JP2020064806A - Non-aqueous electrolyte solution and non-aqueous electrolyte battery - Google Patents

Non-aqueous electrolyte solution and non-aqueous electrolyte battery Download PDF

Info

Publication number
JP2020064806A
JP2020064806A JP2018197120A JP2018197120A JP2020064806A JP 2020064806 A JP2020064806 A JP 2020064806A JP 2018197120 A JP2018197120 A JP 2018197120A JP 2018197120 A JP2018197120 A JP 2018197120A JP 2020064806 A JP2020064806 A JP 2020064806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aqueous electrolyte
propyl
electrolyte solution
sulfone
ether
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018197120A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7157622B2 (en
Inventor
藍子 渡邉
Aiko Watanabe
藍子 渡邉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Chemical Group Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Chemical Holdings Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp, Mitsubishi Chemical Holdings Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2018197120A priority Critical patent/JP7157622B2/en
Publication of JP2020064806A publication Critical patent/JP2020064806A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7157622B2 publication Critical patent/JP7157622B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

To provide a non-aqueous electrolyte solution, having an excellent capacity retention rate, for suppressing increases in internal resistance and swelling due to charge and discharge and a non-aqueous electrolyte battery including the same.SOLUTION: Provided are a non-aqueous electrolyte solution containing a non-aqueous solvent and a compound represented by the following formula (1) and a non-aqueous electrolyte battery including the same. (In the formula (1), Rto Rare each a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a halogen atom, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms which may have a halogen atom.)SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、非水系電解液に関する。より具体的には、本発明は、充放電による内部抵抗
と膨れの増加を抑制し、容量維持率に優れる非水系電解液、及びこれを用いた非水系電解
液電池に関する。
The present invention relates to a non-aqueous electrolyte solution. More specifically, the present invention relates to a non-aqueous electrolyte solution that suppresses an increase in internal resistance and swelling due to charge and discharge and is excellent in capacity retention rate, and a non-aqueous electrolyte battery using the same.

携帯電話、ノートパソコン等の電源から自動車用等の駆動用車載電源や定置用大型電源
等の広範な用途において、リチウム二次電池等の非水系電解液二次電池が実用化されてい
る。しかしながら、近年の非水系電解液二次電池に対する高性能化の要求はますます高く
なっており、電池特性、例えば入出力特性、サイクル特性、保存特性、連続充電特性、安
全性等の諸特性を高い水準で達成することが求められている。
Non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium secondary batteries have been put to practical use in a wide range of applications such as power sources for mobile phones, laptop computers, on-vehicle power sources for automobiles, large stationary power sources, and the like. However, in recent years, the demand for higher performance of non-aqueous electrolyte secondary batteries has become higher and higher, and battery characteristics such as input / output characteristics, cycle characteristics, storage characteristics, continuous charging characteristics, and safety characteristics have been improved. Achieving a high standard is required.

これまで、非水系電解液二次電池のサイクル特性などの電池特性を改善するために、非
水系電解液の添加剤を用いることが先に提案されている。例えば、特許文献1には、非水
系電解液にジスルフィド誘導体を含有することにより、サイクル特性等を向上できる技術
が開示されている。また、特許文献2には、非水系電解液にシロキサン誘導体を含有する
ことにより、低温放電特性等を向上できる技術が開示されている。
Hitherto, it has been previously proposed to use an additive for a non-aqueous electrolyte solution in order to improve battery characteristics such as cycle characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery. For example, Patent Document 1 discloses a technique capable of improving cycle characteristics and the like by including a disulfide derivative in a non-aqueous electrolyte solution. Further, Patent Document 2 discloses a technique capable of improving low-temperature discharge characteristics and the like by including a siloxane derivative in a non-aqueous electrolyte solution.

特開2001−52735号公報JP 2001-52735 A 特開2006−93064号公報JP, 2006-93064, A

上記特許文献1、2では添加剤による内部抵抗や膨れの増加については十分に検討され
ていなかった。本発明は、かかる背景技術に鑑みてなされたものであり、容量維持率に優
れながらも、充放電による内部抵抗と膨れの増加を抑制する非水系電解液及び非水系電解
液二次電池を提供することを目的とする。
In Patent Documents 1 and 2 described above, the increase in internal resistance and swelling due to the additive has not been sufficiently investigated. The present invention has been made in view of the background art described above, and provides a non-aqueous electrolyte solution and a non-aqueous electrolyte secondary battery that have an excellent capacity retention rate and that suppress an increase in internal resistance and swelling due to charge and discharge. The purpose is to do.

本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、非水系電解液二次電池に
用いられる非水系電解液において、該非水系電解液として、Si−Sの部分構造を有する
化合物を含むことで、上記課題を解決し得ることを見出した。即ち、本発明の要旨は以下
に示す通りである。
The present inventor has conducted extensive studies to solve the above problems, and as a result, in a non-aqueous electrolyte solution used for a non-aqueous electrolyte secondary battery, the non-aqueous electrolyte solution is a compound having a partial structure of Si-S. It was found that the above problem can be solved by including the following. That is, the gist of the present invention is as follows.

[1]非水溶媒及び下記式(1)で表される化合物を含む非水系電解液。

Figure 2020064806
(式(1)中、R〜Rはそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子を有してい
てもよい炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数6〜10
のアリール基を表す。) [1] A non-aqueous electrolyte containing a non-aqueous solvent and a compound represented by the following formula (1).
Figure 2020064806
(In the formula (1), R 1 to R 4 are each a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a halogen atom, or a carbon number 6 which may have a halogen atom. -10
Represents an aryl group. )

[2]前記式(1)で表される化合物として、テトラメチルオルトチオシリケート、テト
ラエチルオルトチオシリケート及びテトラフェニルオルトチオシリケートからなる群より
選ばれる少なくとも一種を含む、[1]に記載の非水系電解液。
[3]前記式(1)で表される化合物の含有量が0.001質量%以上20質量%以下で
ある、[1]又は[2]に記載の非水系電解液。
[2] The non-aqueous system according to [1], which contains at least one selected from the group consisting of tetramethyl orthothiosilicate, tetraethyl orthothiosilicate and tetraphenyl orthothiosilicate as the compound represented by the formula (1). Electrolyte.
[3] The non-aqueous electrolyte solution according to [1] or [2], wherein the content of the compound represented by the formula (1) is 0.001% by mass or more and 20% by mass or less.

[4]金属イオンを吸蔵及び放出可能な負極及び正極と、非水系電解液とを備える非水系
電解液二次電池であって、該非水系電解液が[1]乃至[3]のいずれか一項に記載の非
水系電解液である非水系電解液二次電池。
[4] A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a negative electrode and a positive electrode capable of inserting and extracting metal ions, and a non-aqueous electrolyte solution, wherein the non-aqueous electrolyte solution is any one of [1] to [3]. A non-aqueous electrolyte secondary battery which is the non-aqueous electrolyte according to the item.

本発明によれば、容量維持率に優れながらも、充放電による内部抵抗の増加を抑制する
ことのできる非水系電解液、及びこれを用いた非水系電解液二次電池を提供することがで
きる。
According to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous electrolyte solution capable of suppressing an increase in internal resistance due to charging / discharging while having an excellent capacity retention rate, and a non-aqueous electrolyte solution secondary battery using the same. .

以下、本発明について詳細に説明する。以下の説明は、本発明の一例(代表例)であり
、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明は、その要旨を逸脱しない範
囲内で任意に変更して実施することができる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The following description is an example (representative example) of the present invention, and the present invention is not limited thereto. Further, the present invention can be implemented by being modified arbitrarily within the scope of the invention.

〔非水系電解液〕
本発明の非水系電解液は、非水溶媒及び下記式(1)で表される化合物を含むものであ
る。なお、以下において、式(1)で表される化合物を「化合物(1)」と称することが
ある。
[Non-aqueous electrolyte]
The non-aqueous electrolyte solution of the present invention contains a non-aqueous solvent and a compound represented by the following formula (1). In the following, the compound represented by the formula (1) may be referred to as “compound (1)”.

Figure 2020064806
Figure 2020064806

(式(1)中、R〜Rはそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子を有してい
てもよい炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数6〜10
のアリール基を表す。)
(In the formula (1), R 1 to R 4 are each a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a halogen atom, or a carbon number 6 which may have a halogen atom. -10
Represents an aryl group. )

本発明の非水系電解液は、容量維持率に優れながらも、充放電による内部抵抗と膨れの
増加を抑制することができるという効果を奏する。本発明がこのような効果を奏する理由
は定かではないが、次の理由によるものと推定される。即ち、式(1)で表される化合物
は、一定の電位の下で反応することにより、正極上で化合物(1)由来の被膜を形成し、
電解液の酸化分解を抑制すると推定される。通常、非水系電解液二次電池では、充放電の
繰り返しにより電解液が酸化分解されるが、この副反応が、容量維持率の低下及び内部抵
抗の増加、電池膨れ等の劣化の一因であった。正極上で化合物(1)由来の良好な被膜が
形成されることで、電解液の酸化分解が抑制され、酸化分解由来の前記劣化を抑制するも
のと推定される。
The non-aqueous electrolyte solution of the present invention has an effect of being able to suppress an increase in internal resistance and swelling due to charge and discharge, while having an excellent capacity retention rate. The reason why the present invention exerts such an effect is not clear, but it is presumed that the reason is as follows. That is, the compound represented by the formula (1) reacts under a constant potential to form a film derived from the compound (1) on the positive electrode,
It is presumed to suppress the oxidative decomposition of the electrolytic solution. Normally, in a non-aqueous electrolyte secondary battery, the electrolyte is oxidatively decomposed by repeated charging / discharging, but this side reaction is a cause of deterioration of the capacity retention rate, increase of internal resistance, swelling of the battery, etc. there were. It is presumed that the formation of a good coating film derived from the compound (1) on the positive electrode suppresses the oxidative decomposition of the electrolytic solution and suppresses the above-mentioned deterioration derived from the oxidative decomposition.

<1.化合物(1)>
本発明の非水系電解液は、前記式(1)で表される化合物を含有する。前記式(1)に
おいて、R〜Rはそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子を有していてもよ
い炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数6〜10のアリ
ール基である。これらの中でも、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜4のアルキ
ル基又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数6〜10のアリール基であるとき好まし
く、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基又は一部の水素がフッ素で
置換されたフェニル基であるものが特に好ましい。より具体的には、前記式(1)で表さ
れる化合物の中でも、テトラメチルオルトチオシリケート、テトラエチルオルトチオシリ
ケート及びテトラフェニルオルトチオシリケートからなる群より選ばれる少なくとも一種
を含むことが好ましい。
<1. Compound (1)>
The non-aqueous electrolyte solution of the present invention contains the compound represented by the formula (1). In the formula (1), R 1 to R 4 are each a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a halogen atom, or a carbon number 6 which may have a halogen atom. And 10 aryl groups. Among these, preferred is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a halogen atom or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms which may have a halogen atom, and a methyl group, an ethyl group, Particularly preferred is a propyl group, a butyl group, a phenyl group or a phenyl group in which a part of hydrogen is substituted with fluorine. More specifically, among the compounds represented by the above formula (1), it is preferable that at least one selected from the group consisting of tetramethyl orthothiosilicate, tetraethyl orthothiosilicate, and tetraphenyl orthothiosilicate is included.

式(1)で表される化合物の非水系電解液中の含有量は、本発明の効果を著しく損なわ
ない限り、特に限定されない。具体的には、非水系電解液中のこの化合物の含有量の下限
値としては、0.001質量%以上であることが好ましく、0.05質量%以上であるこ
とがより好ましく、0.1質量%以上であることがさらに好ましい。また、上限値として
は、非水系電解液中、20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、5質量%以下であることがさらに好ましい。この化合物の濃度が上記の
好ましい範囲内であると、他の電池性能を損なうことなく、内部抵抗と膨れ増加の抑制効
果がさらに発現し易くなる。
The content of the compound represented by formula (1) in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. Specifically, the lower limit of the content of this compound in the non-aqueous electrolyte solution is preferably 0.001 mass% or more, more preferably 0.05 mass% or more, and 0.1 More preferably, it is at least mass%. The upper limit is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and further preferably 5% by mass or less in the non-aqueous electrolyte solution. When the concentration of this compound is within the above-mentioned preferred range, the effect of suppressing internal resistance and swelling increase is more easily exhibited without impairing other battery performance.

<2.非水溶媒>
本発明の非水系電解液は、一般的な非水系電解液と同様、通常はその主成分として、後
術する電解質を溶解する非水溶媒を含有する。ここで用いる非水溶媒について特に制限は
なく、公知の有機溶媒を用いることができる。有機溶媒としては、好ましくは、飽和環状
カーボネート、鎖状カーボネート、鎖状カルボン酸エステル、環状カルボン酸エステル、
エーテル系化合物、及びスルホン系化合物から選ばれる少なくとも1つが挙げられるが、
これらに特に限定されない。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いる
ことができる。
<2. Non-aqueous solvent>
The non-aqueous electrolytic solution of the present invention usually contains, as a main component, a non-aqueous solvent that dissolves an electrolyte to be treated later, like a general non-aqueous electrolytic solution. The non-aqueous solvent used here is not particularly limited, and a known organic solvent can be used. As the organic solvent, preferably, saturated cyclic carbonate, chain carbonate, chain carboxylic acid ester, cyclic carboxylic acid ester,
At least one selected from ether compounds and sulfone compounds can be mentioned,
It is not particularly limited to these. These can be used alone or in combination of two or more.

<2−1.飽和環状カーボネート>
飽和環状カーボネートとしては、炭素数2〜4のアルキレン基を有するものが挙げられ
る。具体的には、炭素数2〜4の飽和環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート
、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等が挙げられる。中でも、エチレンカ
ーボネートとプロピレンカーボネートがリチウムイオン解離度の向上に由来する電池特性
向上の点から好ましい。飽和環状カーボネートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上
を任意の組み合わせ及び比率で併有してもよい。
<2-1. Saturated cyclic carbonate>
Examples of the saturated cyclic carbonate include those having an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. Specifically, examples of the saturated cyclic carbonate having 2 to 4 carbon atoms include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and the like. Among them, ethylene carbonate and propylene carbonate are preferable from the viewpoint of improving the battery characteristics resulting from the improvement in the degree of lithium ion dissociation. As the saturated cyclic carbonate, one kind may be used alone, and two kinds or more may be used in optional combination and ratio.

飽和環状カーボネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない
限り任意であるが、1種を単独で用いる場合の含有量の下限は、非水溶媒100体積%中
、通常3体積%以上、好ましくは5体積%以上である。この範囲とすることで、非水系電
解液の誘電率の低下に由来する電気伝導率の低下を回避し、蓄電デバイスの大電流放電特
性、負極に対する安定性、サイクル特性を良好な範囲としやすくなる。また上限は、通常
90体積%以下、好ましくは85体積%以下、より好ましくは80体積%以下である。こ
の範囲とすることで、非水系電解液の粘度を適切な範囲とし、イオン伝導度の低下を抑制
し、ひいては蓄電デバイスの入出力特性を更に向上させたり、サイクル特性や保存特性と
いった耐久性が更に向上させたりできるために好ましい。
The content of the saturated cyclic carbonate is not particularly limited and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but the lower limit of the content when one type is used alone is usually 100% by volume of the non-aqueous solvent, It is 3% by volume or more, preferably 5% by volume or more. By setting this range, it is possible to avoid a decrease in electric conductivity due to a decrease in the dielectric constant of the non-aqueous electrolyte solution, and it is easy to set the large current discharge characteristics of the electricity storage device, the stability to the negative electrode, and the cycle characteristics in a good range. . The upper limit is usually 90% by volume or less, preferably 85% by volume or less, more preferably 80% by volume or less. By setting this range, the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution is set to an appropriate range, the decrease in ionic conductivity is suppressed, and further the input / output characteristics of the electricity storage device are further improved, and the durability such as cycle characteristics and storage characteristics is improved. It is preferable because it can be further improved.

<2−2.鎖状カーボネート>
鎖状カーボネートとしては、炭素数3〜7のものが好ましい。具体的には、炭素数3〜
7の鎖状カーボネートとしては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n
−プロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、n−プロピルイソプロピルカー
ボネート、エチルメチルカーボネート、メチル−n−プロピルカーボネート、n−ブチル
メチルカーボネート、イソブチルメチルカーボネート、t−ブチルメチルカーボネート、
エチル−n−プロピルカーボネート、n−ブチルエチルカーボネート、イソブチルエチル
カーボネート、t−ブチルエチルカーボネート等が挙げられる。これらの中でも、ジメチ
ルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−プロピルカーボネート、ジイソプロピ
ルカーボネート、n−プロピルイソプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート、
メチル−n−プロピルカーボネートが好ましく、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボ
ネート、エチルメチルカーボネートが特に好ましい。
<2-2. Chain carbonate>
The chain carbonate preferably has 3 to 7 carbon atoms. Specifically, carbon number 3 to
As the chain carbonate of 7, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n
-Propyl carbonate, diisopropyl carbonate, n-propyl isopropyl carbonate, ethyl methyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate, n-butyl methyl carbonate, isobutyl methyl carbonate, t-butyl methyl carbonate,
Examples thereof include ethyl-n-propyl carbonate, n-butyl ethyl carbonate, isobutyl ethyl carbonate and t-butyl ethyl carbonate. Among these, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, diisopropyl carbonate, n-propyl isopropyl carbonate, ethyl methyl carbonate,
Methyl-n-propyl carbonate is preferable, and dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate are particularly preferable.

また、フッ素原子を有する鎖状カーボネート類(以下、「フッ素化鎖状カーボネート」
と略記する場合がある。)も好適に用いることができる。フッ素化鎖状カーボネートが有
するフッ素原子の数は、1以上であれば特に制限されないが、通常6以下であり、好まし
くは4以下である。フッ素化鎖状カーボネートが複数のフッ素原子を有する場合、それら
は互いに同一の炭素に結合していてもよく、異なる炭素に結合していてもよい。フッ素化
鎖状カーボネートとしては、フッ素化ジメチルカーボネート誘導体、フッ素化エチルメチ
ルカーボネート誘導体、フッ素化ジエチルカーボネート誘導体等が挙げられる。
Further, chain carbonates having a fluorine atom (hereinafter, "fluorinated chain carbonate"
May be abbreviated. ) Can also be preferably used. The number of fluorine atoms contained in the fluorinated chain carbonate is not particularly limited as long as it is 1 or more, but is usually 6 or less, and preferably 4 or less. When the fluorinated chain carbonate has a plurality of fluorine atoms, they may be bonded to the same carbon or different carbons. Examples of the fluorinated chain carbonate include fluorinated dimethyl carbonate derivatives, fluorinated ethylmethyl carbonate derivatives, fluorinated diethyl carbonate derivatives and the like.

鎖状カーボネートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比
率で併用してもよい。
As the chain carbonate, one kind may be used alone, and two kinds or more may be used in optional combination and ratio.

鎖状カーボネートの含有量は特に限定されないが、非水溶媒100体積%中、通常15
体積%以上であり、好ましくは20体積%以上、より好ましくは25体積%以上である。
また、通常90体積%以下、好ましくは85体積%以下、より好ましくは80体積%以下
である。鎖状カーボネートの含有量を上記範囲とすることによって、非水系電解液の粘度
を適切な範囲とし、イオン伝導度の低下を抑制し、ひいては蓄電デバイスの入出力特性や
充放電レート特性を良好な範囲としやすくなる。また、非水系電解液の誘電率の低下に由
来する電気伝導率の低下を回避し、蓄電デバイスの入出力特性や充放電レート特性を良好
な範囲としやすくなる。
Although the content of the chain carbonate is not particularly limited, it is usually 15% in 100% by volume of the non-aqueous solvent.
It is at least volume%, preferably at least 20 volume%, more preferably at least 25 volume%.
Further, it is usually 90% by volume or less, preferably 85% by volume or less, more preferably 80% by volume or less. By setting the content of the chain carbonate in the above range, the viscosity of the non-aqueous electrolytic solution is set in an appropriate range, the decrease in ionic conductivity is suppressed, and thus the input / output characteristics and charge / discharge rate characteristics of the electricity storage device are improved. It becomes easy to set the range. Further, it is possible to avoid a decrease in electric conductivity due to a decrease in dielectric constant of the non-aqueous electrolyte solution, and it is easy to set the input / output characteristics and the charge / discharge rate characteristics of the electricity storage device in a good range.

<2−3.鎖状カルボン酸エステル>
鎖状カルボン酸エステルとしては、その構造式中の全炭素数が3〜7のものが挙げられ
る。具体的には、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢
酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸−t−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン
酸エチル、プロピオン酸−n−プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸−n
−ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸−t−ブチル、酪酸メチル、酪酸エチ
ル、酪酸−n−プロピル、酪酸イソプロピル、イソ酪酸メチル、イソ酪酸エチル、イソ酪
酸−n−プロピル、イソ酪酸イソプロピル等が挙げられる。これらの中でも、酢酸メチル
、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸−n−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオ
ン酸エチル、プロピオン酸−n−プロピル、プロピオン酸イソプロピル、酪酸メチル、酪
酸エチル等が、粘度低下によるイオン伝導度の向上、及びサイクルや保存といった耐久試
験時の電池膨れの抑制の観点から好ましい。
<2-3. Chain carboxylic acid ester>
Examples of the chain carboxylic acid ester include those having a total carbon number of 3 to 7 in the structural formula. Specifically, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, t-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, Isopropyl propionate, propionate-n
-Butyl, isobutyl propionate, -t-butyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, -n-propyl butyrate, isopropyl butyrate, methyl isobutyrate, ethyl isobutyrate, isobutyrate -n-propyl, isopropyl isobutyrate and the like. To be Among these, methyl acetate, ethyl acetate, acetic acid-n-propyl acetate-n-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propionate-n-propyl, isopropyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, etc. It is preferable from the viewpoint of improving the ionic conductivity due to the decrease and suppressing the battery swelling during the durability test such as cycle and storage.

<2−4.環状カルボン酸エステル>
環状カルボン酸エステルとしては、その構造式中の全炭素原子数が3〜12のものが挙
げられる。具体的には、ガンマブチロラクトン、ガンマバレロラクトン、ガンマカプロラ
クトン、イプシロンカプロラクトン等が挙げられる。これらの中でも、ガンマブチロラク
トンがリチウムイオン解離度の向上に由来する電池特性向上の点から特に好ましい。
<2-4. Cyclic carboxylic acid ester>
Examples of the cyclic carboxylic acid ester include those having a total carbon atom number of 3 to 12 in the structural formula. Specific examples thereof include gamma butyrolactone, gamma valerolactone, gamma caprolactone, and epsilon caprolactone. Among these, gamma-butyrolactone is particularly preferable from the viewpoint of improving the battery characteristics resulting from the improvement in the degree of lithium ion dissociation.

<2−5.エーテル系化合物>
エーテル系化合物としては、炭素数3〜10の鎖状エーテル、及び炭素数3〜6の環状
エーテルが好ましい。
<2-5. Ether compounds>
As the ether compound, a chain ether having 3 to 10 carbon atoms and a cyclic ether having 3 to 6 carbon atoms are preferable.

炭素数3〜10の鎖状エーテルとしては、ジエチルエーテル、ジ(2−フルオロエチル
)エーテル、ジ(2,2−ジフルオロエチル)エーテル、ジ(2,2,2−トリフルオロ
エチル)エーテル、エチル(2−フルオロエチル)エーテル、エチル(2,2,2−トリ
フルオロエチル)エーテル、エチル(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)エーテル
、(2−フルオロエチル)(2,2,2−トリフルオロエチル)エーテル、(2−フルオ
ロエチル)(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)エーテル、(2,2,2−トリフ
ルオロエチル)(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)エーテル、エチル−n−プロ
ピルエーテル、エチル(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、エチル(3,3,3−
トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、エチル(2,2,3,3−テトラフルオロ−n
−プロピル)エーテル、エチル(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)
エーテル、2−フルオロエチル−n−プロピルエーテル、(2−フルオロエチル)(3−
フルオロ−n−プロピル)エーテル、(2−フルオロエチル)(3,3,3−トリフルオ
ロ−n−プロピル)エーテル、(2−フルオロエチル)(2,2,3,3−テトラフルオ
ロ−n−プロピル)エーテル、(2−フルオロエチル)(2,2,3,3,3−ペンタフ
ルオロ−n−プロピル)エーテル、2,2,2−トリフルオロエチル−n−プロピルエー
テル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、
(2,2,2−トリフルオロエチル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エー
テル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プ
ロピル)エーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(2,2,3,3,3−ペンタ
フルオロ−n−プロピル)エーテル、1,1,2,2−テトラフルオロエチル−n−プロ
ピルエーテル、(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)(3−フルオロ−n−プロピ
ル)エーテル、(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)(3,3,3−トリフルオロ
−n−プロピル)エーテル、(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)(2,2,3,
3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(1,1,2,2−テトラフルオロエチ
ル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ−n−プロピ
ルエーテル、(n−プロピル)(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(n−プロピ
ル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(n−プロピル)(2,2
,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(n−プロピル)(2,2,3,
3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(3−フルオロ−n−プロピル)
エーテル、(3−フルオロ−n−プロピル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル
)エーテル、(3−フルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−
プロピル)エーテル、(3−フルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3,3−ペンタフ
ルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エー
テル、(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3−テトラフルオロ
−n−プロピル)エーテル、(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)(2,2,3
,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(2,2,3,3−テトラフル
オロ−n−プロピル)エーテル、(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)(
2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(2,2,3,3,
3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジメトキシメ
タン、メトキシエトキシメタン、メトキシ(2−フルオロエトキシ)メタン、メトキシ(
2,2,2−トリフルオロエトキシ)メタンメトキシ(1,1,2,2−テトラフルオロ
エトキシ)メタン、ジエトキシメタン、エトキシ(2−フルオロエトキシ)メタン、エト
キシ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)メタン、エトキシ(1,1,2,2−テトラ
フルオロエトキシ)メタン、ジ(2−フルオロエトキシ)メタン、(2−フルオロエトキ
シ)(2,2,2−トリフルオロエトキシ)メタン、(2−フルオロエトキシ)(1,1
,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタンジ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)メ
タン、(2,2,2−トリフルオロエトキシ)(1,1,2,2−テトラフルオロエトキ
シ)メタン、ジ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタン、ジメトキシエタン
、メトキシエトキシエタン、メトキシ(2−フルオロエトキシ)エタン、メトキシ(2,
2,2−トリフルオロエトキシ)エタン、メトキシ(1,1,2,2−テトラフルオロエ
トキシ)エタン、ジエトキシエタン、エトキシ(2−フルオロエトキシ)エタン、エトキ
シ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン、エトキシ(1,1,2,2−テトラフ
ルオロエトキシ)エタン、ジ(2−フルオロエトキシ)エタン、(2−フルオロエトキシ
)(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン、(2−フルオロエトキシ)(1,1,
2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、ジ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エ
タン、(2,2,2−トリフルオロエトキシ)(1,1,2,2−テトラフルオロエトキ
シ)エタン、ジ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、エチレングリコー
ルジ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
Examples of the chain ether having 3 to 10 carbon atoms include diethyl ether, di (2-fluoroethyl) ether, di (2,2-difluoroethyl) ether, di (2,2,2-trifluoroethyl) ether, ethyl. (2-Fluoroethyl) ether, ethyl (2,2,2-trifluoroethyl) ether, ethyl (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) ether, (2-fluoroethyl) (2,2,2 -Trifluoroethyl) ether, (2-fluoroethyl) (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (1,1,2,2-tetrafluoro Ethyl) ether, ethyl-n-propyl ether, ethyl (3-fluoro-n-propyl) ether, ethyl (3,3,3-
Trifluoro-n-propyl) ether, ethyl (2,2,3,3-tetrafluoro-n
-Propyl) ether, ethyl (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl)
Ether, 2-fluoroethyl-n-propyl ether, (2-fluoroethyl) (3-
Fluoro-n-propyl) ether, (2-fluoroethyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (2-fluoroethyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n- Propyl) ether, (2-fluoroethyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, 2,2,2-trifluoroethyl-n-propyl ether, (2,2,2 2-trifluoroethyl) (3-fluoro-n-propyl) ether,
(2,2,2-trifluoroethyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (2,2,3,3-tetrafluoro- n-propyl) ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-n -Propyl ether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) (3-fluoro-n-propyl) ether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) (3,3,3-trifluoro -N-propyl) ether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) (2,2,3
3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di-n-propyl ether , (N-propyl) (3-fluoro-n-propyl) ether, (n-propyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (n-propyl) (2,2
, 3,3-Tetrafluoro-n-propyl) ether, (n-propyl) (2,2,3,
3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di (3-fluoro-n-propyl)
Ether, (3-fluoro-n-propyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (3-fluoro-n-propyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-
Propyl) ether, (3-fluoro-n-propyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (3,3,3-trifluoro-n-propyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (3,3,3-trifluoro-n-propyl) (2,2 , 3
, 3,3-Pentafluoro-n-propyl) ether, di (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) (
2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di (2,2,3,3,3)
3-pentafluoro-n-propyl) ether, di-n-butyl ether, dimethoxymethane, methoxyethoxymethane, methoxy (2-fluoroethoxy) methane, methoxy (
2,2,2-trifluoroethoxy) methane methoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, diethoxymethane, ethoxy (2-fluoroethoxy) methane, ethoxy (2,2,2-trifluoro (Ethoxy) methane, ethoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, di (2-fluoroethoxy) methane, (2-fluoroethoxy) (2,2,2-trifluoroethoxy) methane, (2 -Fluoroethoxy) (1,1
, 2,2-Tetrafluoroethoxy) methane di (2,2,2-trifluoroethoxy) methane, (2,2,2-trifluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, di (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, dimethoxyethane, methoxyethoxyethane, methoxy (2-fluoroethoxy) ethane, methoxy (2,
2,2-trifluoroethoxy) ethane, methoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, diethoxyethane, ethoxy (2-fluoroethoxy) ethane, ethoxy (2,2,2-trifluoroethoxy) ) Ethane, ethoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, di (2-fluoroethoxy) ethane, (2-fluoroethoxy) (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane, (2- Fluoroethoxy) (1,1,
2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, di (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane, (2,2,2-trifluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, Di (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and the like can be mentioned.

環状エーテルとしては、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、3−メ
チルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキサン、2−メチル−1,3−ジオキサン、4−
メチル−1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン等、及びこれらのフッ素化化合物が挙
げられる。これらの中でも、ジメトキシメタン、ジエトキシメタン、エトキシメトキシメ
タン、エチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールジ−n−ブチ
ルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルが、リチウムイオンへの溶媒和能力
が高く、リチウムイオン解離性を向上させる点で好ましい。特に好ましくは、粘性が低く
、高いイオン伝導度を与えることから、ジメトキシメタン、ジエトキシメタン、エトキシ
メトキシメタンである。
As the cyclic ether, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxane, 2-methyl-1,3-dioxane, 4-
Methyl-1,3-dioxane, 1,4-dioxane, and the like, and fluorinated compounds thereof may be mentioned. Among these, dimethoxymethane, diethoxymethane, ethoxymethoxymethane, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether, and diethylene glycol dimethyl ether have high solvating ability to lithium ions and dissociate lithium ions. Is preferable in terms of improving Particularly preferred are dimethoxymethane, diethoxymethane and ethoxymethoxymethane because they have low viscosity and high ionic conductivity.

<2−6.スルホン系化合物>
スルホン系化合物としては、炭素数3〜6の環状スルホン、及び炭素数2〜6の鎖状ス
ルホンが好ましい。1分子中のスルホニル基の数は、1又は2であることが好ましい。
<2-6. Sulfone compounds>
As the sulfone compound, a cyclic sulfone having 3 to 6 carbon atoms and a chain sulfone having 2 to 6 carbon atoms are preferable. The number of sulfonyl groups in one molecule is preferably 1 or 2.

環状スルホンとしては、モノスルホン化合物であるトリメチレンスルホン類、テトラメ
チレンスルホン類、ヘキサメチレンスルホン類;ジスルホン化合物であるトリメチレンジ
スルホン類、テトラメチレンジスルホン類、ヘキサメチレンジスルホン類等が挙げられる
。これらの中でも誘電率と粘性の観点から、テトラメチレンスルホン類、テトラメチレン
ジスルホン類、ヘキサメチレンスルホン類、ヘキサメチレンジスルホン類がより好ましく
、テトラメチレンスルホン類(スルホラン類)が特に好ましい。
Examples of the cyclic sulfone include trimethylene sulfones which are monosulfone compounds, tetramethylene sulfones and hexamethylene sulfones; trimethylene disulfones which are disulfone compounds, tetramethylene disulfones and hexamethylene disulfones. Among these, from the viewpoint of dielectric constant and viscosity, tetramethylene sulfones, tetramethylene disulfones, hexamethylene sulfones, and hexamethylene disulfones are more preferable, and tetramethylene sulfones (sulfolanes) are particularly preferable.

スルホラン類としては、スルホラン及び/又はスルホラン誘導体(以下、スルホランも
含めて「スルホラン類」と略記する場合がある。)が好ましい。スルホラン誘導体として
は、スルホラン環を構成する炭素原子上に結合した水素原子の1以上がフッ素原子やアル
キル基で置換されたものが好ましい。
As the sulfolane, a sulfolane and / or a sulfolane derivative (hereinafter, abbreviated as “sulfolane” including sulfolane) may be preferable. The sulfolane derivative is preferably a sulfolane derivative in which one or more hydrogen atoms bonded to carbon atoms constituting the sulfolane ring are substituted with a fluorine atom or an alkyl group.

これらの中でも、2−メチルスルホラン、3−メチルスルホラン、2−フルオロスルホ
ラン、3−フルオロスルホラン、2,2−ジフルオロスルホラン、2,3−ジフルオロス
ルホラン、2,4−ジフルオロスルホラン、2,5−ジフルオロスルホラン、3,4−ジ
フルオロスルホラン、2−フルオロ−3−メチルスルホラン、2−フルオロ−2−メチル
スルホラン、3−フルオロ−3−メチルスルホラン、3−フルオロ−2−メチルスルホラ
ン、4−フルオロ−3−メチルスルホラン、4−フルオロ−2−メチルスルホラン、5−
フルオロ−3−メチルスルホラン、5−フルオロ−2−メチルスルホラン、2−フルオロ
メチルスルホラン、3−フルオロメチルスルホラン、2−ジフルオロメチルスルホラン、
3−ジフルオロメチルスルホラン、2−トリフルオロメチルスルホラン、3−トリフルオ
ロメチルスルホラン、2−フルオロ−3−(トリフルオロメチル)スルホラン、3−フル
オロ−3−(トリフルオロメチル)スルホラン、4−フルオロ−3−(トリフルオロメチ
ル)スルホラン、5−フルオロ−3−(トリフルオロメチル)スルホラン等がイオン伝導
度が高く入出力が高い点で好ましい。
Among these, 2-methylsulfolane, 3-methylsulfolane, 2-fluorosulfolane, 3-fluorosulfolane, 2,2-difluorosulfolane, 2,3-difluorosulfolane, 2,4-difluorosulfolane, 2,5-difluoro Sulfolane, 3,4-difluorosulfolane, 2-fluoro-3-methylsulfolane, 2-fluoro-2-methylsulfolane, 3-fluoro-3-methylsulfolane, 3-fluoro-2-methylsulfolane, 4-fluoro-3 -Methylsulfolane, 4-fluoro-2-methylsulfolane, 5-
Fluoro-3-methylsulfolane, 5-fluoro-2-methylsulfolane, 2-fluoromethylsulfolane, 3-fluoromethylsulfolane, 2-difluoromethylsulfolane,
3-difluoromethylsulfolane, 2-trifluoromethylsulfolane, 3-trifluoromethylsulfolane, 2-fluoro-3- (trifluoromethyl) sulfolane, 3-fluoro-3- (trifluoromethyl) sulfolane, 4-fluoro- 3- (trifluoromethyl) sulfolane, 5-fluoro-3- (trifluoromethyl) sulfolane and the like are preferable because of high ionic conductivity and high input / output.

また、鎖状スルホンとしては、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルス
ルホン、n−プロピルメチルスルホン、n−プロピルエチルスルホン、ジ−n−プロピル
スルホン、イソプロピルメチルスルホン、イソプロピルエチルスルホン、ジイソプロピル
スルホン、n−ブチルメチルスルホン、n−ブチルエチルスルホン、t−ブチルメチルス
ルホン、t−ブチルエチルスルホン、モノフルオロメチルメチルスルホン、ジフルオロメ
チルメチルスルホン、トリフルオロメチルメチルスルホン、モノフルオロエチルメチルス
ルホン、ジフルオロエチルメチルスルホン、トリフルオロエチルメチルスルホン、ペンタ
フルオロエチルメチルスルホン、エチルモノフルオロメチルスルホン、エチルジフルオロ
メチルスルホン、エチルトリフルオロメチルスルホン、パーフルオロエチルメチルスルホ
ン、エチルトリフルオロエチルスルホン、エチルペンタフルオロエチルスルホン、ジ(ト
リフルオロエチル)スルホン、パーフルオロジエチルスルホン、フルオロメチル−n−プ
ロピルスルホン、ジフルオロメチル−n−プロピルスルホン、トリフルオロメチル−n−
プロピルスルホン、フルオロメチルイソプロピルスルホン、ジフルオロメチルイソプロピ
ルスルホン、トリフルオロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル−n−プロ
ピルスルホン、トリフルオロエチルイソプロピルスルホン、ペンタフルオロエチル−n−
プロピルスルホン、ペンタフルオロエチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル−
n−ブチルスルホン、トリフルオロエチル−t−ブチルスルホン、ペンタフルオロエチル
−n−ブチルスルホン、ペンタフルオロエチル−t−ブチルスルホン等が挙げられる。
As the chain sulfone, dimethyl sulfone, ethyl methyl sulfone, diethyl sulfone, n-propyl methyl sulfone, n-propyl ethyl sulfone, di-n-propyl sulfone, isopropyl methyl sulfone, isopropyl ethyl sulfone, diisopropyl sulfone, n- Butyl methyl sulfone, n-butyl ethyl sulfone, t-butyl methyl sulfone, t-butyl ethyl sulfone, monofluoromethyl methyl sulfone, difluoromethyl methyl sulfone, trifluoromethyl methyl sulfone, monofluoroethyl methyl sulfone, difluoroethyl methyl sulfone, Trifluoroethyl methyl sulfone, pentafluoroethyl methyl sulfone, ethyl monofluoromethyl sulfone, ethyl difluoromethyl sulfone, ethyl trif Oromethyl sulfone, perfluoroethyl methyl sulfone, ethyl trifluoroethyl sulfone, ethyl pentafluoroethyl sulfone, di (trifluoroethyl) sulfone, perfluorodiethyl sulfone, fluoromethyl-n-propyl sulfone, difluoromethyl-n-propyl sulfone , Trifluoromethyl-n-
Propyl sulfone, fluoromethyl isopropyl sulfone, difluoromethyl isopropyl sulfone, trifluoromethyl isopropyl sulfone, trifluoroethyl-n-propyl sulfone, trifluoroethyl isopropyl sulfone, pentafluoroethyl-n-
Propyl sulfone, pentafluoroethyl isopropyl sulfone, trifluoroethyl-
Examples thereof include n-butyl sulfone, trifluoroethyl-t-butyl sulfone, pentafluoroethyl-n-butyl sulfone and pentafluoroethyl-t-butyl sulfone.

これらの中でも、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、n−
プロピルメチルスルホン、イソプロピルメチルスルホン、n−ブチルメチルスルホン、t
−ブチルメチルスルホン、モノフルオロメチルメチルスルホン、ジフルオロメチルメチル
スルホン、トリフルオロメチルメチルスルホン、モノフルオロエチルメチルスルホン、ジ
フルオロエチルメチルスルホン、トリフルオロエチルメチルスルホン、ペンタフルオロエ
チルメチルスルホン、エチルモノフルオロメチルスルホン、エチルジフルオロメチルスル
ホン、エチルトリフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロエチルスルホン、エチル
ペンタフルオロエチルスルホン、トリフルオロメチル−n−プロピルスルホン、トリフル
オロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル−n−ブチルスルホン、トリフル
オロエチル−t−ブチルスルホン、トリフルオロメチル−n−ブチルスルホン、トリフル
オロメチル−t−ブチルスルホン等がイオン伝導度が高く入出力が高い点で好ましい。
Among these, dimethyl sulfone, ethyl methyl sulfone, diethyl sulfone, n-
Propyl methyl sulfone, isopropyl methyl sulfone, n-butyl methyl sulfone, t
-Butyl methyl sulfone, monofluoromethyl methyl sulfone, difluoromethyl methyl sulfone, trifluoromethyl methyl sulfone, monofluoroethyl methyl sulfone, difluoroethyl methyl sulfone, trifluoroethyl methyl sulfone, pentafluoroethyl methyl sulfone, ethyl monofluoromethyl sulfone , Ethyldifluoromethylsulfone, ethyltrifluoromethylsulfone, ethyltrifluoroethylsulfone, ethylpentafluoroethylsulfone, trifluoromethyl-n-propylsulfone, trifluoromethylisopropylsulfone, trifluoroethyl-n-butylsulfone, trifluoro Ethyl-t-butyl sulfone, trifluoromethyl-n-butyl sulfone, trifluoromethyl-t-butyl sulfone Emissions, and the like are preferable from the viewpoint high high output ionic conductivity.

<3.電解質>
本発明の非水系電解液は通常、電解質が含まれる。特に、本発明の非水系電解液をリチ
ウムイオン二次電池である場合には、通常リチウム塩が含まれる。
<3. Electrolyte>
The non-aqueous electrolytic solution of the present invention usually contains an electrolyte. In particular, when the non-aqueous electrolyte of the present invention is a lithium ion secondary battery, it usually contains a lithium salt.

本発明の非水系電解液に用いることができるリチウム塩としては、例えば、LiClO
、LiBF、LiPF、LiAsF、LiTaF、LiCFSO、LiC
SO、Li(FSON、Li(CFSON、Li(CSO
N、Li(CF)SOC、LiBF(C)、LiB(C
、LiB(C、LiPF(C等が挙げられる。これらのうち、
好ましいものは、LiPF、LiBF、LiClO、Li(FSON及びL
i(CFSONから選ばれる少なくとも1つであり、より好ましいものはLiP
、LiBF、Li(FSON及びLi(CFSONから選ばれる少
なくとも1つであり、更に好ましいのは、LiPF及びLi(CFSONのう
ちの少なくとも一方であり、特に好ましいものはLiPFである。以上に挙げたリチウ
ム塩は1種類のみで用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the lithium salt that can be used in the non-aqueous electrolyte solution of the present invention include LiClO 2.
4, LiBF 4, LiPF 6, LiAsF 6, LiTaF 6, LiCF 3 SO 3, LiC
4 F 9 SO 3 , Li (FSO 2 ) 2 N, Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, Li (C 2 F 5 SO
2 ) 2 N, Li (CF 3 ) SO 2 ) 3 C, LiBF 3 (C 2 F 5 ), LiB (C 2 O 4 ).
2 , LiB (C 6 F 5 ) 4 , LiPF 3 (C 2 F 5 ) 3 and the like. Of these,
Preferred are LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , Li (FSO 2 ) 2 N and L.
At least one selected from i (CF 3 SO 2 ) 2 N, more preferably LiP
At least one selected from F 6 , LiBF 4 , Li (FSO 2 ) 2 N and Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, and more preferably LiPF 6 and Li (CF 3 SO 2 ) 2 N At least one of them, and LiPF 6 is particularly preferable. The lithium salts listed above may be used alone or in combination of two or more.

本発明の非水系電解液の最終的な組成中におけるリチウム塩等の電解質の濃度は、本発
明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、好ましくは0.5mol/L以上であり
、より好ましくは0.6mol/L以上であり、更に好ましくは0.7mol/L以上で
あり、一方、好ましくは3mol/L以下であり、より好ましくは2mol/L以下であ
り、更に好ましくは1.8mol/L以下である。リチウム塩の含有量が上記範囲内であ
ることによりイオン電導度を適切に高めることができる。
The concentration of the electrolyte such as a lithium salt in the final composition of the non-aqueous electrolyte solution of the present invention is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is preferably 0.5 mol / L or more, more preferably Is 0.6 mol / L or more, more preferably 0.7 mol / L or more, while preferably 3 mol / L or less, more preferably 2 mol / L or less, further preferably 1.8 mol / L. It is L or less. When the content of the lithium salt is within the above range, the ionic conductivity can be appropriately increased.

なお、以上に挙げたリチウム塩の含有量を測定する方法としては特に制限はなく、公知
の方法を任意に用いることができる。このような方法としては例えば、イオンクロマトグ
ラフィー、F磁気共鳴分光法等が挙げられる。
The method for measuring the content of the above-mentioned lithium salt is not particularly limited, and any known method can be used. Examples of such a method include ion chromatography and F magnetic resonance spectroscopy.

<4.その他の添加剤>
本発明の非水系電解液は、以上に挙げた各種化合物の他に、マロノニトリル、スクシノ
ニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、アゼ
ラニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル、ドデカンジニトリル等のシアノ基
を有する化合物、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(
イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−
フェニレンジイソシアネート、1,2−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,3−
ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン等
のイソシアナト化合物、アクリル酸無水物、2−メチルアクリル酸無水物、3−メチルア
クリル酸無水物、安息香酸無水物、2−メチル安息香酸無水物、4−メチル安息香酸無水
物、4−tert−ブチル安息香酸無水物、4−フルオロ安息香酸無水物、2,3,4,
5,6−ペンタフルオロ安息香酸無水物、メトキシギ酸無水物、エトキシギ酸無水物、無
水コハク酸、無水マレイン酸等のカルボン酸無水物化合物、ビニレンカーボネート、ビニ
ルエチレンカーボネート等の不飽和結合を有する環状カーボネート、1,3−プロパンス
ルトン等のスルホン酸エステル化合物、ジフルオロリン酸リチウムのようなリン酸塩やフ
ルオロスルホン酸リチウムのようなスルホン酸塩等が添加されていてもよい。ただし、こ
こで挙げたジフルオロリン酸リチウムやフルオロスルホン酸リチウムはリチウム塩に該当
するものであるが、非水系電解液に使用される非水溶媒に対する電離度の観点から電解質
として扱わず、添加剤と位置付けるものとする。また、過充電防止剤として、シクロヘキ
シルベンゼン、t−ブチルベンゼン、t−アミルベンゼン、ビフェニル、アルキルビフェ
ニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラ
ン等の各種添加剤を本発明の効果を著しく損なわない範囲で配合することができる。これ
らの化合物は適宜組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、容量維持率の観点から、
ビニレンカーボネート、ジフルオロリン酸リチウム、フルオロスルホン酸リチウムが特に
好ましく、特にはこれらを組み合わせて用いることが好ましい。
<4. Other additives>
The non-aqueous electrolyte solution of the present invention, in addition to the various compounds listed above, malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimelonitrile, suberonitrile, azelanitrile, sebaconitrile, undecanedinitrile, cyano groups such as dodecanedinitrile. With 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (
Isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-
Phenylene diisocyanate, 1,2-bis (isocyanatomethyl) benzene, 1,3-
Isocyanato compounds such as bis (isocyanatomethyl) benzene and 1,4-bis (isocyanatomethyl) benzene, acrylic anhydride, 2-methylacrylic anhydride, 3-methylacrylic anhydride, benzoic anhydride, 2-methylbenzoic anhydride, 4-methylbenzoic anhydride, 4-tert-butylbenzoic anhydride, 4-fluorobenzoic anhydride, 2, 3, 4,
Carboxylic anhydride compounds such as 5,6-pentafluorobenzoic anhydride, methoxyformic anhydride, ethoxyformic anhydride, succinic anhydride, and maleic anhydride; cyclic rings having unsaturated bonds such as vinylene carbonate and vinylethylene carbonate Sulfonic acid ester compounds such as carbonates and 1,3-propane sultone, phosphates such as lithium difluorophosphate and sulfonates such as lithium fluorosulfonate may be added. However, the lithium difluorophosphate and lithium fluorosulfonate listed here correspond to lithium salts, but are not treated as an electrolyte from the viewpoint of the degree of ionization with respect to the non-aqueous solvent used in the non-aqueous electrolytic solution, and the additive is used. Shall be positioned. In addition, various additives such as cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene, biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, diphenyl ether, dibenzofuran, etc. are added as an overcharge inhibitor to the effect of the present invention. Can be blended within a range not significantly impairing These compounds may be used in appropriate combination. Among these, from the viewpoint of capacity retention rate,
Vinylene carbonate, lithium difluorophosphate and lithium fluorosulfonate are particularly preferable, and it is particularly preferable to use them in combination.

〔非水系電解液電池〕
本発明の非水系電解液、正極及び負極を用いて非水系電解液電池(以下、「本発明の非
水系電解液電池」と称することがある。)とすることができる。非水系電解液電池として
は例えば、リチウムイオン二次電池、ナトリウムイオン二次電池等が挙げられるが、好ま
しいのはリチウムイオン二次電池である。リチウムイオン二次電池は通常、本発明の非水
系電解液と、集電体及び該集電体上に設けられた正極活物質層を有し、リチウムイオンを
吸蔵、放出し得る正極と、集電体及び該集電体上に設けられた負極活物質層を有し、リチ
ウムイオンを吸蔵、放出し得る負極とを備えるものである。
[Non-aqueous electrolyte battery]
A non-aqueous electrolyte solution battery (hereinafter, may be referred to as "non-aqueous electrolyte solution battery of the present invention") can be obtained by using the non-aqueous electrolyte solution, positive electrode and negative electrode of the present invention. Examples of the non-aqueous electrolyte battery include a lithium ion secondary battery and a sodium ion secondary battery, but a lithium ion secondary battery is preferable. A lithium ion secondary battery usually has a non-aqueous electrolyte solution of the present invention, a current collector and a positive electrode active material layer provided on the current collector, and a positive electrode capable of inserting and extracting lithium ions, and a positive electrode. A negative electrode having an electric current collector and a negative electrode active material layer provided on the current collector and capable of inserting and extracting lithium ions.

<1.正極>
本発明の非水系二次電池の正極の活物質となる正極材料としては、例えば、基本組成が
LiCoOで表されるリチウムコバルト複合酸化物、LiNiOで表されるリチウム
ニッケル複合酸化物、LiMnO及びLiMnで表されるリチウムマンガン複合
酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物、二酸化マンガン等の遷移金属酸化物、並びにこ
れらの複合酸化物混合物等を用いればよい。更にはTiS、FeS、Nb、M
、CoS、V、CrO、V、FeO、GeO及びLi(N
1/3Mn1/3Co1/3)O、LiFePO等を用いればよく、容量密度の観
点から、Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2、Li(Ni0.5Mn0.2
0.3)O2、Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2、Li(Ni0.8Mn
0.1Co0.1)O2、Li(Ni0.8Co0.15Al0.05)O等が特に好
ましい。
<1. Positive electrode>
Examples of the positive electrode material that is the active material of the positive electrode of the non-aqueous secondary battery of the present invention include, for example, a lithium cobalt composite oxide whose basic composition is represented by LiCoO 2 , a lithium nickel composite oxide represented by LiNiO 2 , and LiMnO 2. 2 and LiMn 2 O 4 , lithium transition metal composite oxides such as lithium manganese composite oxides, transition metal oxides such as manganese dioxide, and composite oxide mixtures thereof may be used. Furthermore, TiS 2 , FeS 2 , Nb 3 S 4 , M
o 3 S 4, CoS 2, V 2 O 5, CrO 3, V 3 O 3, FeO 2, GeO 2 and Li (N
i 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 ) O 2 , LiFePO 4 or the like may be used. From the viewpoint of capacity density, Li (Ni 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 ) O 2 and Li ( Ni 0.5 Mn 0.2 C
o 0.3 ) O 2, Li (Ni 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 ) O 2, Li (Ni 0.8 Mn
0.1 Co 0.1 ) O 2, Li (Ni 0.8 Co 0.15 Al 0.05 ) O 2 and the like are particularly preferable.

<2.負極>
負極は、通常、集電体上に負極活物質層を有するものであり、負極活物質層は負極活物
質を含有する。以下、負極活物質について述べる。
<2. Negative electrode>
The negative electrode usually has a negative electrode active material layer on the current collector, and the negative electrode active material layer contains the negative electrode active material. Hereinafter, the negative electrode active material will be described.

負極活物質としては、電気化学的にリチウムイオン、リチウムイオン、カリウムイオン
、マグネシウムイオンなどのs−ブロック金属イオンを吸蔵・放出可能なものであれば、
特に制限はない。その具体例としては、炭素質材料、金属化合物系材料やそれらの酸化物
、炭化物、窒化物、珪化物、硫化物、燐化物等が挙げられる。これらは1種を単独で用い
てもよく、また2種以上を任意に組み合わせて併用してもよい。
As the negative electrode active material, as long as it can electrochemically store and release s-block metal ions such as lithium ions, lithium ions, potassium ions, and magnesium ions,
There is no particular limitation. Specific examples thereof include carbonaceous materials, metal compound-based materials and their oxides, carbides, nitrides, silicides, sulfides, phosphides, and the like. These may be used alone or in any combination of two or more.

負極活物質として用いられる炭素質材料としては、特に限定されないが、例えば、黒鉛
、非晶質炭素、黒鉛化度の小さい炭素質物が挙げられる。黒鉛の種類としては、天然黒鉛
、人造黒鉛等が挙げられる。また、これらを炭素質物、例えば非晶質炭素や黒鉛化物で被
覆したものを用いてもよい。非晶質炭素としては、例えば、バルクメソフェーズを焼成し
た粒子や、炭素前駆体を不融化処理し、焼成した粒子が挙げられる。 黒鉛化度の小さい
炭素質物粒子としては、有機物を通常2500℃未満の温度で焼成したものが挙げられる
。これらは1種を単独で用いてもよく、また2種以上を任意に組み合わせて併用してもよ
い。
The carbonaceous material used as the negative electrode active material is not particularly limited, but examples thereof include graphite, amorphous carbon, and a carbonaceous material having a low degree of graphitization. Examples of graphite include natural graphite and artificial graphite. Alternatively, a carbonaceous material such as an amorphous carbon or a graphitized material may be used. Examples of the amorphous carbon include particles obtained by firing bulk mesophase and particles obtained by subjecting a carbon precursor to infusibilization treatment and firing. Examples of the carbonaceous material particles having a low degree of graphitization include those obtained by firing an organic material at a temperature of usually less than 2500 ° C. These may be used alone or in any combination of two or more.

負極活物質として用いられる金属化合物系材料としては、特に限定されないが、例えば
、Ag、Al、Bi、Cu、Ga、Ge、In、Ni、P、Pb、Sb、Si、Sn、S
r、Zn等の金属を含有する化合物が挙げられる。これらの中でも、ケイ素及び/又はス
ズの単体、合金、酸化物や炭化物、窒化物等が好ましく、特に、Si単体及びSiOx(
0.5≦O≦1.6)が単位質量当りの容量及び環境負荷の観点から好ましい。
The metal compound material used as the negative electrode active material is not particularly limited, but for example, Ag, Al, Bi, Cu, Ga, Ge, In, Ni, P, Pb, Sb, Si, Sn, S.
Examples thereof include compounds containing a metal such as r and Zn. Among these, simple substances of silicon and / or tin, alloys, oxides and carbides, nitrides and the like are preferable, and particularly, simple substance of Si and SiOx (
0.5 ≦ O ≦ 1.6) is preferable from the viewpoint of capacity per unit mass and environmental load.

<3.セパレータ>
正極と負極との間には、短絡を防止するために、通常はセパレータを介在させる。この
場合、本発明の非水系電解液は、通常はこのセパレータに含浸させて用いる。
<3. Separator>
A separator is usually interposed between the positive electrode and the negative electrode to prevent a short circuit. In this case, the non-aqueous electrolytic solution of the present invention is usually used by impregnating this separator.

セパレータの材料や形状については特に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない
限り、公知のものを任意に採用することができる。これらの中でも、本発明の非水系電解
液に対し安定な材料で形成された、樹脂、ガラス繊維、無機物等が用いられ、保液性に優
れた多孔性シート又は不織布状の形態の物等を用いるのが好ましい。
There is no particular limitation on the material and shape of the separator, and any known material can be used as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Among these, formed of a material stable to the non-aqueous electrolyte of the present invention, a resin, glass fiber, an inorganic material or the like is used, such as a porous sheet or a non-woven fabric-like material excellent in liquid retention. It is preferably used.

樹脂、ガラス繊維セパレータの材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルスルホン、ガラスフィ
ルター等を用いることができる。これらの中でも好ましくはガラスフィルター、ポリオレ
フィンであり、さらに好ましくはポリオレフィンである。これらの材料は1種を単独で用
いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
As the material of the resin and the glass fiber separator, for example, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyether sulfone, and glass filter can be used. Among these, glass filters and polyolefins are preferable, and polyolefins are more preferable. These materials may be used alone or in any combination of two or more in any ratio.

上記セパレータの厚さは任意であるが、通常1μm以上であり、5μm以上が好ましく
、10μm以上がより好ましく、また、通常50μm以下であり、40μm以下が好まし
く、30μm以下がより好ましい。セパレータが、上記範囲より薄過ぎると、絶縁性や機
械的強度が低下する場合がある。また、上記範囲より厚過ぎると、レート特性等の電池性
能が低下する場合があるばかりでなく、蓄電デバイス全体としてのエネルギー密度が低下
する場合がある。
The thickness of the separator is arbitrary, but is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and usually 50 μm or less, 40 μm or less, preferably 30 μm or less. If the separator is too thin than the above range, the insulating property and mechanical strength may decrease. If the thickness is more than the above range, not only the battery performance such as rate characteristics may deteriorate, but also the energy density of the entire power storage device may decrease.

さらに、セパレータとして多孔性シートや不織布等の多孔質のものを用いる場合、セパ
レータの空孔率は任意であるが、通常20%以上であり、35%以上が好ましく、45%
以上がより好ましく、また、通常90%以下であり、85%以下が好ましく、75%以下
がより好ましい。空孔率が、上記範囲より小さ過ぎると、膜抵抗が大きくなってレート特
性が悪化する傾向がある。また、上記範囲より大き過ぎると、セパレータの機械的強度が
低下し、絶縁性が低下する傾向にある。
Furthermore, when using a porous material such as a porous sheet or a non-woven fabric as the separator, the porosity of the separator is arbitrary, but is usually 20% or more, preferably 35% or more, and 45%.
The above is more preferable, and usually 90% or less, preferably 85% or less, more preferably 75% or less. If the porosity is smaller than the above range, the film resistance tends to increase and the rate characteristics tend to deteriorate. On the other hand, if it is larger than the above range, the mechanical strength of the separator is lowered and the insulating property tends to be lowered.

また、セパレータの平均孔径も任意であるが、通常0.5μm以下であり、0.2μm
以下が好ましく、また、通常0.05μm以上である。平均孔径が、上記範囲を上回ると
、短絡が生じ易くなる。また、上記範囲を下回ると、膜抵抗が大きくなりレート特性が低
下する場合がある。
The average pore size of the separator is also arbitrary, but is usually 0.5 μm or less and 0.2 μm.
The following is preferable, and it is usually 0.05 μm or more. When the average pore size exceeds the above range, short circuit is likely to occur. On the other hand, if it is less than the above range, the film resistance may increase and the rate characteristics may deteriorate.

一方、無機物の材料としては、例えば、アルミナや二酸化ケイ素等の酸化物類、窒化ア
ルミや窒化ケイ素等の窒化物類、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
、粒子形状若しくは繊維形状のものが用いられる。
On the other hand, as the inorganic material, for example, 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. Things are used.

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0.01〜1μm、厚さが5〜50μmのものが好適に用いられる。
前記の独立した薄膜形状以外に、樹脂製の結着剤を用いて前記無機物の粒子を含有する複
合多孔層を正極及び/又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ができる
。例えば、正極の両面に90%粒径が1μm未満のアルミナ粒子を、フッ素樹脂を結着剤
として多孔層を形成させることが挙げられる。
As the form, a non-woven fabric, a woven fabric, a thin film-shaped one such as a microporous film is used. In the form of a thin film, one having a pore diameter of 0.01 to 1 μm and a thickness of 5 to 50 μm is preferably used.
In addition to the above-mentioned independent thin film shape, a separator can be used in which a composite porous layer containing the inorganic particles is formed on the surface layer of the positive electrode and / or the negative electrode using a resin binder. For example, the porous layer may be formed on both surfaces of the positive electrode by using alumina particles having a 90% particle diameter of less than 1 μm and a fluororesin as a binder.

<4.導電材>
上述の正極及び負極は、導電性の向上のために、導電材を含むことがある。導電材とし
ては、公知の導電材を任意に用いることができる。具体例としては、銅、ニッケル等の金
属材料;天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛(グラファイト);アセチレンブラック等のカーボ
ンブラック;ニードルコークス等の無定形炭素等の炭素質材料等が挙げられる。なお、こ
れらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても
よい。
<4. Conductive material>
The positive electrode and the negative electrode described above may include a conductive material in order to improve conductivity. Any known conductive material can be used as the conductive material. Specific examples thereof include metal materials such as copper and nickel; graphite such as natural graphite and artificial graphite; carbon black such as acetylene black; and carbonaceous materials such as amorphous carbon such as needle coke. In addition, these may be used individually by 1 type and may be used together by 2 or more types in arbitrary combinations and ratios.

導電材は、正極材若しくは負極材の100質量部に対し、通常0.01質量部以上、好
ましくは0.1質量部以上、より好ましくは1質量部以上、また、通常50質量部以下、
好ましくは30質量部以下、より好ましくは15質量部以下含有するように用いられる。
含有量が上記範囲よりも下回ると、導電性が不十分となる場合がある。また、上記範囲よ
りも上回ると、電池容量が低下する場合がある。
The conductive material is usually 0.01 parts by mass or more, preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and usually 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the positive electrode material or the negative electrode material.
It is preferably used in an amount of 30 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less.
When the content is less than the above range, the conductivity may be insufficient. If it exceeds the above range, the battery capacity may decrease.

<5.結着剤>
上述の正極及び負極は、結着性の向上のために、結着剤を含むことがある。結着剤は、
非水系電解液や電極製造時用いる溶媒に対して安定な材料であれば、特に限定されない。
<5. Binder>
The positive electrode and the negative electrode described above may contain a binder in order to improve the binding property. The binder is
The material is not particularly limited as long as it is a material that is stable with respect to the non-aqueous electrolyte solution and the solvent used for manufacturing the electrode.

塗布法の場合は、電極製造時に用いる液体媒体に対して溶解又は分散される材料であれ
ばよいが、具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリメチルメタクリレート、芳香族ポリアミド、セルロース、ニトロセルロース等の
樹脂系高分子;SBR(スチレン・ブタジエンゴム)、NBR(アクリロニトリル・ブタ
ジエンゴム)、フッ素ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴ
ム等のゴム状高分子;スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体又はその水素添
加物、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体)、スチレン・エチレン・
ブタジエン・エチレン共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体又は
その水素添加物等の熱可塑性エラストマー状高分子;シンジオタクチック−1,2−ポリ
ブタジエン、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、プロピレン・α−オレフ
ィン共重合体等の軟質樹脂状高分子;ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリテトラフ
ルオロエチレン、フッ素化ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン・エチレ
ン共重合体等のフッ素系高分子;アルカリ金属イオン(特にリチウムイオン)のイオン伝
導性を有する高分子組成物等が挙げられる。なお、これらの物質は、1種を単独で用いて
もよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
In the case of the coating method, any material that can be dissolved or dispersed in the liquid medium used for manufacturing the electrode may be used, and specific examples include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polymethylmethacrylate, aromatic polyamide, cellulose, nitro. Resin-based polymers such as cellulose; rubber-like polymers such as SBR (styrene / butadiene rubber), NBR (acrylonitrile / butadiene rubber), fluororubber, isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene / propylene rubber; styrene / butadiene / styrene blocks Copolymer or hydrogenated product thereof, EPDM (ethylene / propylene / diene terpolymer), styrene / ethylene /
Thermoplastic elastomer polymer such as butadiene / ethylene copolymer, styrene / isoprene / styrene block copolymer or hydrogenated product thereof; syndiotactic-1,2-polybutadiene, polyvinyl acetate, ethylene / vinyl acetate copolymer Polymers, soft resinous polymers such as propylene / α-olefin copolymers; high fluorine-based polymers such as polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene, fluorinated polyvinylidene fluoride, and polytetrafluoroethylene / ethylene copolymers Molecules: polymer compositions having ion conductivity of alkali metal ions (particularly lithium ions) and the like can be mentioned. These substances may be used alone or in any combination of two or more at any ratio.

結着剤の割合は、正極材若しくは負極材の100質量部に対し、通常0.1質量部以上
であり、1質量部以上が好ましく、3質量部以上がより好ましく、また、通常50質量部
以下であり、30質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、8質量部以下
がさらに好ましい。結着剤の割合が、上記範囲内であると電極の結着性を十分保持でき電
極の機械的強度が保たれ、サイクル特性、電池容量及び導電性の点から好ましい。
The proportion of the binder is usually 0.1 parts by mass or more, preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, and usually 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the positive electrode material or the negative electrode material. It is below, preferably 30 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and further preferably 8 parts by mass or less. When the proportion of the binder is within the above range, the binding property of the electrode can be sufficiently maintained, the mechanical strength of the electrode can be maintained, and it is preferable in terms of cycle characteristics, battery capacity and conductivity.

<6.液体媒体>
スラリーを形成するための液体媒体としては、活物質、導電材、結着剤、並びに必要に
応じて使用される増粘剤を溶解又は分散することが可能な溶媒であれば、その種類に特に
制限はなく、水系溶媒と有機系溶媒のどちらを用いてもよい。
<6. Liquid medium>
As the liquid medium for forming the slurry, if it is a solvent capable of dissolving or dispersing the active material, the conductive material, the binder, and the thickener used as necessary, it is particularly suitable for the type. There is no limitation, and either an aqueous solvent or an organic solvent may be used.

水系媒体の例としては、例えば、水、アルコールと水との混合媒等が挙げられる。有機
系媒体の例としては、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン、
メチルナフタレン等の芳香族炭化水素類;キノリン、ピリジン等の複素環化合物;アセト
ン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、アクリル酸メチ
ル等のエステル類;ジエチレントリアミン、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン等の
アミン類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)等のエーテル類;N−メチ
ルピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;
ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチルスルフォキシド等の非プロトン性極性溶媒等を
挙げることができる。なお、これらは、1種を単独で用いてもよく、また2種以上を任意
の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Examples of the aqueous medium include water, a mixed medium of alcohol and water, and the like. Examples of organic media include aliphatic hydrocarbons such as hexane; benzene, toluene, xylene,
Aromatic hydrocarbons such as methylnaphthalene; Heterocyclic compounds such as quinoline and pyridine; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone; Esters such as methyl acetate and methyl acrylate; Diethylenetriamine, N, N-dimethylaminopropylamine And the like; ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran (THF); amides such as N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylformamide, and dimethylacetamide;
Aprotic polar solvents such as hexamethylphosphamide, dimethylsulfoxide and the like can be mentioned. In addition, these may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types by arbitrary combinations and ratios.

<7.増粘剤>
スラリーを形成するための液体媒体として水系媒体を用いる場合、増粘剤と、スチレン
・ブタジエンゴム(SBR)等のラテックスを用いてスラリー化するのが好ましい。増粘
剤は、通常、スラリーの粘度を調製するために使用される。
<7. Thickener>
When an aqueous medium is used as the liquid medium for forming the slurry, it is preferable to use a thickener and a latex such as styrene-butadiene rubber (SBR) to make a slurry. Thickeners are commonly used to adjust the viscosity of slurries.

増粘剤としては、本発明の効果を著しく制限しない限り制限はないが、具体的には、カ
ルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセ
ルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼイン及びこれ
らの塩等が挙げられる。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
及び比率で併用してもよい。
The thickener is not limited unless the effect of the present invention is significantly limited, but specifically, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein and salts thereof. Etc. These may be used alone or in any combination of two or more at any ratio.

さらに増粘剤を使用する場合には、正極材若しくは負極材の100質量部に対し、通常
0.1質量部以上、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは0.6質量部以上、ま
た、通常5質量部以下、好ましくは3質量部以下、より好ましくは2質量部以下が望まし
い。上記範囲を下回ると著しく塗布性が低下する場合があり、また上記範囲を上回ると、
活物質層に占める活物質の割合が低下し、電池の容量が低下する問題や活物質間の抵抗が
増大する場合がある。
When a thickener is further used, it is usually 0.1 part by mass or more, preferably 0.5 part by mass or more, more preferably 0.6 part by mass or more, relative to 100 parts by mass of the positive electrode material or the negative electrode material. Further, it is usually 5 parts by mass or less, preferably 3 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or less. If it is less than the above range, the coating property may be significantly reduced, and if it exceeds the above range,
The proportion of the active material in the active material layer may decrease, which may cause a problem of decreasing the capacity of the battery and increase the resistance between the active materials.

<8.集電体>
集電体の材質としては特に制限は無く、公知のものを任意に用いることができる。具体
例としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルメッキ、チタン、タンタル、銅等の
金属材料;カーボンクロス、カーボンペーパー等の炭素質材料が挙げられる。これらの中
でも金属材料、特にアルミニウムが好ましい。
<8. Current collector>
The material of the current collector is not particularly limited, and any known material can be used. Specific examples include metal materials such as aluminum, stainless steel, nickel plating, titanium, tantalum, and copper; carbonaceous materials such as carbon cloth and carbon paper. Among these, metal materials, particularly aluminum are preferable.

集電体の形状としては、金属材料の場合、金属箔、金属円柱、金属コイル、金属板、金
属薄膜、エキスパンドメタル、パンチメタル、発泡メタル等が挙げられ、炭素質材料の場
合、炭素板、炭素薄膜、炭素円柱等が挙げられる。これらのうち、金属薄膜が好ましい。
なお、薄膜は適宜メッシュ状に形成してもよい。
Examples of the shape of the current collector include a metal foil, a metal cylinder, a metal coil, a metal plate, a metal thin film, an expanded metal, a punch metal, and a foam metal in the case of a metal material, and a carbon plate in the case of a carbonaceous material, Examples thereof include carbon thin films and carbon cylinders. Of these, metal thin films are preferred.
The thin film may be appropriately formed in a mesh shape.

集電体の厚さは任意であるが、通常1μm以上であり、3μm以上が好ましく、5μm
以上がより好ましく、また、通常1mm以下であり、100μm以下が好ましく、50μ
m以下がより好ましい。薄膜が、上記範囲内であると集電体として必要な強度が保たれ、
また取り扱い性の点からも好ましい。
Although the thickness of the current collector is arbitrary, it is usually 1 μm or more, preferably 3 μm or more, and 5 μm.
The above is more preferable, and it is usually 1 mm or less, preferably 100 μm or less, and 50 μm.
It is more preferably m or less. When the thin film is within the above range, the strength required as a current collector is maintained,
It is also preferable from the viewpoint of handleability.

<9.電池設計>
[電極群]
電極群は、前述の正極板と負極板とを前述のセパレータを介してなる積層構造のもの、
及び前述の正極板と負極板とを前述のセパレータを介して渦巻き状に捲回した構造のもの
のいずれでもよい。電極群の体積が電池内容積に占める割合(以下、電極群占有率と称す
る。)は、通常40%以上であり、50%以上が好ましく、また、通常90%以下であり
、80%以下が好ましい。電極群占有率が、上記範囲を下回ると、電池容量が小さくなる
。また、上記範囲を上回ると空隙スペースが少なく、電池が高温になることによって部材
が膨張したり電解質の液成分の蒸気圧が高くなったりして内部圧力が上昇し、電池として
の充放電繰り返し性能や高温保存等の諸特性を低下させたり、さらには、内部圧力を外に
逃がすガス放出弁が作動する場合がある。
<9. Battery design>
[Electrode group]
The electrode group has a laminated structure including the positive electrode plate and the negative electrode plate with the separator interposed therebetween,
Also, any of the above-described positive electrode plate and negative electrode plate may be spirally wound with the separator interposed therebetween. The ratio of the volume of the electrode group to the internal volume of the battery (hereinafter referred to as the electrode group occupancy rate) is usually 40% or more, preferably 50% or more, and usually 90% or less, 80% or less. preferable. When the electrode group occupancy rate is below the above range, the battery capacity becomes small. In addition, if it exceeds the above range, the void space is small, the internal pressure rises because the member expands or the vapor pressure of the liquid component of the electrolyte increases due to the high temperature of the battery, and the repeated charge and discharge performance as a battery In some cases, various characteristics such as high temperature storage may be deteriorated, and further, a gas release valve that releases internal pressure to the outside may operate.

[集電構造]
集電構造は特に限定されるものではないが、本発明の非水系電解液による放電特性の向
上をより効果的に実現するには、配線部分や接合部分の抵抗を低減する構造にすることが
好ましい。この様に内部抵抗を低減させた場合、本発明の非水系電解液を使用した効果は
特に良好に発揮される。
[Current collecting structure]
The current collecting structure is not particularly limited, but in order to more effectively realize the improvement of the discharge characteristics by the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, a structure in which the resistance of the wiring portion or the joint portion is reduced is required. preferable. When the internal resistance is reduced in this way, the effect of using the non-aqueous electrolyte solution of the present invention is particularly well exhibited.

電極群が前述の積層構造のものでは、各電極層の金属芯部分を束ねて端子に溶接して形
成される構造が好適に用いられる。1枚の電極面積が大きくなる場合には、内部抵抗が大
きくなるので、電極内に複数の端子を設けて抵抗を低減することも好適に用いられる。電
極群が前述の捲回構造のものでは、正極及び負極にそれぞれ複数のリード構造を設け、端
子に束ねることにより、内部抵抗を低くすることができる。
When the electrode group has the above-mentioned laminated structure, a structure formed by bundling the metal core portions of the electrode layers and welding the terminals is preferably used. Since the internal resistance increases when the area of one electrode increases, it is also preferable to provide a plurality of terminals in the electrode to reduce the resistance. In the case where the electrode group has the above-described wound structure, the internal resistance can be lowered by providing a plurality of lead structures for the positive electrode and the negative electrode and bundling them in the terminal.

[外装ケース]
外装ケースの材質は用いられる非水系電解液に対して安定な物質であれば特に限定され
るものではない。具体的には、ニッケルめっき鋼板、ステンレス、アルミニウム又はアル
ミニウム合金、マグネシウム合金等の金属類、又は、樹脂とアルミ箔との積層フィルム(
ラミネートフィルム)が用いられる。軽量化の観点から、アルミニウム又はアルミニウム
合金の金属、ラミネートフィルムが好適に用いられる。
[Exterior case]
The material of the outer case is not particularly limited as long as it is a stable substance with respect to the non-aqueous electrolyte solution used. Specifically, nickel-plated steel plates, metals such as stainless steel, aluminum or aluminum alloys, and magnesium alloys, or laminated films of resin and aluminum foil (
A laminated film) is used. From the viewpoint of weight reduction, a metal of aluminum or aluminum alloy, or a laminated film is preferably used.

前記金属類を用いる外装ケースでは、レーザー溶接、抵抗溶接、超音波溶接により金属
同士を溶着して封止密閉構造とするもの、若しくは、樹脂製ガスケットを介して前記金属
類を用いてかしめ構造とするものが挙げられる。前記ラミネートフィルムを用いる外装ケ
ースでは、樹脂層同士を熱融着することにより封止密閉構造とするもの等が挙げられる。
シール性を上げるために、前記樹脂層の間にラミネートフィルムに用いられる樹脂と異な
る樹脂を介在させてもよい。特に、集電端子を介して樹脂層を熱融着して密閉構造とする
場合には、金属と樹脂との接合になるので、介在する樹脂として極性基を有する樹脂や極
性基を導入した変成樹脂が好適に用いられる。
In the outer case using the metals, laser welding, resistance welding, ultrasonic welding to weld the metals to each other to form a hermetically sealed structure, or a caulking structure using the metals via a resin gasket. There are things to do. Examples of the outer case using the laminate film include those having a sealed structure by heat-sealing resin layers.
In order to improve the sealing property, a resin different from the resin used for the laminate film may be interposed between the resin layers. In particular, when a resin layer is heat-sealed via a collector terminal to form a hermetically sealed structure, a metal and a resin are bonded, so a resin having a polar group or a modification having a polar group introduced as an intervening resin. Resin is preferably used.

[保護素子]
前述の保護素子として、異常発熱や過大電流が流れた時に抵抗が増大するPTC(Po
sitive Temperature Coefficient)、温度ヒューズ、サ
ーミスター、異常発熱時に電池内部圧力や内部温度の急激な上昇により回路に流れる電流
を遮断する弁(電流遮断弁)等が挙げられる。前記保護素子は高電流の通常使用で作動し
ない条件のものを選択することが好ましく、高出力の観点から、保護素子がなくても異常
発熱や熱暴走に至らない設計にすることがより好ましい。
[Protective element]
As the above-mentioned protection element, the PTC (Po which increases the resistance when abnormal heat generation or excessive current flows)
Examples include a positive temperature coefficient, a temperature fuse, a thermistor, and a valve (current cutoff valve) that cuts off a current flowing in a circuit due to a sudden increase in internal pressure or internal temperature of a battery during abnormal heat generation. It is preferable to select the protection element under the condition that it does not operate at high current in normal use, and from the viewpoint of high output, it is more preferable to design it so as not to cause abnormal heat generation or thermal runaway without the protection element.

[外装体]
本発明の蓄電デバイスは、通常、上記の非水系電解液、負極、正極、セパレータ等を外
装体内に収納して構成される。この外装体に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわな
い限り公知のものを任意に採用することができる。
[Exterior body]
The electricity storage device of the present invention is usually constituted by accommodating the above-mentioned non-aqueous electrolyte solution, negative electrode, positive electrode, separator and the like in an outer casing. There is no limitation on the outer package, and any known package can be used as long as the effect of the present invention is not significantly impaired.

具体的には、外装体の材質は任意であるが、通常は、例えばニッケルメッキを施した鉄
、ステンレス、アルミニウム又はその合金、ニッケル、チタン等が用いられる。
Specifically, the material of the outer package is arbitrary, but, typically, nickel-plated iron, stainless steel, aluminum or an alloy thereof, nickel, titanium, or the like is used.

また、外装体の形状も任意であり、例えば円筒型、角形、ラミネート型、コイン型、大
型等のいずれであってもよい。
The shape of the outer package is also arbitrary, and may be, for example, a cylindrical type, a rectangular type, a laminated type, a coin type, a large size, or the like.

以下、実施例及び参考例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要
旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Reference Examples, but the present invention is not limited to these Examples as long as the gist thereof is not exceeded.

(実施例1)
[負極の作製]
炭素質材料98質量部に、増粘剤及びバインダーとして、カルボキシメチルセルロース
ナトリウムが1質量部となるように水性ディスパージョンを加え、さらにスチレン−ブタ
ジエンゴムが1質量部となるように水性ディスパージョンを加え、ディスパーザーで混合
してスラリー化した。得られたスラリーを厚さ10μmの銅箔に塗布して乾燥し、プレス
機で圧延したものを、活物質層のサイズとして幅32mm、長さ42mm、及び幅5mm
、長さ9mmの未塗工部を有する形状に切り出して負極とした。
(Example 1)
[Preparation of negative electrode]
An aqueous dispersion was added to 98 parts by mass of the carbonaceous material as a thickening agent and a binder so that sodium carboxymethyl cellulose was 1 part by mass, and further an aqueous dispersion was added so that the styrene-butadiene rubber was 1 part by mass. , And mixed with a disperser to make a slurry. The obtained slurry was applied to a copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and rolled with a press to obtain an active material layer having a width of 32 mm, a length of 42 mm, and a width of 5 mm.
A negative electrode was obtained by cutting into a shape having an uncoated portion with a length of 9 mm.

[正極の作製]
正極活物質としてLi(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O85質量部と、導電材
としてのカーボンブラック10質量部と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVd
F)5質量部とを、N−メチルピロリドン溶媒中で混合して、スラリー化した。得られた
スラリーを、厚さ15μmのアルミ箔の片面に塗布して、乾燥し、プレス機にてロールプ
レスしたものを、活物質層のサイズとして幅30mm、長さ40mm、及び幅5mm、長
さ9mmの未塗工部を有する形状に切り出して正極とした。
[Production of positive electrode]
85 parts by mass of Li (Ni 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 ) O 2 as a positive electrode active material, 10 parts by mass of carbon black as a conductive material, and polyvinylidene fluoride (PVd) as a binder.
F) 5 parts by mass were mixed in an N-methylpyrrolidone solvent to form a slurry. The obtained slurry was applied to one side of an aluminum foil having a thickness of 15 μm, dried, and roll-pressed with a pressing machine to obtain an active material layer having a width of 30 mm, a length of 40 mm, and a width of 5 mm. It was cut into a shape having an uncoated portion with a thickness of 9 mm to obtain a positive electrode.

[電解液の調製]
乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート(DM
C)とエチルメチルカーボネート(EMC)との混合物(体積比30:30:40)に乾
燥したLiPFを1mol/Lの割合となるように溶解して電解液を調整し、基本電解
液とした。この基本電解液にテトラエチルオルトチオシリケートを濃度が0.5質量%と
なるように混合して、その飽和溶液を実施例1の電解液とした。
[Preparation of electrolyte]
In a dry argon atmosphere, ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DM
C) and ethyl methyl carbonate (EMC) (volume ratio 30:30:40) was dissolved in dry LiPF 6 at a ratio of 1 mol / L to prepare an electrolytic solution, which was used as a basic electrolytic solution. . Tetraethyl orthothiosilicate was mixed with this basic electrolyte solution to a concentration of 0.5% by mass, and the saturated solution was used as the electrolyte solution of Example 1.

[リチウム二次電池の製造]
上記の正極、負極、及びポリプロピレン製のセパレータを、負極、セパレータ、正極の
順に積層して電池要素を作製した。この電池要素をアルミニウム(厚さ40μm)の両面
を樹脂層で被覆したラミネートフィルムからなる袋内に正極と負極の端子を突設させなが
ら挿入した後、上記電解液を袋内に注入し、真空封止を行い、4.2Vで満充電状態とな
る実施例1のシート状電池を作製した。
[Manufacture of lithium secondary battery]
The positive electrode, the negative electrode, and the polypropylene separator were laminated in this order on the negative electrode, the separator, and the positive electrode to prepare a battery element. This battery element was inserted into a bag made of a laminate film in which both sides of aluminum (thickness 40 μm) were coated with a resin layer while projecting the terminals of the positive electrode and the negative electrode, and then the above-mentioned electrolytic solution was injected into the bag and vacuumed. The sheet-like battery of Example 1 which was sealed and was in a fully charged state at 4.2 V was produced.

[サイクル特性の評価]
充放電サイクルを経ていない新たな電池に対して、25℃で電圧範囲4.2V〜2.5
V、電流値1/6C(1時間率の放電容量による定格容量を1時間で放電する電流値を1
Cとする。以下同様。)にて1回充放電を行った後、4.1Vまで充電し、60℃で12
時間加熱処理を行い、電池を安定化させた。その後、25℃で電圧範囲4.2V〜2.5
V、電流値1/6Cにて1回充放電させ、この放電容量を初期放電容量とした。その後、
60℃で電圧範囲4.2V〜2.5V、電流値1Cでの充放電を100回繰り返した。そ
の後、25℃で電圧範囲4.2V〜2.5V、電流値1/6Cにて1回充放電させ、この
放電容量を100サイクル後の放電容量とした。[(100サイクル後の放電容量)/(
初期放電容量)]×100からサイクル容量維持率(%)を求めた。その結果を表1に示
す。
[Evaluation of cycle characteristics]
For a new battery that has not undergone a charge / discharge cycle, a voltage range of 4.2 V to 2.5 at 25 ° C.
V, current value 1 / 6C (current value to discharge rated capacity in 1 hour by discharge capacity of 1 hour rate is 1
Let be C. The same applies below. ), And then charged to 4.1V, and then at 60 ℃ 12
The battery was stabilized by performing heat treatment for an hour. Then, at 25 ° C, the voltage range is 4.2V to 2.5V.
It was charged and discharged once at V and a current value of 1 / 6C, and this discharge capacity was used as the initial discharge capacity. afterwards,
Charge and discharge at a voltage range of 4.2 V to 2.5 V and a current value of 1 C at 60 ° C. were repeated 100 times. Then, the battery was charged and discharged once at 25 ° C. in a voltage range of 4.2 V to 2.5 V and a current value of 1/6 C, and this discharge capacity was taken as the discharge capacity after 100 cycles. [(Discharge capacity after 100 cycles) / (
The cycle capacity retention rate (%) was calculated from the initial discharge capacity)] × 100. The results are shown in Table 1.

[サイクル後−30℃抵抗特性の評価]
100サイクル充放電試験の前後において、電池を、25℃にて、1/6Cの定電流で
初期放電容量の半分の容量となるように充電した。これを−30℃において各々0.25
C、0.5C、0.75C、1.0C、1.5C、2Cで放電させ、その2秒時の電圧を
測定した。電流−電圧直線の傾きから抵抗値(Ω)を求め、[(100サイクル試験後抵
抗値)/(100サイクル試験前抵抗値)]から内部抵抗増加倍率を求めた。その結果を
表1に示す。
[Evaluation of -30 ° C resistance characteristic after cycle]
Before and after the 100-cycle charge / discharge test, the battery was charged at 25 ° C. with a constant current of 1/6 C so that the capacity became half of the initial discharge capacity. 0.25 each at -30 ° C
The discharge was carried out at C, 0.5C, 0.75C, 1.0C, 1.5C and 2C, and the voltage at 2 seconds was measured. The resistance value (Ω) was obtained from the slope of the current-voltage line, and the internal resistance increase ratio was obtained from [(resistance value after 100 cycle test) / (resistance value before 100 cycle test)]. The results are shown in Table 1.

[サイクル後体積変化の評価]
100サイクル充放電試験の前後において、電池を、エタノールに沈ませた状態で質量
を観測し、実質量との差から浮力を求め、エタノールの密度で割ることで、電池の体積を
測定した。[(100サイクル試験後体積)/(100サイクル試験前体積)]から体積
増加倍率を求めた。その結果を表1に示す。
[Evaluation of volume change after cycle]
Before and after the 100-cycle charge / discharge test, the mass of the battery was observed in a state of being immersed in ethanol, the buoyancy was obtained from the difference from the actual amount, and the volume of the battery was measured by dividing by the density of ethanol. The volume increase ratio was determined from [(volume after 100 cycle test) / (volume before 100 cycle test)]. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
テトラエチルオルトチオシリケートを用いなかったこと以外は実施例1と同様にして電
解液を調製してシート状リチウム二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
An electrolyte solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that tetraethylorthothiosilicate was not used, and a sheet-shaped lithium secondary battery was produced and evaluated. The results are shown in Table 1.

Figure 2020064806
Figure 2020064806

上記の表1から明らかなように、本発明における化合物(1)を添加した非水系電解液
を用いたリチウム二次電池は、容量維持率が高く、抵抗値増加倍率が低く、さらに体積増
加倍率が低い。なお、以上の表1に示した各実施例・比較例におけるサイクル試験期間は
モデル的に比較的短期間として行なっているが、有意な差が確認されている。実際の非水
電解液二次電池の使用は数年に及ぶ場合もあるため、これら結果の差は長期間の使用を想
定した場合、更に顕著な差になると理解することができる。
As is clear from Table 1 above, the lithium secondary battery using the non-aqueous electrolyte solution containing the compound (1) of the present invention has a high capacity retention rate, a low resistance value increase ratio, and a volume increase ratio. Is low. Although the cycle test period in each of the examples and comparative examples shown in Table 1 above is modeled as a relatively short period, significant differences have been confirmed. Since the actual use of the non-aqueous electrolyte secondary battery may last for several years, it can be understood that the difference between these results becomes more remarkable when the long-term use is assumed.

本発明の非水系電解液は、充放電による内部抵抗と膨れの増加を抑制し、容量維持率に
優れた非水系二次電池を提供することができる。このため、本発明の非水系電解液及びこ
れを用いて得られる非水系二次電池は、公知の各種の用途に用いることが可能である。具
体例としては、例えば、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、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、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、モーター、自動車、バイク、原動機付自転車、自転車、照
明器具、玩具、ゲーム機器、時計、電動工具、ストロボ、カメラ、家庭用バックアップ電
源、事業所用バックアップ電源、負荷平準化用電源、自然エネルギー貯蔵電源、リチウム
イオンキャパシタ等が挙げられる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The non-aqueous electrolyte solution of the present invention can suppress an increase in internal resistance and swelling due to charge and discharge, and can provide a non-aqueous secondary battery having an excellent capacity retention rate. Therefore, the non-aqueous electrolyte solution of the present invention and the non-aqueous secondary battery obtained by using the same can be used for various known applications. Specific examples include, for example, laptop computers, pen input computers, mobile computers, e-book players, mobile phones, mobile fax machines, mobile copy machines, mobile printers, headphone stereos, video movies, LCD TVs, handy cleaners, portable CDs, mini disks. , Walkie-talkie, electronic organizer, calculator, memory card, portable tape recorder, radio, backup power supply, motor, automobile, motorcycle, motorbike, bicycle, lighting equipment, toys, game equipment, clock, power tool, strobe, camera, home Backup power supply, office backup power supply, load leveling power supply, natural energy storage power supply, lithium ion capacitor, etc.

Claims (4)

非水溶媒及び下記式(1)で表される化合物を含む非水系電解液。
Figure 2020064806
(式(1)中、R〜Rはそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子を有してい
てもよい炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数6〜10
のアリール基を表す。)
A non-aqueous electrolyte containing a non-aqueous solvent and a compound represented by the following formula (1).
Figure 2020064806
(In the formula (1), R 1 to R 4 are each a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a halogen atom, or a carbon number 6 which may have a halogen atom. -10
Represents an aryl group. )
前記式(1)で表される化合物として、テトラメチルオルトチオシリケート、テトラエ
チルオルトチオシリケート及びテトラフェニルオルトチオシリケートからなる群より選ば
れる少なくとも一種を含む、請求項1に記載の非水系電解液。
The non-aqueous electrolyte solution according to claim 1, wherein the compound represented by the formula (1) contains at least one selected from the group consisting of tetramethyl orthothiosilicate, tetraethyl orthothiosilicate, and tetraphenyl orthothiosilicate.
前記式(1)で表される化合物の含有量が0.001質量%以上20質量%以下である
、請求項1又は2に記載の非水系電解液。
The non-aqueous electrolyte solution according to claim 1, wherein the content of the compound represented by the formula (1) is 0.001% by mass or more and 20% by mass or less.
金属イオンを吸蔵及び放出可能な負極及び正極と、非水系電解液とを備える非水系電解
液二次電池であって、該非水系電解液が請求項1乃至3のいずれか一項に記載の非水系電
解液である非水系電解液二次電池。
A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a negative electrode and a positive electrode capable of occluding and releasing metal ions, and a non-aqueous electrolyte solution, wherein the non-aqueous electrolyte solution is the non-aqueous electrolyte solution according to any one of claims 1 to 3. A non-aqueous electrolyte secondary battery that is an aqueous electrolyte.
JP2018197120A 2018-10-19 2018-10-19 Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery Active JP7157622B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018197120A JP7157622B2 (en) 2018-10-19 2018-10-19 Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018197120A JP7157622B2 (en) 2018-10-19 2018-10-19 Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020064806A true JP2020064806A (en) 2020-04-23
JP7157622B2 JP7157622B2 (en) 2022-10-20

Family

ID=70388368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018197120A Active JP7157622B2 (en) 2018-10-19 2018-10-19 Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7157622B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001266938A (en) * 2000-03-15 2001-09-28 Toshiba Corp Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2002033127A (en) * 2000-06-07 2002-01-31 Merck Patent Gmbh Silane compound to be used as electrolyte additive for electrochemical cell

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001266938A (en) * 2000-03-15 2001-09-28 Toshiba Corp Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2002033127A (en) * 2000-06-07 2002-01-31 Merck Patent Gmbh Silane compound to be used as electrolyte additive for electrochemical cell

Also Published As

Publication number Publication date
JP7157622B2 (en) 2022-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111129592B (en) Electrochemical device and electronic device comprising same
JP5792610B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6094590B2 (en) Electrolyte, electrochemical device, lithium battery, and module
JP7399626B2 (en) Non-aqueous electrolyte and energy devices using it
JP6784324B2 (en) Electrolyte, electrochemical device, lithium ion secondary battery and module
WO2014050872A1 (en) Electrolyte solution, electrochemical device, lithium battery, and module
JP2019046614A (en) Non-aqueous electrolyte solution for sodium ion secondary battery and sodium ion secondary battery
JP7355931B2 (en) Electrochemical devices and electronic devices including them
JPWO2020175638A1 (en) Non-aqueous electrolyte solution for sodium ion secondary battery and sodium ion secondary battery
JP7299131B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery
JP7157621B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery
JP5633400B2 (en) Non-aqueous electrolyte and battery using the same
JP5050416B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP5070759B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP7345376B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
CN114556658B (en) Nonaqueous electrolyte solution and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2012054231A (en) Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte battery
JP7034549B2 (en) Non-aqueous electrolyte solution and non-aqueous electrolyte battery using it
JP2007317655A (en) Nonaqueous electrolyte solution and nonaqueous electrolyte secondary battery using the same
JP7157622B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery
JP2023546079A (en) Electrochemical and electronic devices
JP5948755B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery
JP2020119855A (en) Nonaqueous electrolyte battery
JP7012550B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte batteries
JP2018073738A (en) Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolytic secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20201104

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210915

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20210915

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220715

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220726

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220914

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220927

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221007

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7157622

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150