using a fluororesin binder.

<非水二次電池の作製>
本発明の非水二次電池の形状としては、既述のように、シート状、角型、シリンダー状などいずれの形にも適用できる。正極活物質や負極活物質の合材は、集電体の上に、塗布(コート)、乾燥、圧縮されて、主に用いられる。
<Production of non-aqueous secondary battery>
As described above, the shape of the nonaqueous secondary battery of the present invention can be applied to any shape such as a sheet shape, a square shape, and a cylinder shape. The positive electrode active material and the composite material of the negative electrode active material are mainly used after being applied (coated), dried and compressed on the current collector.

以下、図2により、有底筒型形状リチウム二次電池100を例に挙げて、その構成および作製方法について説明する。
有底筒型形状の電池では、充填される発電素子に対する外表面積が小さくなるので、充電や放電時に内部抵抗による発生するジュール発熱を効率よく外部に逃げる設計にすることが好ましい。また、熱伝導性の高い物質の充填比率を高め、内部での温度分布が小さくなるように設計することが好ましい。図2は、有底筒型形状リチウム二次電池100を例である。この電池は、セパレータ12を介して重ね合わせた正極シート14、負極シート16を巻回して外装缶18内に収納した有底筒型形状リチウム二次電池100となっている。その他、図中の20が絶縁板、22が封口板、24が正極集電体、26がガスケット、28が圧力感応弁体、30が電流遮断素子である。なお、拡大した円内の図示は視認性を考慮しハッチングを変えているが、各部材は符号により全体図と対応している。
Hereinafter, with reference to FIG. 2, a configuration and a manufacturing method thereof will be described using the bottomed cylindrical lithium secondary battery 100 as an example.
In a battery having a bottomed cylindrical shape, since the outer surface area with respect to the power generating element to be filled becomes small, it is preferable to design so that Joule heat generated by the internal resistance at the time of charging and discharging efficiently escapes to the outside. Moreover, it is preferable to design so that the filling ratio of the substance having high thermal conductivity is increased and the temperature distribution inside is reduced. FIG. 2 shows an example of a bottomed cylindrical lithium secondary battery 100. This battery is a bottomed cylindrical lithium secondary battery 100 in which a positive electrode sheet 14 and a negative electrode sheet 16 overlapped with a separator 12 are wound and accommodated in an outer can 18. In addition, in the figure, 20 is an insulating plate, 22 is a sealing plate, 24 is a positive electrode current collector, 26 is a gasket, 28 is a pressure sensitive valve body, and 30 is a current interruption element. In addition, although the illustration in the enlarged circle has changed hatching in consideration of visibility, each member corresponds to the whole drawing by reference numerals.

まず、負極活物質と、所望により用いられる結着剤やフィラーなどを有機溶媒に溶解したものを混合して、スラリー状またはペースト状の負極合材を調製する。得られた負極合材を集電体としての金属芯体の両面の全面にわたって均一に塗布し、その後、有機溶媒を除去して負極合材層を形成する。さらに、集電体と負極合材層との積層体をロールプレス機等により圧延して、所定の厚みに調製して負極シート(電極シート)を得る。このとき、各剤の塗布方法や塗布物の乾燥、正・負極の電極の形成方法は定法によればよい。   First, a negative electrode active material is mixed with a binder or filler that is optionally used in an organic solvent to prepare a slurry-like or paste-like negative electrode mixture. The obtained negative electrode mixture is uniformly applied over the entire surface of both surfaces of the metal core as a current collector, and then the organic solvent is removed to form a negative electrode mixture layer. Further, the laminate of the current collector and the negative electrode composite material layer is rolled with a roll press or the like to prepare a predetermined thickness to obtain a negative electrode sheet (electrode sheet). At this time, the coating method of each agent, the drying of the coated material, and the method of forming the positive and negative electrodes may be in accordance with conventional methods.

本実施形態では、円筒形の電池を例に挙げたが、本発明はこれに制限されず、例えば、作製された正・負の電極シートを、セパレータを介して重ね合わせた後、そのままシート状電池に加工するか、或いは、折りまげた後角型缶に挿入して、缶とシートを電気的に接続した後、電解質を注入し、封口板を用いて開口部を封止して角型電池を形成してもよい。   In the present embodiment, a cylindrical battery has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and for example, after the produced positive and negative electrode sheets are overlapped via a separator, the sheet is used as it is. After processing into a battery or folding it and inserting it into a square can, electrically connecting the can and the sheet, injecting electrolyte, sealing the opening with a sealing plate and square A battery may be formed.

いずれの実施形態においても、開口部を封止するための封口板として安全弁を用いることができる。また、封口部材には、安全弁の他、従来知られている種々の安全素子を備えつけてもよい。例えば、過電流防止素子として、ヒューズ、バイメタル、PTC(Positive Temperature Coefficient)素子などが好適に用いられる。   In any embodiment, a safety valve can be used as a sealing plate for sealing the opening. In addition to the safety valve, the sealing member may be provided with various conventionally known safety elements. For example, a fuse, a bimetal, a PTC (Positive Temperature Coefficient) element, or the like is preferably used as the overcurrent prevention element.

また、安全弁のほかに電池缶の内圧上昇の対策として、電池缶に切込を入れる方法、ガスケット亀裂方法、封口板亀裂方法、または、リード板との切断方法を利用することができる。また、充電器に過充電や過放電対策を組み込んだ保護回路を具備させるか、あるいは独立に接続させてもよい。   In addition to the safety valve, as a countermeasure against the increase in internal pressure of the battery can, a method of cutting the battery can, a method of cracking the gasket, a method of cracking the sealing plate, or a method of cutting the lead plate can be used. Further, the charger may be provided with a protection circuit incorporating measures against overcharge and overdischarge, or may be connected independently.

缶やリード板は、電気伝導性をもつ金属や合金を用いることができる。例えば、鉄、ニッケル、チタン、クロム、モリブデン、銅、アルミニウムなどの金属あるいはそれらの合金が好適に用いられる。   For the can and lead plate, a metal or alloy having electrical conductivity can be used. For example, metals such as iron, nickel, titanium, chromium, molybdenum, copper, and aluminum, or alloys thereof are preferably used.

キャップ、缶、シート、リード板の溶接法は、公知の方法(例、直流または交流の電気溶接、レーザー溶接、超音波溶接)を用いることができる。封口用シール剤は、アスファルトなどの従来知られている化合物や混合物を用いることができる。   As a welding method for the cap, can, sheet, and lead plate, a known method (eg, direct current or alternating current electric welding, laser welding, ultrasonic welding) can be used. As the sealing agent for sealing, a conventionally known compound or mixture such as asphalt can be used.

<非水二次電池の用途>
リチウム電池と呼ばれる二次電池は、充放電反応にリチウムの吸蔵および放出を利用する二次電池(リチウムイオン二次電池)と、リチウムの析出および溶解を利用する二次電池(リチウム金属二次電池)とに大別される。本発明においてはリチウムイオン二次電池としての適用が好ましい。
本発明の非水二次電池はサイクル性良好な二次電池を作製することができるため、種々の用途に適用される。適用態様には特に限定はないが、例えば、電子機器に搭載する場合、ノートパソコン、ペン入力パソコン、モバイルパソコン、電子ブックプレーヤー、携帯電話、コードレスフォン子機、ページャー、ハンディーターミナル、携帯ファックス、携帯コピー、携帯プリンター、ヘッドフォンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、ポータブルCD、ミニディスク、電気シェーバー、トランシーバー、電子手帳、電卓、メモリーカード、携帯テープレコーダー、ラジオ、バックアップ電源、メモリーカードなどが挙げられる。その他民生用として、自動車、電動車両、モーター、照明器具、玩具、ゲーム機器、ロードコンディショナー、時計、ストロボ、カメラ、医療機器(ペースメーカー、補聴器、肩もみ機など)などが挙げられる。さらに、各種軍需用、宇宙用として用いることができる。また、太陽電池と組み合わせることもできる。
<Applications of non-aqueous secondary batteries>
Secondary batteries called lithium batteries are secondary batteries that use the insertion and extraction of lithium for charge / discharge reactions (lithium ion secondary batteries), and secondary batteries that use precipitation and dissolution of lithium (lithium metal secondary batteries). ). In the present invention, application as a lithium ion secondary battery is preferable.
Since the nonaqueous secondary battery of the present invention can produce a secondary battery with good cycle performance, it is applied to various applications. Although there is no particular limitation on the application mode, for example, when installed in an electronic device, a notebook computer, a pen input personal computer, a mobile personal computer, an electronic book player, a mobile phone, a cordless phone, a pager, a handy terminal, a mobile fax machine, a mobile phone Copy, portable printer, headphone stereo, video movie, LCD TV, handy cleaner, portable CD, minidisc, electric shaver, transceiver, electronic notebook, calculator, memory card, portable tape recorder, radio, backup power supply, memory card, etc. It is done. Other consumer products include automobiles, electric vehicles, motors, lighting equipment, toys, game equipment, road conditioners, watches, strobes, cameras, medical equipment (such as pacemakers, hearing aids, and shoulder grinders). Furthermore, it can be used for various military purposes and space. Moreover, it can also combine with a solar cell.

以下に、実施例に基づき本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明がこれにより限定して解釈されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not construed as being limited thereto.

<実施例1>
<電解液の調製>
1M LiPF エチレンカーボネート/エチルメチルカーボネート=1/2電解液にホスファゼン化合物A−108を15質量%、シクロプロパン化合物SI−01を表1中に示す量となるように添加し、さらにビニレンカーボネートを全電解液に対し1質量%となるように添加して各試験用の電解液を調製した。調製した電解液の25℃における粘度は全て5mPa・s以下であり、カールフィッシャー法(JISK0113)により測定した電解液の水分量は20ppm以下であった。
なお、ホスファゼン化合物A−108およびシクロプロパン化合物SI−01は、それぞれ上記にて例示した化合物に該当する。
<Example 1>
<Preparation of electrolyte>
1M LiPF 6 ethylene carbonate / ethyl methyl carbonate = 1/2 To the electrolyte, add 15% by mass of phosphazene compound A-108 and cyclopropane compound SI-01 in amounts shown in Table 1, and further add vinylene carbonate. An electrolyte solution for each test was prepared by adding 1% by mass with respect to the total electrolyte solution. All the prepared electrolyte solutions had a viscosity at 25 ° C. of 5 mPa · s or less, and the water content of the electrolyte solution measured by the Karl Fischer method (JIS K0113) was 20 ppm or less.
The phosphazene compound A-108 and the cyclopropane compound SI-01 correspond to the compounds exemplified above.

<電解液の難燃性評価>
調製した電解液の難燃性を大気下、25℃において以下のように評価した。
UL−94HB水平燃焼試験を参考に、以下の試験条件にて評価を実施した。幅13mm、長さ110mmのガラス濾紙(ADVANTEC GA−100)を切り出し、調製した電解液1.5mlをガラス濾紙上に満遍なく滴下した。十分にガラス濾紙内に電解液が染み込んだ後、余剰の電解液を拭い、短軸が垂直になるように吊るした。全炎長2cmに調整したブタンガスバーナーの内炎がガラス濾紙の先端に触れる位置で3秒着火し、炎を離した後の挙動で着火の有無、着火後の消炎、着火点から他方の端まで炎が到達する時間を以下のように評価したところ、着火が見られず、不燃であった(評価5)。
5・・・着火が見られず、不燃であった。
4・・・着火したがすぐに消炎した。
3・・・着火したが着火点から他方の端まで炎が到達する前に消炎した。
2・・・着火点から他方の端まで炎が到達する時間が10秒以上で、燃焼抑制効果が見られるが、不燃、消炎には至らないレベル
1・・・着火点から他方の端まで炎が到達する時間が10秒未満で、燃焼抑制効果なし。
<Evaluation of flame retardancy of electrolyte>
The flame retardancy of the prepared electrolyte was evaluated as follows at 25 ° C. in the air.
The evaluation was carried out under the following test conditions with reference to the UL-94HB horizontal combustion test. A glass filter paper (ADVANTEC GA-100) having a width of 13 mm and a length of 110 mm was cut out, and 1.5 ml of the prepared electrolyte was evenly dropped onto the glass filter paper. After the electrolyte solution was sufficiently infiltrated into the glass filter paper, the excess electrolyte solution was wiped off and suspended so that the minor axis was vertical. The flame of the butane gas burner adjusted to a total flame length of 2 cm ignites for 3 seconds at the position where it touches the tip of the glass filter paper. When the time to reach was evaluated as follows, ignition was not seen and it was nonflammable (Evaluation 5).
5 ... Ignition was not seen and it was nonflammable.
4 ... I ignited but extinguished immediately.
3 ... ignited but extinguished before the flame reached from the ignition point to the other end.
2 ... Flame reaches from the ignition point to the other end for 10 seconds or more, and the combustion suppression effect is seen, but it does not lead to non-flammability and extinction Level 1 ... Flame reaches from the ignition point to the other end The burning time is less than 10 seconds and there is no combustion suppression effect.

<電池(1)の作製>
正極は活物質:LiNi1/3Mn1/3Co1/3(NMC)94質量%、導電助剤:カーボンブラック3質量%、バインダー:PVDF(PolyVinylidene DiFluoride)3質量%で作製し、負極は活物質:黒鉛97質量%、バインダー:スチレンブタジエンゴム(SBR)2質量%、増粘剤:CMC(carboxymethylcellulose)1質量%で作製した。セパレータは、ポリプロピレン製多孔質膜24μm厚を用いた。上記の正極、負極、および、セパレータを使用し、表1の電解液を用いて、2032形コイン電池(1)を作製した。
<Production of battery (1)>
The positive electrode is made of active material: LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 (NMC) 94% by mass, conductive assistant: carbon black 3% by mass, binder: PVDF (PolyVinylidene DiFluoride) 3% by mass, The negative electrode was made with active material: 97% by mass of graphite, binder: 2% by mass of styrene butadiene rubber (SBR), and thickener: 1% by mass of CMC (carboxymethylcellulose). As the separator, a polypropylene porous film having a thickness of 24 μm was used. Using the positive electrode, the negative electrode, and the separator described above, a 2032 type coin battery (1) was manufactured using the electrolytic solution shown in Table 1.

<電池の初期化>
2032形コイン電池(1)を用いて、30℃の恒温槽中、電池電圧が4.35Vになるまで0.2C定電流充電を行った。次に、30℃の恒温槽中、電池電圧が2.75Vになるまで0.2C定電流放電を行った。この操作を3回繰り返して、2032形コイン電池(1)の初期化を実施した。次に、得られた2032形コイン電池(1)を用いて下記項目の評価を行った。結果を表1に示す。
ここで1Cとは電池の容量を1時間で放電または充電する電流値を表し、0.2Cはその0.2倍、0.5Cはその0.5倍、2Cは2倍の電流値を表す。
<Battery initialization>
Using a 2032 type coin battery (1), 0.2C constant current charging was performed in a thermostat at 30 ° C. until the battery voltage reached 4.35V. Next, 0.2 C constant current discharge was performed until the battery voltage became 2.75 V in a thermostat at 30 ° C. This operation was repeated three times to initialize the 2032 type coin battery (1). Next, the following items were evaluated using the obtained 2032 type coin battery (1). The results are shown in Table 1.
Here, 1C represents a current value for discharging or charging the battery capacity in one hour, 0.2C represents 0.2 times, 0.5C represents 0.5 times, and 2C represents twice the current value. .

(初回放電容量)
2032形コイン電池(1)を用いて、45℃の恒温槽中、電池電圧が4.35Vになるまで0.7C定電流充電した後、電池電圧4.35Vの定電圧において電流値が0.03Cになるまで充電を行った。ただし、その時間の上限を2時間とした。この電池を45℃の恒温槽中、電池電圧が2.75Vになるまで0.5C定電流放電を行い、初回放電容量(I)を測定した。
(First discharge capacity)
Using a 2032 type coin battery (1), a constant current of 0.7 C was charged in a constant temperature bath at 45 ° C. until the battery voltage reached 4.35 V, and then the current value at a constant voltage of 4.35 V was 0. The battery was charged until reaching 03C. However, the upper limit of the time was 2 hours. This battery was subjected to a 0.5 C constant current discharge in a 45 ° C. thermostat until the battery voltage reached 2.75 V, and the initial discharge capacity (I) was measured.

(高温サイクル試験)
初回放電容量を測定した2032形コイン電池(1)を45℃の恒温槽中、電池電圧が4.35Vになるまで0.7C定電流充電した後、電池電圧4.35Vの定電圧において電流値が0.03Cになるまで充電を行った。ただし、その時間の上限を2時間とした。この電池を45℃の恒温槽中、電池電圧が2.75Vになるまで0.5C定電流放電を行う充放電サイクルを300回繰り返した。
(High temperature cycle test)
The 2032 type coin battery (1) whose initial discharge capacity was measured was charged at a constant current of 0.7 C in a constant temperature bath at 45 ° C. until the battery voltage reached 4.35 V, and then the current value at a constant voltage of 4.35 V. The battery was charged until 0.03C was reached. However, the upper limit of the time was 2 hours. This battery was repeatedly charged and discharged 300 times in a constant temperature bath at 45 ° C. for 0.5C constant current discharge until the battery voltage reached 2.75V.

(サイクル試験後の放電容量)
上記高温サイクル試験後の2032形コイン電池(1)を初回放電容量計測と同じ条件で充放電を行い、サイクル試験後の放電容量(II)を測定した。
(Discharge capacity after cycle test)
The 2032 type coin battery (1) after the high-temperature cycle test was charged and discharged under the same conditions as the initial discharge capacity measurement, and the discharge capacity (II) after the cycle test was measured.

得られた結果から下式によりサイクル試験後の放電容量維持率を算出した。
サイクル試験後の放電容量維持率=放電容量(II)/初回放電容量(I)
なお、得られた放電容量維持率はシクロプロパン化合物SI−01を0.5質量%添加した試験No101のサイクル試験後の放電容量維持率を100とし、その相対値を容量比として評価し、表1に示す。
From the obtained results, the discharge capacity retention rate after the cycle test was calculated by the following formula.
Discharge capacity maintenance ratio after cycle test = discharge capacity (II) / initial discharge capacity (I)
In addition, the obtained discharge capacity maintenance rate was evaluated by taking the discharge capacity maintenance rate after the cycle test of test No101 to which 0.5% by mass of cyclopropane compound SI-01 was added as 100, and evaluating the relative value as a capacity ratio. It is shown in 1.

<比較例1>
ホスファゼン化合物A−108を添加しなかった以外は、実施例1と同じ操作を行った。調製した電解液の25℃における粘度は全て5mPa・s以下であり、カールフィッシャー法(JISK0113)により測定した電解液の水分量は20ppm以下であった。電解液の難燃性評価では着火点から他方の端まで炎が到達する時間が5秒未満であった(評価1)。
<Comparative Example 1>
The same operation as in Example 1 was carried out except that phosphazene compound A-108 was not added. All the prepared electrolyte solutions had a viscosity at 25 ° C. of 5 mPa · s or less, and the water content of the electrolyte solution measured by the Karl Fischer method (JIS K0113) was 20 ppm or less. In the flame retardancy evaluation of the electrolyte, the time for the flame to reach from the ignition point to the other end was less than 5 seconds (Evaluation 1).

実施例1と比較例1の比較から、試験No102〜107に示すように、シクロプロパン化合物を1から15質量%添加することで厳しい使用条件においても高い放電容量の維持率を達成でき、試験No104〜106に示すように、5から10質量%添加でより高い効果を発現することが分かる。
また、ホスファゼン化合物とシクロプロパン化合物の関係で言うと、試験No103〜107に示すように、ホスファゼン化合物100質量部に対して、シクロプロパン化合物を10から100質量部添加することで厳しい使用条件においても高い放電容量の維持率を達成でき、試験No104〜106に示すように、30から70質量部添加でより高い効果を発現することが分かる。
From the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, as shown in Test Nos. 102 to 107, by adding 1 to 15% by mass of the cyclopropane compound, a high discharge capacity retention rate can be achieved even under severe use conditions. As shown in ˜106, it can be seen that the addition of 5 to 10% by mass exhibits a higher effect.
In terms of the relationship between the phosphazene compound and the cyclopropane compound, as shown in Test Nos. 103 to 107, the cyclopropane compound is added in an amount of 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the phosphazene compound. It can be seen that a high discharge capacity retention rate can be achieved and, as shown in Test Nos. 104 to 106, a higher effect is exhibited by addition of 30 to 70 parts by mass.

<実施例2>
ホスファゼン化合物A−120を10質量%、シクロプロパン化合物SIII−06を表2中に示す量となるように添加した以外は、実施例1と同じ操作を行った。調製した電解液の25℃における粘度は全て5mPa・s以下であり、カールフィッシャー法(JISK0113)により測定した電解液の水分量は20ppm以下であった。その結果を表2に示す。
なお、ホスファゼン化合物A−120およびシクロプロパン化合物SIII−06は、それぞれ上記にて例示した化合物に該当する。
<Example 2>
The same operation as in Example 1 was carried out except that phosphazene compound A-120 was added in an amount of 10% by mass and cyclopropane compound SIII-06 was added in amounts shown in Table 2. All the prepared electrolyte solutions had a viscosity at 25 ° C. of 5 mPa · s or less, and the water content of the electrolyte solution measured by the Karl Fischer method (JIS K0113) was 20 ppm or less. The results are shown in Table 2.
The phosphazene compound A-120 and the cyclopropane compound SIII-06 correspond to the compounds exemplified above, respectively.

<比較例2>
ホスファゼン化合物A−120を添加しなかった以外は、実施例2と同じ操作を行った。調製した電解液の25℃における粘度は全て5mPa・s以下であり、カールフィッシャー法(JISK0113)により測定した電解液の水分量は20ppm以下であった。その結果を表2に示す。
<Comparative example 2>
The same operation as in Example 2 was performed, except that phosphazene compound A-120 was not added. All the prepared electrolyte solutions had a viscosity at 25 ° C. of 5 mPa · s or less, and the water content of the electrolyte solution measured by the Karl Fischer method (JIS K0113) was 20 ppm or less. The results are shown in Table 2.

実施例2と比較例2の比較から、試験No202〜206に示すように、シクロプロパン化合物を1から10質量%添加することで厳しい使用条件においても高い放電容量の維持率を達成でき、試験No204〜205に示すように、5から7.5質量%添加でより高い効果を発現することが分かる。
また、ホスファゼン化合物とシクロプロパン化合物の関係で言うと、試験No202〜206に示すように、ホスファゼン化合物100質量部に対して、シクロプロパン化合物を10から100質量%質量部することで厳しい使用条件においても高い放電容量の維持率を達成でき、試験No203〜205に示すように、30から75質量部添加でより高い効果を発現することが分かる。
From the comparison between Example 2 and Comparative Example 2, as shown in Test Nos. 202 to 206, by adding 1 to 10% by mass of the cyclopropane compound, a high discharge capacity maintenance rate can be achieved even under severe use conditions. As shown in ˜205, it can be seen that the addition of 5 to 7.5% by mass exhibits a higher effect.
In terms of the relationship between the phosphazene compound and the cyclopropane compound, as shown in Test Nos. 202 to 206, 10 to 100% by mass of the cyclopropane compound with respect to 100 parts by mass of the phosphazene compound can be used under severe conditions. It can be seen that a high discharge capacity retention rate can be achieved, and as shown in Test Nos. 203 to 205, the addition of 30 to 75 parts by mass exhibits a higher effect.

<実施例3・比較例3>
(電解液の調製)
1M LiPF エチレンカーボネート/エチルメチルカーボネート=1/2電解液にホスファゼン化合物(A)とシクロプロパン化合物(B)を表3中に示す量(電解液全質量に対する含有量)となるように添加し、さらにビニレンカーボネートを全電解液に対し1質量%、スクシノニトリルを全電解液に対し1質量%となるように添加して各試験用の電解液を調製した。調製した電解液の25℃における粘度は全て5mPa・s以下であり、カールフィッシャー法(JISK0113)により測定した電解液の水分量は20ppm以下であった。
なお、比較例3においては、シクロプロパン化合物(B)を使用しなかった。
<Example 3 and Comparative Example 3>
(Preparation of electrolyte)
1M LiPF 6 Ethylene carbonate / ethyl methyl carbonate = 1/2 To the electrolyte solution, add the phosphazene compound (A) and the cyclopropane compound (B) to the amounts shown in Table 3 (content relative to the total mass of the electrolyte solution). Furthermore, vinylene carbonate was added at 1% by mass with respect to the total electrolyte solution, and succinonitrile was added at 1% by mass with respect to the total electrolyte solution to prepare electrolyte solutions for each test. All the prepared electrolyte solutions had a viscosity at 25 ° C. of 5 mPa · s or less, and the water content of the electrolyte solution measured by the Karl Fischer method (JIS K0113) was 20 ppm or less.
In Comparative Example 3, the cyclopropane compound (B) was not used.

<難燃性>
調製された電解液を用いて、実施例1で実施した<電解液の難燃性評価>と同様の評価を実施した。結果を表1に示す。
なお、添加剤(ホスファゼン化合物(A))を添加していない電解液は着火点から他方の端まで炎が到達する時間が5秒未満であった。
<Flame retardance>
Using the prepared electrolytic solution, the same evaluation as in <Evaluation of Flame Retardancy of Electrolytic Solution> performed in Example 1 was performed. The results are shown in Table 1.
In the electrolyte solution to which the additive (phosphazene compound (A)) was not added, the time required for the flame to reach from the ignition point to the other end was less than 5 seconds.

<電池の作製>
調製された電解液を用いて、実施例1と同様の手順に従って、サイクル試験後の放電容量維持率を算出した。なお、得られた放電容量維持率(放電容量(II)/放電容量(I))は、以下のように評価した。値が大きいほど厳しい試験条件においても容量が維持されており、良好な結果である。結果を表3に示す。
A:0.7以上
B:0.65以上0.7未満
C:0.6以上0.65未満
D:0.55以上0.6未満
E:0.5以上0.55未満
F:0.5未満
<Production of battery>
Using the prepared electrolytic solution, the discharge capacity retention rate after the cycle test was calculated according to the same procedure as in Example 1. In addition, the obtained discharge capacity maintenance factor (discharge capacity (II) / discharge capacity (I)) was evaluated as follows. The larger the value, the higher the capacity is maintained even under severe test conditions. The results are shown in Table 3.
A: 0.7 or more B: 0.65 or more and less than 0.7 C: 0.6 or more and less than 0.65 D: 0.55 or more and less than 0.6 E: 0.5 or more and less than 0.55 F: 0. Less than 5

表3に示すように、本発明の電解液を使用すると、所望の効果が得られることが確認された。特に、Ra41がジアルキルアミノ基である式(A1−1)で表される化合物、および、式(I−1)で表される化合物を組み合わせて使用した場合、より優れた効果が得られた。 As shown in Table 3, it was confirmed that the desired effect was obtained when the electrolytic solution of the present invention was used. In particular, when a compound represented by the formula (A1-1) in which Ra 41 is a dialkylamino group and a compound represented by the formula (I-1) are used in combination, a more excellent effect was obtained. .

<実施例4・比較例4>
電解液を1.1M LiBF エチレンカーボネート/ジメチルカーボネート=2/3、スクシノニトリルを1,3−プロパンスルトンに、正極活物質をコバルト酸リチウム(LiCoO)とした以外は、実施例3と同じ操作を行った。その結果を表4に示す。
<Example 4 and Comparative Example 4>
Example 3 except that the electrolytic solution was 1.1M LiBF 4 ethylene carbonate / dimethyl carbonate = 2/3, succinonitrile was 1,3-propane sultone, and the positive electrode active material was lithium cobaltate (LiCoO 2 ). The same operation was performed. The results are shown in Table 4.

表4に示すように、本発明の電解液を使用すると、所望の効果が得られることが確認された。特に、Ra41がジアルキルアミノ基である式(A1−1)で表される化合物、および、式(III−1)で表される化合物を組み合わせて使用した場合、優れた効果が得られた。
本発明の非水二次電池用電解液によれば、高い難燃性を実現しながら、厳しい使用条件においても高い放電容量の維持率を達成できることが分かった。
As shown in Table 4, it was confirmed that the desired effect was obtained when the electrolytic solution of the present invention was used. In particular, when a compound represented by the formula (A1-1) in which Ra 41 is a dialkylamino group and a compound represented by the formula (III-1) are used in combination, an excellent effect was obtained.
According to the electrolyte solution for a non-aqueous secondary battery of the present invention, it has been found that a high discharge capacity retention rate can be achieved even under severe use conditions while realizing high flame retardancy.

C 正極(正極合材)
1 正極導電材(集電体)
2 正極活物質層
A 負極(負極合材)
3 負極導電材(集電体)
4 負極活物質層
5 非水二次電池用電解液
6 動作手段
7 配線
9 セパレータ
10 リチウムイオン二次電池
12 セパレータ
14 正極シート
16 負極シート
18 負極を兼ねる外装缶
20 絶縁板
22 封口板
24 正極集電
26 ガスケット
28 圧力感応弁体
30 電流遮断素子
100 有底筒型形状リチウム二次電池
C positive electrode (positive electrode composite)
1 Positive electrode conductive material (current collector)
2 Positive electrode active material layer A Negative electrode (negative electrode composite)
3 Negative electrode conductive material (current collector)
4 Negative electrode active material layer 5 Electrolyte for non-aqueous secondary battery 6 Operating means 7 Wiring 9 Separator 10 Lithium ion secondary battery 12 Separator 14 Positive electrode sheet 16 Negative electrode sheet 18 Exterior can 20 also serving as negative electrode Electricity 26 Gasket 28 Pressure-sensitive valve body 30 Current interrupting element 100 Bottomed cylindrical lithium secondary battery

Claims (20)

式(A1)で表される化合物、および、式(A2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1つのホスファゼン化合物と、
式(I−1)で表される化合物、式(II−1)で表される化合物、および、式(III−1)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1つのシクロプロパン化合物と、
電解質と、
非水溶剤と、を含有する非水二次電池用電解液。

式中、Ra11〜Ra16、Ra21〜Ra28は、それぞれ独立に、1価の置換基を表す。近接のRa11〜Ra16、Ra21〜Ra28は、置換基同士が環を形成していてもよい。

式(I−1)中、R11〜R14は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、フッ素原子、カルボニル基含有基、またはシアノ基を示す。R15は、酸素原子、窒素原子、または硫黄原子を含むことがある炭素数1〜7の置換基を示す。L11は、アルキレン基またはカルボニル基を示す。Xは、ハメット則のσp値において0以上の値を示す電子求引性基を示す。
式(II−1)中、R21〜R24は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を示す。L21は、式中のカルボニル基およびシクロプロピル基の炭素原子とともに環構造を形成する原子群を表す。
式(III−1)中、R31〜R34は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を示す。L31は、酸素原子、−NR35−、またはカルボニル基を表す。L32は、アルキレン基、酸素原子、硫黄原子、−SO−、または−NR35−を表す。R35は、アルキル基またはアリール基を示す。n、mは、それぞれ独立に、1または2を示す。
At least one phosphazene compound selected from the group consisting of a compound represented by formula (A1) and a compound represented by formula (A2);
At least one cyclopropane compound selected from the group consisting of a compound represented by formula (I-1), a compound represented by formula (II-1), and a compound represented by formula (III-1) When,
Electrolyte,
An electrolyte for a non-aqueous secondary battery containing a non-aqueous solvent.

In the formula, Ra 11 to Ra 16 and Ra 21 to Ra 28 each independently represent a monovalent substituent. In adjacent Ra 11 to Ra 16 and Ra 21 to Ra 28 , the substituents may form a ring.

In formula (I-1), R 11 to R 14 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a fluorine atom, a carbonyl group-containing group, or a cyano group. R 15 represents a C 1-7 substituent that may contain an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom. L 11 represents an alkylene group or a carbonyl group. X represents an electron-attracting group showing a value of 0 or more in the Hammett's rule σp value.
In formula (II-1), R 21 to R 24 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. L 21 represents an atomic group that forms a ring structure with the carbon atoms of the carbonyl group and the cyclopropyl group in the formula.
In formula (III-1), R 31 to R 34 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. L 31 represents an oxygen atom, —NR 35 —, or a carbonyl group. L 32 represents an alkylene group, an oxygen atom, a sulfur atom, —SO 2 —, or —NR 35 —. R 35 represents an alkyl group or an aryl group. n and m each independently represent 1 or 2.
前記シクロプロパン化合物の含有量が、前記ホスファゼン化合物100質量部に対して、10質量部以上120質量部以下である、請求項1に記載の非水二次電池用電解液。   2. The electrolyte solution for a non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the content of the cyclopropane compound is 10 parts by mass or more and 120 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the phosphazene compound. 前記式(I−1)のXが、シアノ基、アルコキシカルボニル基、またはカルバモイル基である、請求項1または2に記載の非水二次電池用電解液。   The electrolyte solution for nonaqueous secondary batteries according to claim 1 or 2, wherein X in the formula (I-1) is a cyano group, an alkoxycarbonyl group, or a carbamoyl group. 前記式(I−1)中、R11〜R14が水素原子である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液。 The electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries of any one of Claims 1-3 whose R < 11 > -R < 14 > is a hydrogen atom in the said formula (I-1). 前記式(I−1)のXが、シアノ基、またはアルコキシカルボニル基である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液。   The electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries according to any one of claims 1 to 4, wherein X in the formula (I-1) is a cyano group or an alkoxycarbonyl group. 前記式(I−1)の−L11−R15が、−COOR16である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液。
16は、カルボニル基、エーテル基、または−NR17−を介在してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。R17は、水素原子またはアルキル基を表す。
-L 11 -R 15 is a -COOR 16, a non-aqueous liquid electrolyte for a secondary battery according to any one of claims 1 to 5 wherein the formula (I-1).
R 16 represents a carbonyl group, an ether group, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms that may intervene —NR 17 —. R 17 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
前記式(II−1)におけるL21が形成する環が、−CONR25−または−COO−を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液。なお、R25は、アルキル基またはアリール基を表す。 Ring L 21 is formed in the formula (II-1) is, -CONR 25 - or a -COO-, non-aqueous liquid electrolyte for a secondary battery according to any one of claims 1-6. R 25 represents an alkyl group or an aryl group. 前記式(II−1)で表される化合物が、下記式(II−2)で表される化合物である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液。

式中、R21〜R24は、式(II−1)と同義である。L22は、式中の2つのカルボニル基およびシクロプロピル基の炭素原子とともに環構造を形成する原子群を表す。
The electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries according to any one of claims 1 to 7, wherein the compound represented by the formula (II-1) is a compound represented by the following formula (II-2). .

In formula, R < 21 > -R < 24 > is synonymous with Formula (II-1). L 22 represents an atomic group that forms a ring structure with the carbon atoms of the two carbonyl groups and cyclopropyl group in the formula.
前記式(II−1)におけるL21がなす環が、5員環または6員環である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液。 Formula (II-1) ring L 21 is formed in is a 5- or 6-membered ring, non-aqueous liquid electrolyte for a secondary battery according to any one of claims 1-7. 前記式(III−1)における(L31)nがなす連結基が、カルボニルオキシ基、オキシカルボニル基、または−CO−NR35−である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液。 The linking group formed by (L 31 ) n in the formula (III-1) is a carbonyloxy group, an oxycarbonyl group, or —CO—NR 35 —, according to any one of claims 1 to 9. Electrolyte for non-aqueous secondary battery. 前記式(III−1)におけるL32が、アルキレン基、酸素原子、硫黄原子、または−NR35−である請求項1〜10のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液。なお、R35は、アルキル基またはアリール基を表す。 L 32 in the formula (III-1) is an alkylene group, an oxygen atom, a sulfur atom, or -NR 35 - non-aqueous liquid electrolyte for a secondary battery according to any one of claims 1 to 10 is. R 35 represents an alkyl group or an aryl group. 前記式(III−1)で表される化合物が、式(III−2)で表される化合物または式(III−3)で表される化合物である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液。

式中、R31〜R34およびL32は、式(III−1)と同義である。
The compound represented by the formula (III-1) is a compound represented by the formula (III-2) or a compound represented by the formula (III-3). Electrolyte for non-aqueous secondary batteries as described in 2.

In formula, R < 31 > -R < 34 > and L < 32 > are synonymous with Formula (III-1).
32が、炭素数1〜3のアルキレン基である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液。 The electrolyte solution for nonaqueous secondary batteries according to any one of claims 1 to 12, wherein L 32 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. 32が、メチレン基である、請求項1〜13のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液。 The electrolyte solution for nonaqueous secondary batteries according to any one of claims 1 to 13, wherein L 32 is a methylene group. 前記式(A1)で表される化合物が、式(A1−1)で表される化合物である、請求項1〜14のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液。

式中、Ra41はアルコキシ基、またはジアルキルアミノ基である。
The electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries of any one of Claims 1-14 whose compound represented by said Formula (A1) is a compound represented by Formula (A1-1).

In the formula, Ra 41 is an alkoxy group or a dialkylamino group.
Ra41がジアルキルアミノ基である、請求項15に記載の非水二次電池用電解液。 Ra 41 is a dialkylamino group, a non-aqueous liquid electrolyte for a secondary battery according to claim 15. さらに、芳香族性化合物、ハロゲン含有化合物、重合性化合物、硫黄含有化合物、ケイ素含有化合物、ニトリル化合物、ホウ素含有化合物、およびイミド化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含有する、請求項1〜16のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液。   Furthermore, it contains at least one selected from the group consisting of aromatic compounds, halogen-containing compounds, polymerizable compounds, sulfur-containing compounds, silicon-containing compounds, nitrile compounds, boron-containing compounds, and imide compounds. The electrolyte solution for non-aqueous secondary batteries of any one of -16. 前記ホスファゼン化合物の濃度が、非水二次電池用電解液全質量に対して、1質量%以上20質量%以下である、請求項1〜17のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液。   The nonaqueous secondary battery according to any one of claims 1 to 17, wherein the concentration of the phosphazene compound is 1% by mass or more and 20% by mass or less based on the total mass of the electrolyte solution for a nonaqueous secondary battery. Electrolyte. 前記シクロプロパン化合物の濃度が、非水二次電池用電解液全質量に対して、1質量%以上15質量%以下である、請求項1〜18のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液。   19. The non-aqueous secondary according to claim 1, wherein the concentration of the cyclopropane compound is 1% by mass or more and 15% by mass or less with respect to the total mass of the electrolyte solution for a non-aqueous secondary battery. Battery electrolyte. 正極と負極と請求項1〜19のいずれか1項に記載の非水二次電池用電解液とを具備する非水二次電池。   The nonaqueous secondary battery which comprises a positive electrode, a negative electrode, and the electrolyte solution for nonaqueous secondary batteries of any one of Claims 1-19.
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