JP2021048088A - Non-aqueous electrolyte power storage element - Google Patents

Non-aqueous electrolyte power storage element Download PDF

Info

Publication number
JP2021048088A
JP2021048088A JP2019170824A JP2019170824A JP2021048088A JP 2021048088 A JP2021048088 A JP 2021048088A JP 2019170824 A JP2019170824 A JP 2019170824A JP 2019170824 A JP2019170824 A JP 2019170824A JP 2021048088 A JP2021048088 A JP 2021048088A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aqueous electrolyte
power storage
positive electrode
carbonate
negative electrode
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.)
Pending
Application number
JP2019170824A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
直也 梅原
Naoya Umehara
直也 梅原
宇史 岡島
Takafumi Okajima
宇史 岡島
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.)
GS Yuasa Corp
Original Assignee
GS Yuasa 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 GS Yuasa Corp filed Critical GS Yuasa Corp
Priority to JP2019170824A priority Critical patent/JP2021048088A/en
Publication of JP2021048088A publication Critical patent/JP2021048088A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • 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
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Landscapes

  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

To provide a non-aqueous electrolyte power storage element in which an initial inner resistance under a low temperature is reduced even if a non-aqueous electrolyte contains boron inclusion oxalate complex salt, and the non-aqueous electrolyte at a manufacturing has an excellent liquid filling performance.SOLUTION: An aspect of the present invention comprises: a positive electrode; a negative electrode; and a non-aqueous electrolyte, and the non-aqueous electrolyte contains a cyclic carbonate and boron inclusion oxalate complex salt. The cyclic carbonate contains an ethylene carbonate, and a volume ratio of the ethylene carbonate to the cyclic carbonate is 0.30 or more and 0.80 or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、非水電解質蓄電素子に関する。 The present invention relates to a non-aqueous electrolyte power storage device.

リチウムイオン非水電解質二次電池に代表される非水電解質二次電池は、エネルギー密度の高さから、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車等に多用されている。上記非水電解質二次電池は、一般的には、セパレータで電気的に隔離された一対の電極を有する電極体、及び電極間に介在する非水電解質を備え、両電極間でイオンの受け渡しを行うことで充放電するよう構成される。また、非水電解質二次電池以外の蓄電素子として、リチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタ等のキャパシタも広く普及している。 Non-aqueous electrolyte secondary batteries represented by lithium-ion non-aqueous electrolyte secondary batteries are widely used in electronic devices such as personal computers and communication terminals, automobiles, etc. due to their high energy density. The non-aqueous electrolyte secondary battery generally includes an electrode body having a pair of electrodes electrically separated by a separator, and a non-aqueous electrolyte interposed between the electrodes, and transfers ions between the two electrodes. It is configured to charge and discharge by doing so. In addition, capacitors such as lithium ion capacitors and electric double layer capacitors are also widely used as power storage elements other than non-aqueous electrolyte secondary batteries.

一般的に、上記非水電解質は、非水溶媒とこの非水溶媒に溶解する電解質塩とを含み、必要に応じて他の成分が添加される。例えば特許文献1には、非水電解液にホウ素含有オキサラト錯塩を添加し、ホウ素含有オキサラト錯塩が分解して負極の表面に形成される被膜を特定の組成にすることで、リチウム二次電池の耐久性及び充放電サイクル後における内部抵抗の増加に対する抑制効果を向上させる技術が提案されている。 Generally, the non-aqueous electrolyte contains a non-aqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the non-aqueous solvent, and other components are added as necessary. For example, in Patent Document 1, a boron-containing oxalate complex salt is added to a non-aqueous electrolyte solution, and the film formed on the surface of the negative electrode by decomposing the boron-containing oxalate complex salt is formed into a specific composition to form a lithium secondary battery. Techniques have been proposed for improving durability and the effect of suppressing an increase in internal resistance after a charge / discharge cycle.

特開2007−018945号公報JP-A-2007-018945

しかしながら、本発明者は、非水電解質にホウ素含有オキサラト錯塩を含有した場合に、非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗が増大する事象を見出した。上記非水電解質蓄電素子においては、低温下における初期の内部抵抗が低減されていることが求められる。また、上記非水電解質に常温で固体である非水電解質が含まれる場合、非水電解質蓄電素子の製造時の注液工程において析出した結晶が注液ノズルに付着することで、注液性の低下が生じるおそれがある。 However, the present inventor has found that when a boron-containing oxalate complex salt is contained in a non-aqueous electrolyte, the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte storage element at a low temperature increases. In the non-aqueous electrolyte power storage element, it is required that the initial internal resistance at a low temperature is reduced. When the non-aqueous electrolyte contains a non-aqueous electrolyte that is solid at room temperature, the crystals precipitated in the liquid injection step during the manufacture of the non-aqueous electrolyte power storage element adhere to the liquid injection nozzle to make the non-aqueous electrolyte liquid injectable. There is a risk of deterioration.

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、非水電解質にホウ素含有オキサラト錯塩を含有しても、低温下における初期の内部抵抗が低減されているとともに、製造時における非水電解質の注液性が良好な非水電解質蓄電素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above circumstances, and even if the non-aqueous electrolyte contains a boron-containing oxalate complex salt, the initial internal resistance at low temperature is reduced and the non-aqueous electrolyte is not produced at the time of production. It is an object of the present invention to provide a non-aqueous electrolyte power storage element having good liquid injection property of a water electrolyte.

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、正極、負極及び非水電解質を備え、上記非水電解質が環状カーボネート及びホウ素含有オキサラト錯塩を含有し、上記環状カーボネートがエチレンカーボネートを含み、上記環状カーボネートに対する上記エチレンカーボネートの体積比が0.30以上0.80以下である非水電解質蓄電素子である。 One aspect of the present invention made to solve the above problems includes a positive electrode, a negative electrode and a non-aqueous electrolyte, the non-aqueous electrolyte containing a cyclic carbonate and a boron-containing oxalate complex salt, and the cyclic carbonate containing an ethylene carbonate. , A non-aqueous electrolyte storage element in which the volume ratio of the ethylene carbonate to the cyclic carbonate is 0.30 or more and 0.80 or less.

本発明によれば、非水電解質にホウ素含有オキサラト錯塩を含有しても、低温下における初期の内部抵抗が低減されているとともに、製造時における非水電解質の注液性が良好な非水電解質蓄電素子を提供できる。 According to the present invention, even if the non-aqueous electrolyte contains a boron-containing oxalate complex salt, the initial internal resistance at low temperature is reduced, and the non-aqueous electrolyte has good liquid injection property at the time of production. A power storage element can be provided.

本発明の一実施形態に係る非水電解質蓄電素子を示す外観斜視図である。It is an external perspective view which shows the non-aqueous electrolyte power storage element which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における非水電解質蓄電素子を複数個集合して構成した蓄電装置を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the power storage device which was configured by gathering a plurality of non-aqueous electrolyte power storage elements in one Embodiment of this invention.

本発明の一態様は、正極、負極及び非水電解質を備え、上記非水電解質が環状カーボネート及びホウ素含有オキサラト錯塩を含有し、上記環状カーボネートがエチレンカーボネートを含み、上記環状カーボネートに対する上記エチレンカーボネートの体積比が0.30以上0.80以下である非水電解質蓄電素子である。 One aspect of the present invention comprises a positive electrode, a negative electrode and a non-aqueous electrolyte, wherein the non-aqueous electrolyte contains a cyclic carbonate and a boron-containing oxalate complex salt, the cyclic carbonate contains an ethylene carbonate, and the ethylene carbonate relative to the cyclic carbonate. It is a non-aqueous electrolyte power storage element having a volume ratio of 0.30 or more and 0.80 or less.

当該非水電解質蓄電素子は、非水電解質にホウ素含有オキサラト錯塩を含有しても、環状カーボネートとして所定の比率のエチレンカーボネートを含むことで、低温下における初期の内部抵抗が低減されている。この理由は定かではないが、次のように考えられる。非水電解質がホウ素含有オキサラト錯塩を含有する場合、負極表面に形成される被膜の柔軟性が向上して、充放電による負極の膨張収縮に追随しやすくなるとともに、被膜がホウ素により安定化するので、非水電解質蓄電素子の充放電サイクル後の内部抵抗の増加に対する抑制効果を備えることができると推測される。一方、ホウ素含有オキサラト錯塩由来の被膜は、高抵抗であることから、このような被膜が負極表面に形成されると非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗が増加すると考えられる。当該非水電解質蓄電素子では、環状カーボネートとしてエチレンカーボネートを特定の含有量で含有することにより、非水電解質の過度な粘度上昇を抑制しつつ、ホウ素含有オキサラト錯塩とエチレンカーボネート由来の低抵抗な被膜が負極表面に形成されると推測される。従って、低温下における初期の内部抵抗が低減されている非水電解質蓄電素子が得られる。
また、上記エチレンカーボネートは常温で固体であるが、上記環状カーボネートに対する上記エチレンカーボネートの体積比が0.30以上0.80以下であることで、非水電解質蓄電素子の製造時の注液工程における結晶の析出を抑制できる。従って、非水電解質蓄電素子の製造時の注液性の低下を抑制できる。
Even if the non-aqueous electrolyte storage element contains a boron-containing oxalate complex salt in the non-aqueous electrolyte, the initial internal resistance at low temperature is reduced by containing a predetermined ratio of ethylene carbonate as the cyclic carbonate. The reason for this is not clear, but it can be considered as follows. When the non-aqueous electrolyte contains a boron-containing oxalate complex salt, the flexibility of the coating film formed on the surface of the negative electrode is improved, and it becomes easier to follow the expansion and contraction of the negative electrode due to charging and discharging, and the coating film is stabilized by boron. It is presumed that the non-aqueous electrolyte power storage element can have an effect of suppressing an increase in internal resistance after a charge / discharge cycle. On the other hand, since the film derived from the boron-containing oxalate complex salt has high resistance, it is considered that when such a film is formed on the surface of the negative electrode, the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte storage device at a low temperature increases. In the non-aqueous electrolyte power storage device, by containing ethylene carbonate as a cyclic carbonate in a specific content, an excessive increase in viscosity of the non-aqueous electrolyte is suppressed, and a low resistance film derived from boron-containing oxalate complex salt and ethylene carbonate is formed. Is presumed to be formed on the surface of the negative electrode. Therefore, a non-aqueous electrolyte power storage device in which the initial internal resistance at low temperature is reduced can be obtained.
Further, although the ethylene carbonate is solid at room temperature, the volume ratio of the ethylene carbonate to the cyclic carbonate is 0.30 or more and 0.80 or less, so that in the liquid injection step at the time of manufacturing the non-aqueous electrolyte power storage element. Precipitation of crystals can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in liquid injection property during manufacturing of the non-aqueous electrolyte power storage element.

上記非水電解質は、リチウムテトラボレートをさらに含有することが好ましい。非水電解質がリチウムテトラボレートをさらに含有することで、非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗がより低減されている。この理由は定かではないが、鎖状のリチウムテトラボレートとホウ素含有オキサラト錯塩とを併用することで、負極表面にリチウムテトラボレートに由来する被膜及びホウ素含有オキサラト錯塩に由来する被膜がこの順に形成されることにより、被膜の抵抗がさらに低くなることなどが推測される。 The non-aqueous electrolyte preferably further contains lithium tetraborate. Since the non-aqueous electrolyte further contains lithium tetraborate, the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage device at low temperature is further reduced. The reason for this is not clear, but by using the chain lithium tetraborate and the boron-containing oxalate complex salt together, a film derived from lithium tetraborate and a film derived from the boron-containing oxalate complex salt are formed on the surface of the negative electrode in this order. As a result, it is presumed that the resistance of the coating film becomes even lower.

以下、本発明の一実施形態に係る非水電解質蓄電素子について詳説する。 Hereinafter, the non-aqueous electrolyte power storage device according to the embodiment of the present invention will be described in detail.

<非水電解質蓄電素子>
本発明の一実施形態に係る非水電解質蓄電素子は、正極、負極及び非水電解質を有する。以下、非水電解質蓄電素子の一例として、非水電解質二次電池について説明する。上記正極及び負極は、通常、セパレータを介して積層又は巻回により交互に重畳された電極体を形成する。この電極体はケースに収納され、このケース内に非水電解質が充填される。上記非水電解質は、正極と負極との間に介在する。また、上記ケースとしては、非水電解質二次電池のケースとして通常用いられる公知の金属ケース、樹脂ケース等を用いることができる。
<Non-aqueous electrolyte power storage element>
The non-aqueous electrolyte power storage device according to the embodiment of the present invention has a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte. Hereinafter, a non-aqueous electrolyte secondary battery will be described as an example of the non-aqueous electrolyte power storage element. The positive electrode and the negative electrode usually form electrode bodies that are alternately superposed by stacking or winding through a separator. The electrode body is housed in a case, and the case is filled with a non-aqueous electrolyte. The non-aqueous electrolyte is interposed between the positive electrode and the negative electrode. Further, as the above case, a known metal case, resin case or the like which is usually used as a case of a non-aqueous electrolyte secondary battery can be used.

[正極]
正極は、正極基材と、正極合剤層とを有する。上記正極合剤層は、正極活物質を含有する。上記正極合剤層は、上記正極基材の少なくとも一方の面に沿って直接又は中間層を介して積層される。
[Positive electrode]
The positive electrode has a positive electrode base material and a positive electrode mixture layer. The positive electrode mixture layer contains a positive electrode active material. The positive electrode mixture layer is laminated directly or via an intermediate layer along at least one surface of the positive electrode base material.

(正極基材)
上記正極基材は、導電性を有する基材である。正極基材の材質としては、アルミニウム、チタン、タンタル、ステンレス鋼等の金属又はそれらの合金が用いられる。これらの中でも、耐電位性、導電性の高さ及びコストのバランスからアルミニウム及びアルミニウム合金が好ましい。また、正極基材の形態としては、箔、蒸着膜等が挙げられ、コストの面から箔が好ましい。つまり、正極基材としてはアルミニウム箔が好ましい。なお、アルミニウム又はアルミニウム合金としては、JIS−H4000(2014)に規定されるA1085、A3003等が例示できる。なお、「導電性」を有するとは、JIS−H−0505(1975年)に準拠して測定される体積抵抗率が1×10Ω・cm以下であることを意味し、「非導電性」とは、上記体積抵抗率が1×10Ω・cm超であることを意味する。
(Positive electrode base material)
The positive electrode base material is a base material having conductivity. As the material of the positive electrode base material, metals such as aluminum, titanium, tantalum, and stainless steel or alloys thereof are used. Among these, aluminum and aluminum alloys are preferable from the viewpoint of balance of potential resistance, high conductivity and cost. Further, examples of the form of the positive electrode base material include foils and thin-film deposition films, and foils are preferable from the viewpoint of cost. That is, aluminum foil is preferable as the positive electrode base material. Examples of aluminum or aluminum alloy include A1085 and A3003 specified in JIS-H4000 (2014). Note that has a "conductive" means that the volume resistivity is measured according to JIS-H-0505 (1975 years) is not more than 1 × 10 7 Ω · cm, "non-conductive "means that the volume resistivity is 1 × 10 7 Ω · cm greater.

(正極合剤層)
正極合剤層は、正極活物質を含むいわゆる正極合剤から形成される。上記正極活物質としては、例えば、公知の正極活物質の中から適宜選択できる。リチウムイオン二次電池用の正極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材料が用いられる。正極活物質としては、例えば、α−NaFeO型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属酸化物、ポリアニオン化合物、カルコゲン化合物、硫黄等が挙げられる。α−NaFeO型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物として、例えば、Li[LiNi1−x]O(0≦x<0.5)、Li[LiNiγCo(1−x−γ)]O(0≦x<0.5、0<γ<1)、Li[LiCo(1−x)]O(0≦x<0.5)、Li[LiNiγMn(1−x−γ)]O(0≦x<0.5、0<γ<1)、Li[LiNiγMnβCo(1−x−γ−β)]O(0≦x<0.5、0<γ、0<β、0.5<γ+β<1)、Li[LiNiγCoβAl(1−x−γ−β)]O(0≦x<0.5、0<γ、0<β、0.5<γ+β<1)等が挙げられる。スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属酸化物として、LiMn,LiNiγMn(2−γ)等が挙げられる。ポリアニオン化合物として、LiFePO、LiMnPO、LiNiPO、LiCoPO、Li(PO、LiMnSiO、LiCoPOF等が挙げられる。カルコゲン化合物として、二硫化チタン、二硫化モリブデン、二酸化モリブデン等が挙げられる。これらの材料中の原子又はポリアニオンは、他の元素からなる原子又はアニオン種で一部が置換されていてもよい。これらの材料は表面が他の材料で被覆されていてもよい。正極合剤層においては、これら材料の1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
(Positive electrode mixture layer)
The positive electrode mixture layer is formed from a so-called positive electrode mixture containing a positive electrode active material. As the positive electrode active material, for example, a known positive electrode active material can be appropriately selected. As the positive electrode active material for a lithium ion secondary battery, a material capable of occluding and releasing lithium ions is usually used. Examples of the positive electrode active material include a lithium transition metal composite oxide having an α-NaFeO type 2 crystal structure, a lithium transition metal oxide having a spinel type crystal structure, a polyanion compound, a chalcogen compound, sulfur and the like. Examples of the lithium transition metal composite oxide having an α-NaFeO type 2 crystal structure include Li [Li x Ni 1-x ] O 2 (0 ≦ x <0.5) and Li [Li x Ni γ Co (1-). x-γ) ] O 2 (0 ≦ x <0.5, 0 <γ <1), Li [Li x Co (1-x) ] O 2 (0 ≦ x <0.5), Li [Li x Ni γ Mn (1-x-γ) ] O 2 (0 ≦ x <0.5, 0 <γ <1), Li [Li x Ni γ Mn β Co (1-x-γ-β) ] O 2 (0 ≦ x <0.5, 0 <γ, 0 <β, 0.5 <γ + β <1), Li [Li x Ni γ Co β Al (1-x-γ-β) ] O 2 (0 ≦ Examples thereof include x <0.5, 0 <γ, 0 <β, 0.5 <γ + β <1). Examples of the lithium transition metal oxide having a spinel-type crystal structure include Li x Mn 2 O 4 and Li x Ni γ Mn (2-γ) O 4 . Examples of the polyanion compound include LiFePO 4 , LiMnPO 4 , LiNiPO 4 , LiCoPO 4 , Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 , Li 2 MnSiO 4 , Li 2 CoPO 4 F and the like. Examples of the chalcogen compound include titanium disulfide, molybdenum disulfide, molybdenum dioxide and the like. The atoms or polyanions in these materials may be partially substituted with atoms or anion species consisting of other elements. The surface of these materials may be coated with other materials. In the positive electrode mixture layer, one of these materials may be used alone, or two or more of these materials may be mixed and used.

正極合剤層中の正極活物質の含有量は特に限定されないが、その下限としては、50質量%が好ましく、80質量%がより好ましく、90質量%がさらに好ましい。一方、この含有量の上限としては、99質量%が好ましく、98質量%がより好ましい。 The content of the positive electrode active material in the positive electrode mixture layer is not particularly limited, but the lower limit thereof is preferably 50% by mass, more preferably 80% by mass, and even more preferably 90% by mass. On the other hand, as the upper limit of this content, 99% by mass is preferable, and 98% by mass is more preferable.

(その他の任意成分)
正極合剤層を形成する正極合剤は、必要に応じて導電剤、バインダー、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。
(Other optional ingredients)
The positive electrode mixture forming the positive electrode mixture layer contains optional components such as a conductive agent, a binder, a thickener, and a filler, if necessary.

上記導電剤としては、導電性材料であれば特に限定されない。導電剤としては、炭素質材料、金属、導電性セラミックス等が挙げられる。炭素質材料としては、黒鉛化炭素、非黒鉛化炭素、グラフェン系炭素等が挙げられる。非黒鉛化炭素としては、カーボンナノファイバー、ピッチ系炭素繊維、カーボンブラック等が挙げられる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等が挙げられる。グラフェン系炭素としては、グラフェン、カーボンナノチューブ(CNT)、フラーレン等が挙げられる。導電剤の形状としては、粉状、繊維状等が挙げられる。導電剤としては、これらの材料の1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、これらの材料を複合化して用いてもよい。例えば、カーボンブラックとCNTとを複合化した材料を用いてもよい。これらの中でも、電子伝導性及び塗工性の観点よりカーボンブラックが好ましく、中でもアセチレンブラックが好ましい。 The conductive agent is not particularly limited as long as it is a conductive material. Examples of the conductive agent include carbonaceous materials, metals, conductive ceramics and the like. Examples of the carbonaceous material include graphitized carbon, non-graphitized carbon, graphene-based carbon and the like. Examples of non-graphitized carbon include carbon nanofibers, pitch-based carbon fibers, and carbon black. Examples of carbon black include furnace black, acetylene black, and ketjen black. Examples of graphene-based carbon include graphene, carbon nanotubes (CNT), and fullerenes. Examples of the shape of the conductive agent include powder and fibrous. As the conductive agent, one of these materials may be used alone, or two or more of these materials may be mixed and used. Further, these materials may be used in combination. For example, a material in which carbon black and CNT are composited may be used. Among these, carbon black is preferable from the viewpoint of electron conductivity and coatability, and acetylene black is particularly preferable.

上記バインダーとしては、フッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド等の熱可塑性樹脂;エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、スルホン化EPDM、スチレンブタジエンゴム(SBR)、フッ素ゴム等のエラストマー;多糖類高分子等が挙げられる。 Examples of the binder include fluororesins (polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.), thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, and polyimide; ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), sulfonated EPDM, and styrene. Elastomers such as butadiene rubber (SBR) and fluororubber; polysaccharide polymers and the like can be mentioned.

上記増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース等の多糖類高分子が挙げられる。また、増粘剤がリチウムと反応する官能基を有する場合、予めメチル化等によりこの官能基を失活させておくことが好ましい。 Examples of the thickener include polysaccharide polymers such as carboxymethyl cellulose (CMC) and methyl cellulose. When the thickener has a functional group that reacts with lithium, it is preferable to deactivate the functional group by methylation or the like in advance.

上記フィラーとしては、特に限定されない。フィラーの主成分としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、シリカ、アルミナ、ゼオライト、ガラス等が挙げられる。 The filler is not particularly limited. Examples of the main component of the filler include polyolefins such as polypropylene and polyethylene, silica, alumina, zeolite, and glass.

(中間層)
上記中間層は、正極基材の表面の被覆層であり、炭素粒子等の導電性粒子を含むことで正極基材と正極合剤層との接触抵抗を低減する。中間層の構成は特に限定されず、例えば樹脂バインダー及び導電性粒子を含有する組成物により形成できる。
(Middle layer)
The intermediate layer is a coating layer on the surface of the positive electrode base material, and contains conductive particles such as carbon particles to reduce the contact resistance between the positive electrode base material and the positive electrode mixture layer. The composition of the intermediate layer is not particularly limited, and can be formed by, for example, a composition containing a resin binder and conductive particles.

[負極]
負極は、負極基材と、負極合剤層とを有する。上記負極合剤層は、負極活物質を含有する。上記負極合剤層は、上記負極基材の少なくとも一方の面に沿って直接又は中間層を介して積層される。
[Negative electrode]
The negative electrode has a negative electrode base material and a negative electrode mixture layer. The negative electrode mixture layer contains a negative electrode active material. The negative electrode mixture layer is laminated directly or via an intermediate layer along at least one surface of the negative electrode base material.

(負極基材)
上記負極基材は、導電性を有する基材である。負極基材の材質としては、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等の金属又はそれらの合金が用いられ、銅又は銅合金が好ましい。また、負極基材の形態としては、箔、蒸着膜等が挙げられ、コストの面から箔が好ましい。つまり、負極基材としては銅箔が好ましい。銅箔としては、圧延銅箔、電解銅箔等が例示される。
(Negative electrode base material)
The negative electrode base material is a base material having conductivity. As the material of the negative electrode base material, metals such as copper, nickel, stainless steel and nickel-plated steel or alloys thereof are used, and copper or a copper alloy is preferable. Further, examples of the form of the negative electrode base material include foils and thin-film deposition films, and foils are preferable from the viewpoint of cost. That is, a copper foil is preferable as the negative electrode base material. Examples of the copper foil include rolled copper foil and electrolytic copper foil.

(負極合剤層)
負極合剤層は、負極基材の少なくとも一方の面に沿って直接又は中間層を介して積層される。負極合剤層は、負極活物質を含むいわゆる負極合剤から形成される。
(Negative electrode mixture layer)
The negative electrode mixture layer is laminated directly along at least one surface of the negative electrode base material or via an intermediate layer. The negative electrode mixture layer is formed from a so-called negative electrode mixture containing a negative electrode active material.

負極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材質が用いられる。具体的な負極活物質としては、例えばSi、Sn等の金属又は半金属;Si酸化物、Ti酸化物、Sn酸化物等の金属酸化物又は半金属酸化物;LiTi12、LiTiO2、TiNb等のチタン含有酸化物;ポリリン酸化合物;炭化ケイ素;難黒鉛化性炭素(ハードカーボン)、易黒鉛化性炭素(ソフトカーボン)等の非黒鉛質炭素や、黒鉛等の炭素材料などが挙げられる。負極合剤層においては、これら材料の1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 As the negative electrode active material, a material capable of occluding and releasing lithium ions is usually used. Specific anode active material, for example Si, a metal or a metalloid such as Sn; Si oxide, Ti oxide, a metal oxide such as Sn oxide or semi-metal oxide; Li 4 Ti 5 O 12, LiTiO 2, TiNb titanium-containing oxide such as 2 O 7; polyphosphate compound; silicon carbide; non-graphitizable carbon (hard carbon), and the non-graphitic carbon such as easily graphitizable carbon (soft carbon), graphite, etc. Examples include carbon materials. In the negative electrode mixture layer, one of these materials may be used alone, or two or more of these materials may be mixed and used.

負極合剤層中の負極活物質の含有量は特に限定されないが、その下限としては、50質量%が好ましく、80質量%がより好ましく、90質量%がさらに好ましい。一方、この含有量の上限としては、99質量%が好ましく、98質量%がより好ましい。 The content of the negative electrode active material in the negative electrode mixture layer is not particularly limited, but the lower limit thereof is preferably 50% by mass, more preferably 80% by mass, and even more preferably 90% by mass. On the other hand, as the upper limit of this content, 99% by mass is preferable, and 98% by mass is more preferable.

(その他の任意成分)
負極合剤層を形成する正極合剤は、必要に応じて導電剤、バインダー、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。
(Other optional ingredients)
The positive electrode mixture forming the negative electrode mixture layer contains optional components such as a conductive agent, a binder, a thickener, and a filler, if necessary.

上記導電剤、バインダー、増粘剤、フィラーとしては、上記正極で例示した材料から選択できる。 The conductive agent, binder, thickener, and filler can be selected from the materials exemplified by the positive electrode.

(中間層)
上記中間層は、負極基材の表面の被覆層であり、炭素粒子等の導電性粒子を含むことで負極基材と負極合剤層との接触抵抗を低減する。上記正極と同様、中間層の構成は特に限定されず、例えば樹脂バインダー及び導電性粒子を含有する組成物により形成できる。
(Middle layer)
The intermediate layer is a coating layer on the surface of the negative electrode base material, and contains conductive particles such as carbon particles to reduce the contact resistance between the negative electrode base material and the negative electrode mixture layer. Similar to the above positive electrode, the structure of the intermediate layer is not particularly limited, and can be formed by, for example, a composition containing a resin binder and conductive particles.

[非水電解質]
上記非水電解質は、通常、非水溶媒と、この非水溶媒に溶解されている電解質塩とを含む。本実施形態に係る非水電解質蓄電素子では、上記非水溶媒が環状カーボネートを含有する。また、本実施形態に係る非水電解質蓄電素子では、添加剤としてホウ素含有オキサラト錯塩を含有する。
[Non-aqueous electrolyte]
The non-aqueous electrolyte usually contains a non-aqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the non-aqueous solvent. In the non-aqueous electrolyte power storage device according to the present embodiment, the non-aqueous solvent contains a cyclic carbonate. Further, the non-aqueous electrolyte power storage device according to the present embodiment contains a boron-containing oxalate complex salt as an additive.

(非水溶媒)
上記非水電解質は、非水溶媒として環状カーボネートを含む。
(Non-aqueous solvent)
The non-aqueous electrolyte contains a cyclic carbonate as a non-aqueous solvent.

〈環状カーボネート〉
上記環状カーボネートは、エチレンカーボネートを含む。上記環状カーボネートに対する上記エチレンカーボネートの体積比の下限としては、0.30であり、0.33が好ましく、0.36がより好ましく、0.40がさらに好ましく、0.45がよりさらに好ましく、0.50が特に好ましい。一方、上記エチレンカーボネートの体積比の上限としては、0.80であり、0.78が好ましく、0.76がより好ましく、0.74がさらに好ましく、0.72がよりさらに好ましく、0.70が特に好ましい。上記環状カーボネートに対する上記エチレンカーボネートの体積比が上記範囲であることで、非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗が低減されているとともに、製造時における非水電解質の注液性が良好となる。
<Cyclic carbonate>
The cyclic carbonate contains ethylene carbonate. The lower limit of the volume ratio of the ethylene carbonate to the cyclic carbonate is 0.30, preferably 0.33, more preferably 0.36, still more preferably 0.40, still more preferably 0.45, and 0. .50 is particularly preferred. On the other hand, the upper limit of the volume ratio of the ethylene carbonate is 0.80, preferably 0.78, more preferably 0.76, further preferably 0.74, still more preferably 0.72, and 0.70. Is particularly preferable. When the volume ratio of the ethylene carbonate to the cyclic carbonate is in the above range, the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage element at a low temperature is reduced, and the liquid injection property of the non-aqueous electrolyte during production is good. It becomes.

エチレンカーボネート(EC)以外の環状カーボネートとしては、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、ビニルエチレンカーボネート(VEC)、クロロエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート(FEC)、ジフルオロエチレンカーボネート(DFEC)、スチレンカーボネート、カテコールカーボネート、1−フェニルビニレンカーボネート、1,2−ジフェニルビニレンカーボネート等を挙げることができる。これらの中でも、融点が常温よりも高いエチレンカーボネートの結晶化を抑制し、より注液性を高める観点から、常温で液体であり、揮発性が低い、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、及びフルオロエチレンカーボネートが好ましく、電位窓が広いプロピレンカーボネートが特に好ましい。 Cyclic carbonates other than ethylene carbonate (EC) include propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), vinylethylene carbonate (VEC), chloroethylene carbonate, fluoroethylene carbonate (FEC), difluoroethylene carbonate (DFEC), and styrene. Examples thereof include carbonate, catechol carbonate, 1-phenylvinylene carbonate, 1,2-diphenylvinylene carbonate and the like. Among these, propylene carbonate, butylene carbonate, vinylethylene carbonate, and propylene carbonate, butylene carbonate, vinylethylene carbonate, which are liquid at room temperature and have low volatility, are liquid from the viewpoint of suppressing crystallization of ethylene carbonate having a melting point higher than normal temperature and improving liquid injection property. Fluorethylene carbonate is preferable, and propylene carbonate having a wide potential window is particularly preferable.

非水溶媒に対する上記環状カーボネートの体積比の下限としては、10%が好ましく、15%がより好ましい。一方、上記環状カーボネートの体積比の上限としては、50%が好ましく、45%がより好ましい。上記非水溶媒に対する上記環状カーボネートの体積比が上記範囲であることで、誘電率が向上して電解質塩の溶解性を高め、イオン伝導率を向上できる。 The lower limit of the volume ratio of the cyclic carbonate to the non-aqueous solvent is preferably 10%, more preferably 15%. On the other hand, the upper limit of the volume ratio of the cyclic carbonate is preferably 50%, more preferably 45%. When the volume ratio of the cyclic carbonate to the non-aqueous solvent is in the above range, the dielectric constant can be improved, the solubility of the electrolyte salt can be improved, and the ionic conductivity can be improved.

〈その他の非水溶媒〉
その他の非水溶媒としては、一般的な蓄電素子用非水電解質の非水溶媒として通常用いられる公知の非水溶媒を用いることができる。その他の非水溶媒としては、例えば鎖状カーボネート、エステル、エーテル、アミド、スルホン、ラクトン、ニトリル等を挙げることができる。その他の非水溶媒としては、これらの中でも、鎖状カーボネートを少なくとも用いることが好ましい。上記鎖状カーボネートとしては、エチルメチルカーボネート(EMC)、エチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジフェニルカーボネート等を挙げることができ、これらの中でも融点が低く、極低温における非水電解質の凝固を抑制する観点からエチルメチルカーボネートが好ましい。
<Other non-aqueous solvents>
As the other non-aqueous solvent, a known non-aqueous solvent usually used as a non-aqueous solvent for a general non-aqueous electrolyte for a power storage device can be used. Examples of other non-aqueous solvents include chain carbonates, esters, ethers, amides, sulfones, lactones, nitriles and the like. Among these, as the other non-aqueous solvent, it is preferable to use at least a chain carbonate. Examples of the chain carbonate include ethyl methyl carbonate (EMC), ethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), diphenyl carbonate and the like. Among these, ethyl methyl carbonate (EMC), ethyl carbonate (DEC), diphenyl carbonate and the like have a low melting point, and coagulation of a non-aqueous electrolyte at an extremely low temperature. Ethyl methyl carbonate is preferable from the viewpoint of suppressing the above.

(電解質塩)
上記電解質塩としては、一般的な蓄電素子用非水電解質の電解質塩として通常用いられる公知の電解質塩を用いることができる。上記電解質塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、オニウム塩等を挙げることができるが、リチウム塩が好ましい。
(Electrolyte salt)
As the electrolyte salt, a known electrolyte salt usually used as an electrolyte salt of a general non-aqueous electrolyte for a power storage element can be used. Examples of the electrolyte salt include lithium salt, sodium salt, potassium salt, magnesium salt, onium salt and the like, but lithium salt is preferable.

上記リチウム塩としては、LiPF、LiPO、LiBF、LiClO等の無機リチウム塩、LiSOCF、LiC(SOCF、LiC(SO等の水素がフッ素で置換された炭化水素基を有するリチウム塩などを挙げることができる。これらの中でも、無機リチウム塩が好ましく、LiPFがより好ましい。 Examples of the lithium salt include inorganic lithium salts such as LiPF 6 , LiPO 2 F 2 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiSO 3 CF 3 , LiC (SO 2 CF 3 ) 3 , LiC (SO 2 C 2 F 5 ) 3, and the like. Examples thereof include a lithium salt having a hydrocarbon group in which hydrogen is substituted with fluorine. Among these, an inorganic lithium salt is preferable, and LiPF 6 is more preferable.

上記電解質塩の非水溶液における含有量の下限としては、0.1mol/dmが好ましく、0.3mol/dmがより好ましく、0.5mol/dmがさらに好ましく、0.7mol/dmが特に好ましい。一方、この上限としては、特に限定されないが、2.5mol/dmが好ましく、2mol/dmがより好ましく、1.5mol/dmがさらに好ましい。非水溶液とは、非水溶媒に電解質塩を溶解させた状態のものを意味し、ホウ素含有オキサラト錯塩等の添加剤を溶解させる前の状態を意味する。 As the lower limit of the content of the electrolyte salt in the non-aqueous solution, 0.1 mol / dm 3 is preferable, 0.3 mol / dm 3 is more preferable, 0.5 mol / dm 3 is further preferable, and 0.7 mol / dm 3 is preferable. Especially preferable. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, but is preferably 2.5 mol / dm 3, more preferably 2 mol / dm 3, more preferably 1.5 mol / dm 3. The non-aqueous solution means a state in which an electrolyte salt is dissolved in a non-aqueous solvent, and means a state before an additive such as a boron-containing oxalate complex salt is dissolved.

(ホウ素含有オキサラト錯塩)
上記非水電解質は、ホウ素含有オキサラト錯塩を含有する。オキサラト錯塩とは、オキサラト配位子を有する錯イオンを含む塩をいう。上記非水電解質がホウ素含有オキサラト錯塩を含有することで、非水電解質蓄電素子の充放電サイクル後の内部抵抗の増加に対する抑制効果を備えることができる。
(Boron-containing oxalate complex salt)
The non-aqueous electrolyte contains a boron-containing oxalate complex salt. The oxalate complex salt refers to a salt containing a complex ion having an oxalate ligand. When the non-aqueous electrolyte contains a boron-containing oxalate complex salt, it is possible to have an effect of suppressing an increase in internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage element after a charge / discharge cycle.

ホウ素含有オキサラト錯塩としては、例えば下記式(1)で表されるリチウムジフルオロオキサラトボレート(LiFOB)、下記式(2)で表されるリチウムビスオキサラトボレート(LiBOB)等が挙げられる。 Examples of the boron-containing oxalate complex salt include lithium difluorooxalatoborate (LiFOB) represented by the following formula (1), lithium bisoxalatoborate (LiBOB) represented by the following formula (2), and the like.

Figure 2021048088
Figure 2021048088

Figure 2021048088
Figure 2021048088

上記非水電解質におけるホウ素含有オキサラト錯塩の含有量の下限としては、0.01質量%が好ましく、0.02質量%がより好ましく、0.1質量%がさらに好ましい。一方、この含有量の上限としては、3.0質量%が好ましく、2.0質量%がより好ましく、1.0質量%がさらに好ましい。ホウ素含有オキサラト錯塩の含有量が上記範囲であることで、充放電サイクル後の内部抵抗の増加に対する抑制効果をより向上できる。ここで、ホウ素含有オキサラト錯塩の含有量とは、非水溶液の質量に対するホウ素含有オキサラト錯塩の質量を意味する。複数の種類のホウ素含有オキサラト錯塩が含まれる場合、ホウ素含有オキサラト錯塩の含有量とは、非水溶液の質量に対する複数のホウ素含有オキサラト錯塩の総質量を意味する。 The lower limit of the content of the boron-containing oxalate complex salt in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.01% by mass, more preferably 0.02% by mass, and even more preferably 0.1% by mass. On the other hand, as the upper limit of this content, 3.0% by mass is preferable, 2.0% by mass is more preferable, and 1.0% by mass is further preferable. When the content of the boron-containing oxalate complex salt is in the above range, the effect of suppressing the increase in internal resistance after the charge / discharge cycle can be further improved. Here, the content of the boron-containing oxalate complex salt means the mass of the boron-containing oxalate complex salt with respect to the mass of the non-aqueous solution. When a plurality of types of boron-containing oxalate complex salts are contained, the content of the boron-containing oxalate complex salt means the total mass of the plurality of boron-containing oxalate complex salts with respect to the mass of the non-aqueous solution.

(リチウムテトラボレート)
上記非水電解質は、リチウムテトラボレート(Li)をさらに含有することが好ましい。上記非水電解質が、リチウムテトラボレートをさらに含有することで、非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗をより低減できる。
(Lithium tetraborate)
The non-aqueous electrolyte preferably further contains lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7). When the non-aqueous electrolyte further contains lithium tetraborate, the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage element at a low temperature can be further reduced.

上記非水電解質におけるリチウムテトラボレートの含有量の下限としては、0.01質量%が好ましく、0.10質量%がより好ましく、0.30質量%がさらに好ましい。一方、この含有量の上限としては、2.00質量%が好ましく、1.00質量%がより好ましく、0.70質量%がさらに好ましい。リチウムテトラボレートの含有量が上記範囲であることで、非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗をより低減できる。 The lower limit of the content of lithium tetrabolate in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.01% by mass, more preferably 0.10% by mass, and even more preferably 0.30% by mass. On the other hand, as the upper limit of this content, 2.00% by mass is preferable, 1.00% by mass is more preferable, and 0.70% by mass is further preferable. When the content of the lithium tetraborate is in the above range, the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage device at a low temperature can be further reduced.

(その他の添加剤)
上記非水電解質は、リチウムテトラボレート以外にもビニレンカーボネート、リチウムジフルオロホスフェート(LiDFP)、4,4’−ビス(2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン)又はこれらの組み合わせをさらに含有することが好ましい。上記非水電解質が、ビニレンカーボネート、リチウムジフルオロホスフェート、4,4’−ビス(2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン)又はこれらの組み合わせをさらに含有することで、負極上でのLiデンドライトの析出を抑制できるので、非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗をより低減することができる。
(Other additives)
In addition to lithium tetraborate, the non-aqueous electrolyte further contains vinylene carbonate, lithium difluorophosphate (LiDFP), 4,4'-bis (2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane), or a combination thereof. It is preferable to do so. The non-aqueous electrolyte further contains vinylene carbonate, lithium difluorophosphate, 4,4'-bis (2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane) or a combination thereof, thereby causing Li on the negative electrode. Since the precipitation of dendrite can be suppressed, the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage element at a low temperature can be further reduced.

上記非水電解質におけるビニレンカーボネートの含有量の下限としては、0.05質量%が好ましく、0.10質量%がより好ましい。一方、この含有量の上限としては、1.5質量%が好ましく、1.00質量%がより好ましい。ビニレンカーボネートの含有量が上記範囲であることで、非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗をより低減できる。 The lower limit of the content of vinylene carbonate in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.05% by mass, more preferably 0.10% by mass. On the other hand, the upper limit of this content is preferably 1.5% by mass, more preferably 1.00% by mass. When the content of vinylene carbonate is in the above range, the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage device at a low temperature can be further reduced.

上記非水電解質におけるリチウムジフルオロホスフェートの含有量の下限としては0.1質量%が好ましく、0.2質量%がより好ましい。一方、この含有量の上限としては、2.0質量%が好ましく、1.0質量%がより好ましい。リチウムジフルオロホスフェートの含有量が上記範囲であることで、非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗をより低減できる。 The lower limit of the content of lithium difluorophosphate in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.1% by mass, more preferably 0.2% by mass. On the other hand, the upper limit of this content is preferably 2.0% by mass, more preferably 1.0% by mass. When the content of lithium difluorophosphate is in the above range, the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage device at a low temperature can be further reduced.

上記非水電解質における4,4’−ビス(2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン)の含有量の下限としては、0.3質量%が好ましく、0.5質量%がより好ましい。一方、この含有量の上限としては、2.0質量%が好ましく、1.5質量%がより好ましい。4,4’−ビス(2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン)の含有量が上記範囲であることで、非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗をより低減できる。 The lower limit of the content of 4,4'-bis (2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane) in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.3% by mass, more preferably 0.5% by mass. .. On the other hand, the upper limit of this content is preferably 2.0% by mass, more preferably 1.5% by mass. When the content of 4,4'-bis (2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane) is in the above range, the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage device at low temperature can be further reduced.

上記非水電解質は、本発明の効果を阻害しない限り、上記非水溶媒、上記電解質塩、ホウ素含有オキサラト錯塩、並びに任意の成分である上記リチウムテトラボレート、ビニレンカーボネート、リチウムジフルオロホスフェート、4,4’−ビス(2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン)等以外の他の成分を含有していてもよい。上記他の成分としては、一般的な非水電解質蓄電素子用非水電解質に含有される各種添加剤を挙げることができる。但し、これらの他の成分の含有量としては、5質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましい。 The non-aqueous electrolyte includes the non-aqueous solvent, the electrolyte salt, the boron-containing oxalate complex salt, and any components such as lithium tetraborate, vinylene carbonate, and lithium difluorophosphate, 4,4, as long as the effects of the present invention are not impaired. It may contain other components other than'-bis (2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane) and the like. Examples of the other components include various additives contained in a general non-aqueous electrolyte for a non-aqueous electrolyte power storage device. However, the content of these other components is preferably 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less.

上記非水電解質は、上記非水溶媒に上記電解質塩、ホウ素含有オキサラト錯塩、及びリチウムテトラボレート等の任意の成分を溶解させることにより得ることができる。 The non-aqueous electrolyte can be obtained by dissolving any component such as the electrolyte salt, the boron-containing oxalate complex salt, and lithium tetrabolate in the non-aqueous solvent.

[セパレータ]
上記セパレータとしては、例えば織布、不織布、多孔質樹脂フィルム等が用いられる。これらの中でも、強度の観点から多孔質樹脂フィルムが好ましく、非水電解質の保液性の観点から不織布が好ましい。上記セパレータの主成分としては、強度の観点から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が好ましく、耐酸化分解性の観点から例えばポリイミドやアラミド等が好ましい。また、これらの樹脂を複合してもよい。
[Separator]
As the separator, for example, a woven fabric, a non-woven fabric, a porous resin film, or the like is used. Among these, a porous resin film is preferable from the viewpoint of strength, and a non-woven fabric is preferable from the viewpoint of liquid retention of a non-aqueous electrolyte. As the main component of the separator, polyolefins such as polyethylene and polypropylene are preferable from the viewpoint of strength, and polyimide and aramid are preferable from the viewpoint of oxidative decomposition resistance. Moreover, you may combine these resins.

なお、セパレータと電極(通常、正極)との間に、無機層が配設されていてもよい。この無機層は、耐熱層等とも呼ばれる多孔質の層である。また、多孔質樹脂フィルムの一方の面に無機層が形成されたセパレータを用いることもできる。上記無機層は、通常、無機粒子及びバインダーとで構成され、その他の成分が含有されていてもよい。 An inorganic layer may be arranged between the separator and the electrode (usually the positive electrode). This inorganic layer is a porous layer also called a heat-resistant layer or the like. Further, a separator having an inorganic layer formed on one surface of the porous resin film can also be used. The inorganic layer is usually composed of inorganic particles and a binder, and may contain other components.

[蓄電素子の具体的構成]
図1に、本発明に係る非水電解質蓄電素子の一実施形態である矩形状の非水電解質蓄電素子1(非水電解質二次電池)の概略図を示す。なお、同図は、ケース内部を透視した図としている。図1に示す非水電解質蓄電素子1は、電極体2がケース3に収納されている。電極体2は、正極合剤層を備える正極と、負極合剤層を備える負極とが、セパレータを介して捲回されることにより形成されている。正極は、正極集電体4’を介して正極端子4と電気的に接続され、負極は、負極集電体5’を介して負極端子5と電気的に接続されている。また、ケース3には、非水電解質が注液されている。
[Specific configuration of power storage element]
FIG. 1 shows a schematic view of a rectangular non-aqueous electrolyte storage element 1 (non-aqueous electrolyte secondary battery), which is an embodiment of the non-aqueous electrolyte storage element according to the present invention. The figure is a perspective view of the inside of the case. In the non-aqueous electrolyte power storage element 1 shown in FIG. 1, the electrode body 2 is housed in the case 3. The electrode body 2 is formed by winding a positive electrode having a positive electrode mixture layer and a negative electrode having a negative electrode mixture layer through a separator. The positive electrode is electrically connected to the positive electrode terminal 4 via the positive electrode current collector 4', and the negative electrode is electrically connected to the negative electrode terminal 5 via the negative electrode current collector 5'. Further, a non-aqueous electrolyte is injected into the case 3.

本発明に係る非水電解質蓄電素子の構成については特に限定されるものではなく、円筒型電池、角型電池(矩形状の電池)、扁平型電池等が一例として挙げられる。 The configuration of the non-aqueous electrolyte power storage element according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a cylindrical battery, a square battery (rectangular battery), and a flat battery.

[非水電解質蓄電素子の製造方法]
本発明の一実施形態に係る非水電解質蓄電素子の製造方法は、正極と、負極とをケースに収容する工程及び上述の環状カーボネート及びホウ素含有オキサラト錯塩を含有する非水電解質を上記ケースに注液する工程を備える。上記正極は、正極基材に直接又は中間層を介して上記正極合剤層を積層することにより得ることができる。上記正極合剤層の積層は、正極基材に、正極合剤ペーストを塗工することにより行う。また、上記負極は、上記正極と同様、負極基材に直接又は中間層を介して上記負極合剤層を積層することにより得ることができる。上記負極合剤層の積層は、負極基材に、負極合剤ペーストを塗工することにより行う。上記正極合剤ペースト及び負極合剤ペーストは、分散媒を含んでいてもよい。この分散媒としては、例えば、水、水を主体とする混合溶媒等の水系溶媒;N−メチルピロリドン、トルエン等の有機系溶媒を用いることができる。
[Manufacturing method of non-aqueous electrolyte power storage element]
In the method for producing a non-aqueous electrolyte power storage element according to an embodiment of the present invention, a step of accommodating a positive electrode and a negative electrode in a case and a non-aqueous electrolyte containing the above-mentioned cyclic carbonate and boron-containing oxalate complex salt are injected into the above case. It is provided with a liquiding process. The positive electrode can be obtained by laminating the positive electrode mixture layer directly on the positive electrode base material or via an intermediate layer. The positive electrode mixture layer is laminated by applying the positive electrode mixture paste to the positive electrode base material. Further, the negative electrode can be obtained by laminating the negative electrode mixture layer directly on the negative electrode base material or via an intermediate layer, similarly to the positive electrode. The negative electrode mixture layer is laminated by applying the negative electrode mixture paste to the negative electrode base material. The positive electrode mixture paste and the negative electrode mixture paste may contain a dispersion medium. As the dispersion medium, for example, an aqueous solvent such as water or a mixed solvent mainly composed of water; an organic solvent such as N-methylpyrrolidone or toluene can be used.

また、上記非水電解質蓄電素子の製造方法は、その他の工程として、例えば、セパレータを介して上記負極及び上記正極を積層することを備える。セパレータを介して上記負極及び上記正極を積層することにより、電極体が形成される。 Further, the method for manufacturing the non-aqueous electrolyte power storage element includes, for example, laminating the negative electrode and the positive electrode via a separator as another step. An electrode body is formed by laminating the negative electrode and the positive electrode via a separator.

上記負極及び正極をケースに収容する方法、並びに非水電解質をケースに注液する方法は、公知の方法により行うことができる。注液後、注液口を封止することにより非水電解質蓄電素子を得ることができる。上記製造方法によって得られる非水電解質蓄電素子を構成する各要素についての詳細は上述したとおりである。 The method of accommodating the negative electrode and the positive electrode in the case and the method of injecting the non-aqueous electrolyte into the case can be performed by a known method. A non-aqueous electrolyte power storage element can be obtained by sealing the liquid injection port after the liquid injection. Details of each element constituting the non-aqueous electrolyte power storage element obtained by the above manufacturing method are as described above.

当該非水電解質蓄電素子の製造方法によれば、ホウ素含有オキサラト錯塩を含有することによる充放電サイクル後における内部抵抗の増加に対する抑制効果を備えつつ、低温下における初期の内部抵抗が低減されている非水電解質蓄電素子を製造できる。 According to the method for manufacturing the non-aqueous electrolyte power storage device, the initial internal resistance at low temperature is reduced while having the effect of suppressing the increase in internal resistance after the charge / discharge cycle due to the inclusion of the boron-containing oxalate complex salt. A non-aqueous electrolyte power storage element can be manufactured.

[その他の実施形態]
本発明の非水電解質蓄電素子は、上記実施形態に限定されるものではない。
[Other Embodiments]
The non-aqueous electrolyte power storage device of the present invention is not limited to the above embodiment.

また、上記実施形態においては、非水電解質蓄電素子が非水電解質二次電池である形態を中心に説明したが、その他の非水電解質蓄電素子であってもよい。その他の非水電解質蓄電素子としては、キャパシタ(電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ)等が挙げられる。非水電解質二次電池としては、リチウムイオン非水電解質二次電池が挙げられる。 Further, in the above embodiment, the embodiment in which the non-aqueous electrolyte power storage element is a non-aqueous electrolyte secondary battery has been mainly described, but other non-aqueous electrolyte power storage elements may be used. Examples of other non-aqueous electrolyte storage elements include capacitors (electric double layer capacitors, lithium ion capacitors) and the like. Examples of the non-aqueous electrolyte secondary battery include a lithium ion non-aqueous electrolyte secondary battery.

また、上記実施形態においては巻回型の電極体を用いていたが、正極、負極及びセパレータを備える複数のシート体を重ねた積層体から形成される積層型電極体を備えてもよい。 Further, although the winding type electrode body is used in the above embodiment, a laminated electrode body formed from a laminated body obtained by stacking a plurality of sheet bodies including a positive electrode, a negative electrode and a separator may be provided.

本発明は、上記の非水電解質蓄電素子を複数備える蓄電装置としても実現することができる。この場合、蓄電装置に含まれる少なくとも一つの非水電解質蓄電素子に対して、本発明の技術が適用されていればよい。また、本発明の非水電解質蓄電素子(セル)を単数又は複数個用いることにより組電池を構成することができ、さらにこの組電池を用いて蓄電装置を構成することができる。上記蓄電装置は、電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)等の自動車用電源として用いることができる。さらに、上記蓄電装置は、エンジン始動用電源装置、補機用電源装置、無停電電源装置(UPS)等の種々の電源装置に用いることができる。 The present invention can also be realized as a power storage device including a plurality of the above-mentioned non-aqueous electrolyte power storage elements. In this case, the technique of the present invention may be applied to at least one non-aqueous electrolyte power storage element included in the power storage device. Further, an assembled battery can be constructed by using a single or a plurality of non-aqueous electrolyte power storage elements (cells) of the present invention, and a power storage device can be further configured by using the assembled battery. The power storage device can be used as a power source for automobiles such as electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV), and plug-in hybrid vehicles (PHEV). Further, the power storage device can be used for various power supply devices such as an engine starting power supply device, an auxiliary power supply device, and an uninterruptible power supply (UPS).

図2に、電気的に接続された二以上の非水電解質蓄電素子1が集合した蓄電ユニット20をさらに集合した蓄電装置30の一例を示す。蓄電装置30は、二以上の非水電解質蓄電素子1を電気的に接続するバスバ(図示せず)、二以上の蓄電ユニット20を電気的に接続するバスバ(図示せず)を備えていてもよい。蓄電ユニット20又は蓄電装置30は、一以上の蓄電素子の状態を監視する状態監視装置(図示せず)を備えていてもよい。 FIG. 2 shows an example of a power storage device 30 in which a power storage unit 20 in which two or more electrically connected non-aqueous electrolyte power storage elements 1 are assembled is further assembled. Even if the power storage device 30 includes a bus bar (not shown) that electrically connects two or more non-aqueous electrolyte power storage elements 1 and a bus bar (not shown) that electrically connects two or more power storage units 20. Good. The power storage unit 20 or the power storage device 30 may include a condition monitoring device (not shown) that monitors the state of one or more power storage elements.

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下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, but the present invention is not limited to the following Examples.

[実施例1〜実施例5、比較例1〜比較例4及び参考例1〜参考例2]
(負極)
負極活物質としてのグラファイトと、バインダーとしてのスチレンブタジエンゴムと、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロースを含有し、水を分散媒とする塗工液(負極合剤ペースト)を調製した。負極活物質、バインダー、増粘剤の混合比率は、質量比で、98:1:1とした。塗工液を厚さ10μmの銅箔基材の両面に塗工し、乾燥して、負極合剤層を形成し、実施例、比較例、参考例1及び参考例2の負極を得た。
(非水電解質)
エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、エチルメチルカーボネート(EMC)を表1〜表3に示す体積比で混合した非水溶媒に、LiPFを1.4mol/dm溶解させたものを非水溶液として、表1〜表3に示す含有量(非水溶液の質量を100としたときの質量当たりの含有量)の添加剤を溶解させて非水電解質を得た。添加剤には、ホウ素含有オキサラト錯塩として、リチウムジフルオロオキサラトボレート(LiFOB)を用いた。その他の添加剤として、リチウムテトラボレート(Li)、4,4’−ビス(2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン)、ビニレンカーボネート(VC)、リチウムジフルオロホスフェート(LiDFP)を用いた。
(正極)
α―NaFeO型結晶構造を有するNCM(LiNi0.6Mn0.2Co0.2)を正極活物質として含有する正極を作製した。正極は、上記正極活物質と、バインダーとしてのポリフッ化ビニリデン(PVDF)と、導電剤としてのアセチレンブラックとを含有し、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)を分散媒とする塗工液(正極合剤ペースト)を調製した。正極活物質、バインダー、導電剤の混合比率は、質量比で、93:3:4とした。塗工液を正極基材の両面に塗工し、乾燥し、プレスして、正極合剤層を形成した。正極基材には、厚さ15μmのアルミニウム箔を使用した。
[Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 4 and Reference Examples 1 to 2]
(Negative electrode)
A coating liquid (negative electrode mixture paste) containing graphite as a negative electrode active material, styrene-butadiene rubber as a binder, and carboxymethyl cellulose as a thickener and using water as a dispersion medium was prepared. The mixing ratio of the negative electrode active material, the binder, and the thickener was 98: 1: 1 in terms of mass ratio. The coating liquid was applied to both sides of a copper foil base material having a thickness of 10 μm and dried to form a negative electrode mixture layer to obtain negative electrodes of Examples, Comparative Examples, Reference Example 1 and Reference Example 2.
(Non-aqueous electrolyte)
LiPF 6 dissolved in 1.4 mol / dm 3 in a non-aqueous solvent in which ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and ethyl methyl carbonate (EMC) were mixed at the volume ratios shown in Tables 1 to 3 was dissolved. As a non-aqueous solution, an additive having a content shown in Tables 1 to 3 (content per mass when the mass of the non-aqueous solution was 100) was dissolved to obtain a non-aqueous electrolyte. As the additive, lithium difluorooxalate borate (LiFOB) was used as the boron-containing oxalate complex salt. Other additives include lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), 4,4'-bis (2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane), vinylene carbonate (VC), lithium difluoroborate (2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane). LiDFP) was used.
(Positive electrode)
A positive electrode containing NCM (LiNi 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 ) having an α-NaFeO type 2 crystal structure as a positive electrode active material was prepared. The positive electrode contains the above-mentioned positive electrode active material, polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder, and acetylene black as a conductive agent, and uses N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a dispersion medium. Positive electrode mixture paste) was prepared. The mixing ratio of the positive electrode active material, the binder, and the conductive agent was 93: 3: 4 in terms of mass ratio. The coating liquid was applied to both sides of the positive electrode base material, dried, and pressed to form a positive electrode mixture layer. An aluminum foil having a thickness of 15 μm was used as the positive electrode base material.

(非水電解質蓄電素子の作製)
次に、ポリエチレン基材及び上記ポリエチレン基材上に形成された無機層からなるセパレータを介して、上記正極と上記負極とを積層し、電極体を作製した。この電極体をアルミニウム製の角形電槽缶に収納し、正極端子及び負極端子を取り付けた。このケース(角形電槽缶)内部に上記非水電解質を注液した後、封口し、実施例、比較例、参考例1及び参考例2の非水電解質蓄電素子を得た。
(Manufacturing of non-aqueous electrolyte power storage element)
Next, the positive electrode and the negative electrode were laminated via a separator made of a polyethylene base material and an inorganic layer formed on the polyethylene base material to prepare an electrode body. This electrode body was housed in a square electric tank can made of aluminum, and a positive electrode terminal and a negative electrode terminal were attached. After injecting the non-aqueous electrolyte into the inside of this case (square electric tank can), the non-aqueous electrolyte was sealed to obtain the non-aqueous electrolyte power storage elements of Examples, Comparative Examples, Reference Example 1 and Reference Example 2.

[評価]
(低温下における初期の内部抵抗)
非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗は、以下のようにして求めた。始めに25℃の恒温槽内で、非水電解質蓄電素子をそれぞれSOC(State of Charge)50%となる電圧まで1.0Cの充電電流で定電流充電した後、定電圧充電した。充電の終止条件は、総充電時間が5時間になるまでとした。上記条件で非水電解質蓄電素子のSOCを50%にした後、非水電解質蓄電素子を−10℃の恒温槽に入れて5時間静置した。次に、0.1C、0.2C、及び0.3Cの放電電流値で10秒間放電させ、放電開始10秒後の電圧を縦軸とし、放電電流値を横軸としてプロットして得た電流−電圧特性のグラフから、その勾配に相当する値であるDCR(直流抵抗)の値を求めた。この値を低温下における初期の内部抵抗とした。なお、参考例については、25℃の恒温槽内で測定した以外は同様の方法によって、25℃におけるDCRの値も求めた。
[Evaluation]
(Initial internal resistance at low temperature)
The initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage device at low temperature was determined as follows. First, the non-aqueous electrolyte power storage elements were constantly charged with a charging current of 1.0 C to a voltage of 50% SOC (State of Charge) in a constant temperature bath at 25 ° C., and then charged at a constant voltage. The charging termination condition was until the total charging time reached 5 hours. After setting the SOC of the non-aqueous electrolyte storage element to 50% under the above conditions, the non-aqueous electrolyte storage element was placed in a constant temperature bath at −10 ° C. and allowed to stand for 5 hours. Next, the current is discharged at the discharge current values of 0.1C, 0.2C, and 0.3C for 10 seconds, and the voltage 10 seconds after the start of discharge is plotted on the vertical axis and the discharge current value is plotted on the horizontal axis. -From the graph of the voltage characteristic, the value of DCR (direct current resistance), which is a value corresponding to the gradient, was obtained. This value was taken as the initial internal resistance at low temperature. As for the reference example, the DCR value at 25 ° C. was also determined by the same method except that the measurement was performed in a constant temperature bath at 25 ° C.

(結晶の析出の有無)
非水電解質の安定性評価として、非水電解質からの結晶の析出の有無を、以下のようにして確認した。露点が−40℃から−50℃で常温のドライルーム内にて、ガラス板の上に非水電解質を100μL滴下し、60分間放置した。放置後の非水電解質の状態を目視で観察して、結晶の析出の有無を確認した。
(Presence or absence of crystal precipitation)
As an evaluation of the stability of the non-aqueous electrolyte, the presence or absence of crystal precipitation from the non-aqueous electrolyte was confirmed as follows. In a dry room having a dew point of −40 ° C. to −50 ° C. at room temperature, 100 μL of a non-aqueous electrolyte was added dropwise onto a glass plate and left for 60 minutes. The state of the non-aqueous electrolyte after being left to stand was visually observed to confirm the presence or absence of crystal precipitation.

下記表1に、参考例として、非水電解質のホウ素含有オキサラト錯塩の含有の有無が非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗に及ぼす影響についての評価結果を示す。DCRについては、25℃及び−10℃での測定値、並びに参考例1の測定値を100%とした場合の割合(%)を示す。 As a reference example, Table 1 below shows the evaluation results of the effect of the presence or absence of the boron-containing oxalate complex salt in the non-aqueous electrolyte on the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage device at a low temperature. For DCR, the measured values at 25 ° C. and −10 ° C., and the ratio (%) when the measured value of Reference Example 1 is 100% are shown.

Figure 2021048088
Figure 2021048088

次に、下記表2に、非水溶媒の混合比率が非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗に及ぼす影響及び結晶の析出の有無の評価結果を示す。また、DCRについては、−10℃の測定値及び比較例1の測定値を100%とした場合の割合(%)を示す。 Next, Table 2 below shows the effects of the mixing ratio of the non-aqueous solvent on the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage device at low temperatures and the evaluation results of the presence or absence of crystal precipitation. Further, for DCR, the ratio (%) when the measured value at −10 ° C. and the measured value of Comparative Example 1 are set to 100% is shown.

Figure 2021048088
Figure 2021048088

さらに、下記表3に、各添加剤の非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗の抑制効果及び結晶の析出の有無の評価結果を示す。また、DCRについては、−10℃の測定値及び比較例1の測定値を100%とした場合の割合(%)を示す。 Further, Table 3 below shows the evaluation results of each additive's effect of suppressing the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage device at a low temperature and the presence or absence of crystal precipitation. Further, for DCR, the ratio (%) when the measured value at −10 ° C. and the measured value of Comparative Example 1 are set to 100% is shown.

Figure 2021048088
Figure 2021048088

表1の参考例1及び参考例2に示されるように、非水電解質がホウ素含有オキサラト錯塩を含有すると、非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗が増加するのがわかる。 As shown in Reference Example 1 and Reference Example 2 in Table 1, it can be seen that when the non-aqueous electrolyte contains a boron-containing oxalate complex salt, the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte storage device at a low temperature increases.

表2に示されるように、非水電解質における環状カーボネートに対するエチレンカーボネートの体積比が0.30以上0.80以下である実施例1〜実施例3は、非水電解質がホウ素含有オキサラト錯塩を含有したときの、非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗が低減されていることがわかる。
なお、環状カーボネートがエチレンカーボネートのみからなる比較例4は、非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗が低減されていたが、放置によって、非水電解質からエチレンカーボネート、又はエチレンカーボネート及びLiPFの錯体と推測される結晶の析出が確認された。このことから、比較例4は、非水電解質蓄電素子の製造時の注液工程において、析出した結晶が注液ノズルに付着することによる注液性の低下が生じるおそれがあると考えられる。
As shown in Table 2, in Examples 1 to 3 in which the volume ratio of ethylene carbonate to cyclic carbonate in the non-aqueous electrolyte is 0.30 or more and 0.80 or less, the non-aqueous electrolyte contains a boron-containing oxalate complex salt. It can be seen that the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage element at a low temperature is reduced.
In Comparative Example 4 in which the cyclic carbonate was composed only of ethylene carbonate, the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte storage element at a low temperature was reduced, but when left untreated, the non-aqueous electrolyte changed to ethylene carbonate, or ethylene carbonate and LiPF. Precipitation of crystals presumed to be a complex of 6 was confirmed. From this, it is considered that in Comparative Example 4, the liquid injection property may be deteriorated due to the precipitated crystals adhering to the liquid injection nozzle in the liquid injection step at the time of manufacturing the non-aqueous electrolyte power storage element.

表3の実施例3〜実施例5に示されるように、非水電解質が添加剤としてリチウムテトラボレート(Li)、ビニレンカーボネート(VC)又はリチウムジフルオロホスフェート(LiDFP)をさらに含有すると、非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗がより低減されていることがわかる。特に、非水電解質が添加剤としてリチウムテトラボレートを含有する実施例5は、非水電解質蓄電素子の低温下における初期の内部抵抗が顕著に低減されていた。 As shown in Examples 3 to 5 of Table 3, the non-aqueous electrolyte further contains lithium tetrabolate (Li 2 B 4 O 7 ), vinylene carbonate (VC) or lithium difluorophosphate (LiDFP) as additives. Then, it can be seen that the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage element at a low temperature is further reduced. In particular, in Example 5 in which the non-aqueous electrolyte contains lithium tetrabolate as an additive, the initial internal resistance of the non-aqueous electrolyte power storage device at a low temperature is remarkably reduced.

以上のように、当該非水電解質蓄電素子は、非水電解質がホウ素含有オキサラト錯塩を含有しても、低温下における初期の内部抵抗が低減されているとともに、製造時における非水電解質の注液性が良好であることが示された。 As described above, in the non-aqueous electrolyte storage element, even if the non-aqueous electrolyte contains a boron-containing oxalate complex salt, the initial internal resistance at low temperature is reduced, and the non-aqueous electrolyte injection during production is performed. It was shown to be good in sex.

本発明は、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車などの電源として使用される非水電解質二次電池をはじめとした非水電解質蓄電素子として好適に用いられる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitably used as a non-aqueous electrolyte power storage element such as a non-aqueous electrolyte secondary battery used as a power source for personal computers, electronic devices such as communication terminals, automobiles, and the like.

1 非水電解質蓄電素子
2 電極体
3 ケース
4 正極端子
4’ 正極集電体
5 負極端子
5’ 負極集電体
20 蓄電ユニット
30 蓄電装置
1 Non-aqueous electrolyte power storage element 2 Electrode body 3 Case 4 Positive terminal 4'Positive current collector 5 Negative terminal 5'Negative negative current collector 20 Power storage unit 30 Power storage device

Claims (2)

正極、負極及び非水電解質を備え、
上記非水電解質が環状カーボネート及びホウ素含有オキサラト錯塩を含有し、
上記環状カーボネートがエチレンカーボネートを含み、
上記環状カーボネートに対する上記エチレンカーボネートの体積比が0.30以上0.80以下である非水電解質蓄電素子。
Equipped with positive electrode, negative electrode and non-aqueous electrolyte,
The non-aqueous electrolyte contains a cyclic carbonate and a boron-containing oxalate complex salt.
The cyclic carbonate contains ethylene carbonate and contains
A non-aqueous electrolyte power storage device in which the volume ratio of the ethylene carbonate to the cyclic carbonate is 0.30 or more and 0.80 or less.
上記非水電解質がリチウムテトラボレートをさらに含有する請求項1の非水電解質蓄電素子。 The non-aqueous electrolyte power storage element according to claim 1, wherein the non-aqueous electrolyte further contains lithium tetraborate.
JP2019170824A 2019-09-19 2019-09-19 Non-aqueous electrolyte power storage element Pending JP2021048088A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019170824A JP2021048088A (en) 2019-09-19 2019-09-19 Non-aqueous electrolyte power storage element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019170824A JP2021048088A (en) 2019-09-19 2019-09-19 Non-aqueous electrolyte power storage element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021048088A true JP2021048088A (en) 2021-03-25

Family

ID=74876526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019170824A Pending JP2021048088A (en) 2019-09-19 2019-09-19 Non-aqueous electrolyte power storage element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021048088A (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009123605A (en) * 2007-11-16 2009-06-04 Sony Corp Nonaqueous electrolyte battery
US20150221977A1 (en) * 2014-02-05 2015-08-06 Johnson Controls Technology Company Electrolytes for low impedance, wide operating temperature range lithium-ion battery module
WO2015147005A1 (en) * 2014-03-27 2015-10-01 ダイキン工業株式会社 Electrolytic solution and electrochemical device
JP2016046242A (en) * 2015-02-18 2016-04-04 宇部興産株式会社 Nonaqueous electrolytic solution and power storage device using the same
US20180212281A1 (en) * 2017-01-24 2018-07-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Lithium secondary battery including an additive
WO2018150843A1 (en) * 2017-02-14 2018-08-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009123605A (en) * 2007-11-16 2009-06-04 Sony Corp Nonaqueous electrolyte battery
US20150221977A1 (en) * 2014-02-05 2015-08-06 Johnson Controls Technology Company Electrolytes for low impedance, wide operating temperature range lithium-ion battery module
WO2015147005A1 (en) * 2014-03-27 2015-10-01 ダイキン工業株式会社 Electrolytic solution and electrochemical device
JP2016046242A (en) * 2015-02-18 2016-04-04 宇部興産株式会社 Nonaqueous electrolytic solution and power storage device using the same
US20180212281A1 (en) * 2017-01-24 2018-07-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Lithium secondary battery including an additive
WO2018150843A1 (en) * 2017-02-14 2018-08-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6848330B2 (en) Non-aqueous electrolyte power storage element
JP2018181772A (en) Nonaqueous electrolyte power storage element and manufacturing method thereof
JP7455498B2 (en) Non-aqueous electrolyte, non-aqueous electrolyte storage element, and method for manufacturing a non-aqueous electrolyte storage element
JPWO2019077919A1 (en) Manufacturing method of non-aqueous electrolyte storage element and non-aqueous electrolyte storage element
JP6652072B2 (en) Nonaqueous electrolyte, power storage element and method for manufacturing power storage element
JP2024113061A (en) Non-aqueous electrolyte storage element
JP2016085836A (en) Nonaqueous liquid electrolyte for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery
JP6911655B2 (en) A method for manufacturing a non-aqueous electrolyte for a power storage element, a non-aqueous electrolyte power storage element, and a non-aqueous electrolyte power storage element.
WO2021132208A1 (en) Electricity storage element
JP6747312B2 (en) Non-aqueous electrolyte, power storage element and method for manufacturing power storage element
JP7135333B2 (en) Nonaqueous electrolyte, nonaqueous electrolyte storage element, and method for manufacturing nonaqueous electrolyte storage element
JP7137757B2 (en) Non-aqueous electrolyte storage element
JP7076067B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2016085837A (en) Lithium ion secondary battery
JP7409132B2 (en) Nonaqueous electrolyte storage element
JP7528418B2 (en) Nonaqueous electrolyte storage element and method for producing the same
JP7363792B2 (en) Non-aqueous electrolyte storage element and method for manufacturing the non-aqueous electrolyte storage element
JP7062976B2 (en) Non-water electrolyte and non-water electrolyte storage element
JP6919202B2 (en) Manufacturing method of non-aqueous electrolyte, power storage element and power storage element
WO2021141074A1 (en) Non-aqueous electrolyte power storage element and method for manufacturing same
JP2021048088A (en) Non-aqueous electrolyte power storage element
WO2021049178A1 (en) Non-aqueous electrolyte power storage element and power storage device
JP7547761B2 (en) Non-aqueous electrolyte storage element
JP7451994B2 (en) Energy storage element
JP6747191B2 (en) Storage element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220628

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230307

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230905