JP3218982B2 - Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery - Google Patents

Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery

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JP3218982B2
JP3218982B2 JP19469696A JP19469696A JP3218982B2 JP 3218982 B2 JP3218982 B2 JP 3218982B2 JP 19469696 A JP19469696 A JP 19469696A JP 19469696 A JP19469696 A JP 19469696A JP 3218982 B2 JP3218982 B2 JP 3218982B2
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武継 山本
等 三浦
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液とこれ
を用いたリチウム二次電池に関する。
The present invention relates to a non-aqueous electrolyte and a lithium secondary battery using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、カムコーダーなどの携帯型映像記
録機器、ノート型パーソナルコンピューター、携帯電
話、携帯情報端末などのポータブル情報機器の普及が著
しい。これら、マルチメディアとしての機器は、多機能
であることが望まれるため、必要とされる電源として
は、小型、軽量でありながら、大容量、高エネルギー密
度の電池が求められている。
2. Description of the Related Art In recent years, portable information recording devices such as camcorders, portable information devices such as notebook personal computers, portable telephones, and portable information terminals have been widely used. Since these multimedia devices are desired to have multiple functions, the required power source is a small-sized, light-weight, large-capacity, high-energy-density battery.

【0003】電池の高エネルギー密度化のためには、電
池電圧を高くすることが一つの方法である。リチウム電
池の場合、正極活物質としてコバルト酸リチウム、ニッ
ケル酸リチウム等の遷移金属とリチウムの複合酸化物
を、負極活物質としてリチウムイオンのドープ・脱ドー
プが可能な炭素材料を用いることにより、平均電圧3.
6Vにも達するリチウム電池を得ることができる。
To increase the energy density of a battery, one method is to increase the battery voltage. In the case of a lithium battery, a composite oxide of lithium and a transition metal such as lithium cobalt oxide and lithium nickel oxide is used as a positive electrode active material, and a carbon material capable of doping / dedoping lithium ions is used as a negative electrode active material. Voltage3.
A lithium battery reaching up to 6 V can be obtained.

【0004】ただし、上記活物質はきわめて電気化学的
な活性が高いため、電解液との反応性が高い。コバルト
酸リチウム、ニッケル酸リチウム等のリチウムの複合酸
化物は、リチウムをドープ・脱ドープする場合、高い酸
化還元電位を持つため、すなわち強い酸化力を持つた
め、電解液には耐酸化性が求められる。さらに、リチウ
ムイオンのドープ・脱ドープが可能な炭素材料は、リチ
ウムをドープ・脱ドープする場合、低い酸化還元電位を
持つため、すなわち強い還元力を持つため、電解液には
耐還元性が求められる。
[0004] However, since the active material has extremely high electrochemical activity, it has high reactivity with an electrolytic solution. Since lithium composite oxides such as lithium cobaltate and lithium nickelate have a high oxidation-reduction potential when doped or undoped with lithium, that is, have a strong oxidizing power, the electrolyte must have oxidation resistance. Can be Furthermore, since carbon materials capable of doping and undoping lithium ions have a low oxidation-reduction potential when doping and undoping lithium, that is, have a strong reducing power, the electrolyte must have reduction resistance. Can be

【0005】特に上記炭素材の、リチウムを充放電する
酸化還元電位が、水素の酸化還元電位より低いため、電
解液の溶媒として、水やプロトン性溶媒を用いることが
できず、非プロトン性溶媒が用いられている。水を用い
た電解液の場合、その伝導度は1S/cm程度に達する
が、非プロトン性溶媒を用いたとき、伝導度は高々数十
mS/cmに過ぎないので、電池の内部抵抗が大きくな
ることがリチウム電池の大きな問題点である。最近の電
子機器は、ノート型コンピューター、カムコーダー、携
帯電話など携帯用として室外で用いられることが多くな
ってくるため、動作温度範囲が大きいことが求められ、
かつデジタル化に伴い大電流パルス放電が求められる。
このような使用状況の下で、リチウム二次電池は、水系
の電解液を用いた電池と比較して、大電流放電特性が必
ずしも十分でなく、また低温での放電特性も必ずしも十
分でなかった。
[0005] In particular, since the carbon material has an oxidation-reduction potential for charging and discharging lithium lower than the oxidation-reduction potential of hydrogen, water or a protic solvent cannot be used as a solvent for an electrolytic solution. Is used. In the case of an electrolyte using water, the conductivity reaches about 1 S / cm. However, when an aprotic solvent is used, the conductivity is only tens of mS / cm at most, so the internal resistance of the battery is large. This is a major problem with lithium batteries. Recent electronic devices are often used outdoors, such as notebook computers, camcorders, and mobile phones, and are required to have a large operating temperature range.
In addition, large-current pulse discharge is required with digitization.
Under such usage conditions, the lithium secondary battery did not always have sufficient high-current discharge characteristics and did not always have sufficient low-temperature discharge characteristics as compared with a battery using an aqueous electrolyte solution. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、充放
電を繰り返すサイクル特性および低温放電特性に優れ、
特に大電流放電特性に優れ、かつサイクルによる大電流
特性劣化が少なく、かつ安全性に優れた、非水電解液お
よびこれを用いたリチウム二次電池を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery having excellent cycle characteristics of repeating charge / discharge and excellent low-temperature discharge characteristics.
In particular, an object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte and a lithium secondary battery using the same, which are excellent in large-current discharge characteristics, have little deterioration in large-current characteristics due to cycles, and are excellent in safety.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような事情をみて、
本発明者らは鋭意検討を行った結果、非水電解液の有機
溶媒として、特定のハロゲン置換エーテル化合物と非環
状炭酸エステルとを用いることにより、前記課題を解決
できることを見いだし、本発明を完成するに至った。す
なわち、本発明は、(1)非水溶媒とリチウム電解質と
からなる非水電解液において、該非水溶媒として一般式
[I]で表されるハロゲン置換エーテル化合物および非
環状炭酸エステルを含み、非水溶媒中の該ハロゲン置換
エーテル化合物の含有量が30体積%を超え90体積%
以下であり、かつ電解質濃度が0.5モル/リットル以
上である非水電解液に係るものである。 R1 −O−R2 ・・・・・[I] (式中、R1 は炭素数2以下のアルキル基またはハロゲ
ン置換アルキル基を表し、R2 は炭素数2以上10以下
のハロゲン置換アルキル基を表す。)
[Means for Solving the Problems] In view of such circumstances,
The present inventors have conducted intensive studies and as a result, found that the above problem can be solved by using a specific halogen-substituted ether compound and an acyclic carbonate as an organic solvent of the nonaqueous electrolyte, and completed the present invention. I came to. That is, the present invention provides (1) a non-aqueous electrolyte comprising a non-aqueous solvent and a lithium electrolyte, wherein the non-aqueous solvent contains a halogen-substituted ether compound represented by the general formula [I] and a non-cyclic carbonate; When the content of the halogen-substituted ether compound in the aqueous solvent exceeds 30% by volume and 90% by volume
Hereinafter der is, and the electrolyte concentration of 0.5 mol / l or less
Those of the upper der Ru non-aqueous electrolyte. R 1 —OR 2 ... [I] (wherein, R 1 represents an alkyl group having 2 or less carbon atoms or a halogen-substituted alkyl group, and R 2 represents a halogen-substituted alkyl group having 2 to 10 carbon atoms) Represents a group.)

【0008】また、本発明は、(2)リチウムイオンを
ドープ・脱ドープ可能な正極と、リチウム金属もしくは
リチウム合金からなる負極またはリチウムイオンをドー
プ・脱ドープ可能な負極と、非水溶媒とリチウム電解質
とからなる非水電解液とを備えたリチウム二次電池にお
いて、該非水電解液が(1)記載の非水電解液であり、
かつ該正極がマンガン、鉄、コバルトまたはニッケルを
少なくとも1種含むリチウム複合酸化物を含むリチウム
二次電池に係るものである。
Further, the present invention provides (2) a positive electrode capable of doping and undoping lithium ions, a negative electrode made of lithium metal or a lithium alloy or a negative electrode capable of doping and undoping lithium ions, a nonaqueous solvent and lithium. A non-aqueous electrolyte comprising the electrolyte and a non-aqueous electrolyte, wherein the non-aqueous electrolyte is the non-aqueous electrolyte according to (1),
Further, the present invention relates to a lithium secondary battery in which the positive electrode contains a lithium composite oxide containing at least one of manganese, iron, cobalt and nickel.

【0009】さらに、本発明は、(3)リチウムイオン
をドープ・脱ドープ可能な負極が天然黒鉛、人造黒鉛ま
たはコークスを単一成分または主成分とする炭素材料を
含む(2)記載のリチウム二次電池に係るものである。
Further, the present invention provides (3) the lithium secondary battery according to (2), wherein the negative electrode capable of doping / dedoping lithium ions contains a carbon material containing natural graphite, artificial graphite or coke as a single component or as a main component. It relates to a secondary battery.

【0010】さらに、本発明は、(4)前記(3)にお
いて、負極が下記一般式[X]で表されるカーボネート
構造を有する数平均分子量300以上の重合体を含むリ
チウム二次電池に係るものである。
Further, the present invention relates to (4) the lithium secondary battery according to the above (3), wherein the negative electrode comprises a polymer having a carbonate structure represented by the following general formula [X] and having a number average molecular weight of 300 or more. Things.

【化2】 Embedded image

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】次に本発明を詳細に説明する。本
発明の非水電解液は、非水溶媒とリチウム電解質とから
なり、該非水溶媒として一般式[I]で表されるハロゲ
ン置換エーテル化合物および非環状炭酸エステルを含
み、非水溶媒中の該ハロゲン置換エーテル化合物の含有
量が30体積%を超え90体積%以下であり、かつ電解
質濃度が0.5モル/リットル以上であることを特徴と
する。該一般式[I]中のR1 は、炭素数2以下のアル
キル基またはハロゲン置換アルキル基であり、好ましく
はメチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基ま
たはトリフルオロメチル基である。なかでも好ましくは
メチル基、フルオロメチル基またはジフルオロメチル基
である。該R1 の炭素数が2を超えると、該エーテル化
合物へ溶解しようとする電解質の溶解度が小さくなるの
で好ましくない。また、該一般式[I]中のR2 は、炭
素数2以上10以下のハロゲン置換アルキル基であり、
好ましくは炭素数3以上5以下である。該R2 の炭素数
が10を超えると、該エーテル化合物の粘度が大きくな
るため好ましくない。該エーテル化合物としては、電池
の動作温度範囲で低い蒸気圧であることが好ましく、分
子量または極性が大きくなるので、一般式[I]中のR
2 は、炭素数2以上のハロゲン置換アルキル基が好まし
く、炭素数3以上のハロゲン置換アルキル基がさらに好
ましい。
Next, the present invention will be described in detail. The non-aqueous electrolytic solution of the present invention comprises a non-aqueous solvent and a lithium electrolyte, and contains a halogen-substituted ether compound represented by the general formula [I] and a non-cyclic carbonate as the non-aqueous solvent. der 90% by volume content exceeds 30 vol% of the halogen-substituted ether compound is, and electrolyte
Quality concentration is characterized in der Rukoto to 0.5 mol / liter. R 1 in the general formula [I] is an alkyl group having 2 or less carbon atoms or a halogen-substituted alkyl group, and is preferably a methyl group, a fluoromethyl group, a difluoromethyl group or a trifluoromethyl group. Among them, a methyl group, a fluoromethyl group or a difluoromethyl group is preferred. When the number of carbon atoms of R 1 exceeds 2, the solubility of the electrolyte to be dissolved in the ether compound becomes small, which is not preferable. R 2 in the general formula [I] is a halogen-substituted alkyl group having 2 to 10 carbon atoms,
Preferably it has 3 to 5 carbon atoms. When the number of carbon atoms of R 2 exceeds 10, the viscosity of the ether compound is undesirably increased. The ether compound preferably has a low vapor pressure in the operating temperature range of the battery and has a large molecular weight or polarity.
2 is preferably a halogen-substituted alkyl group having 2 or more carbon atoms, and more preferably a halogen-substituted alkyl group having 3 or more carbon atoms.

【0012】一般式[I]で表されるエーテル化合物の
2 として、さらに好ましくは次に示す一般式[II]
〜[IX]に示す化合物が大電流特性サイクルが良好で
あり、電池の動作温度範囲で低い蒸気圧であるため好ま
しい。 CF3 −(CF2 n −CH2 − ・・・[II] (式中、nは1〜5の整数である。) HCF2 −(CF2 n −CH2 − ・・・[III] (式中、nは1〜5の整数である。) CF3 −(CF2 m −CHF−(CF2 n −CH2 − ・・・[IV] (式中、mとnはそれぞれ独立に0〜4の整数であり、
かつmとnの和は0〜4の整数である。) HCF2 −(CF2 m −CHF−(CF2 n −CH2 − ・・・[V] (式中、mとnはそれぞれ独立に0〜4の整数であり、
かつmとnの和は0〜4の整数である。) (CF3 2 −CF−(CF2 n −CH2 − ・・・[VI] (式中、nは0〜4の整数である。) (HCF2 2 −CF−(CF2 n −CH2 − ・・・[VII] (式中、nは0〜4の整数である。) CF3 −CF2 −C(CF3 )F−(CF2 n −CH2 − ・・・[VIII ] (式中、nは0〜2の整数である。) HCF2 −(CF2 )−C(CF3 )F−(CF2 n −CH2 − ・・・[I X] (式中、nは0〜2の整数である。)
The R 2 of the ether compound represented by the general formula [I] is more preferably represented by the following general formula [II]
Compounds [IX] to [IX] are preferable because of their good high current cycle and low vapor pressure in the operating temperature range of the battery. CF 3- (CF 2 ) n -CH 2 -... [II] (In the formula, n is an integer of 1 to 5.) HCF 2- (CF 2 ) n -CH 2 -... [III (Where n is an integer of 1 to 5) CF 3 — (CF 2 ) m —CHF— (CF 2 ) n —CH 2 — (IV) (where m and n are Each independently represents an integer of 0 to 4,
And the sum of m and n is an integer of 0-4. ) HCF 2 — (CF 2 ) m —CHF— (CF 2 ) n —CH 2 —... [V] (where m and n are each independently an integer from 0 to 4,
And the sum of m and n is an integer of 0-4. ) (CF 3) 2 -CF- ( CF 2) n -CH 2 -. ··· [VI] ( wherein, n is an integer of 0~4) (HCF 2) 2 -CF- (CF 2 ) n -CH 2 -. ··· [ VII] ( wherein, n is an integer of 0~4) CF 3 -CF 2 -C ( CF 3) F- (CF 2) n -CH 2 - · [VIII] (where n is an integer of 0 to 2) HCF 2- (CF 2 ) -C (CF 3 ) F- (CF 2 ) n -CH 2 -... [IX (In the formula, n is an integer of 0 to 2.)

【0013】具体的化合物として、次の化合物が挙げら
れる。すなわち、3、3、3、2、2−ペンタフルオロ
プロピルメチルエーテル、3、3、3、2、2−ペンタ
フルオロプロピルフルオロメチルエーテル、3、3、
3、2、2−ペンタフルオロプロピルジフルオロメチル
エーテル、3、3、3、2、2−ペンタフルオロプロピ
ルトリフルオロメチルエーテル、3、3、3、2、2−
ペンタフルオロプロピルエチルエーテル、3、3、3、
2、2−ペンタフルオロプロピル−2、2、2−トリフ
ルオロエチルエーテル、4、4、4、3、3、2、2−
ヘプタフルオロブチルメチルエーテル、4、4、4、
3、3、2、2−ヘプタフルオロブチルフルオロメチル
エーテル、4、4、4、3、3、2、2−ヘプタフルオ
ロブチルジフルオロメチルエーテル、4、4、4、3、
3、2、2−ヘプタフルオロブチルトリフルオロメチル
エーテル、4、4、4、3、3、2、2−ヘプタフルオ
ロブチルエチルエーテル、4、4、4、3、3、2、2
−ヘプタフルオロブチル−2、2、2−トリフルオロエ
チルエーテル、5、5、5、4、4、3、3、2、2−
ノナフルオロペンチルメチルエーテル、5、5、5、
4、4、3、3、2、2−ノナフルオロペンチルフルオ
ロメチルエーテル、5、5、5、4、4、3、3、2、
2−ノナフルオロペンチルジフルオロメチルエーテル、
5、5、5、4、4、3、3、2、2−ノナフルオロペ
ンチルトリフルオロメチルエーテル、5、5、5、4、
4、3、3、2、2−ノナフルオロペンチルエチルエー
テル、5、5、5、4、4、3、3、2、2−ノナフル
オロペンチル−2、2、2−トリフルオロエチルエーテ
ル、3、3、2、2−テトラフルオロプロピルメチルエ
ーテル、3、3、2、2−テトラフルオロプロピルフル
オロメチルエーテル、3、3、2、2−テトラフルオロ
プロピルジフルオロメチルエーテル、3、3、2、2−
テトラフルオロプロピルトリフルオロメチルエーテル、
3、3、2、2−テトラフルオロプロピルエチルエーテ
ル、3、3、2、2−テトラフルオロプロピル−2、
2、2−トリフルオロエチルエーテル、4、4、3、
3、2、2−ヘキサフルオロブチルメチルエーテル、
4、4、3、3、2、2−ヘキサフルオロブチルフルオ
ロメチルエーテル、4、4、3、3、2、2−ヘキサフ
ルオロブチルジフルオロメチルエーテル、4、4、3、
3、2、2−ヘキサフルオロブチルトリフルオロメチル
エーテル、4、4、3、3、2、2−ヘキサフルオロブ
チルエチルエーテル、4、4、3、3、2、2−ヘキサ
フルオロブチル−2、2、2−トリフルオロエチルエー
テル、5、5、4、4、3、3、2、2−オクタフルオ
ロペンチルメチルエーテル、5、5、4、4、3、3、
2、2−オクタフルオロペンチルフルオロメチルエーテ
ル、5、5、4、4、3、3、2、2−オクタフルオロ
ペンチルジフルオロメチルエーテル、5、5、4、4、
3、3、2、2−オクタフルオロペンチルトリフルオロ
メチルエーテル、5、5、4、4、3、3、2、2−オ
クタフルオロペンチルエチルエーテル、5、5、4、
4、3、3、2、2−オクタフルオロペンチル−2、
2、2−トリフルオロエチルエーテル、3、3、3、2
−テトラフルオロ−2−トリフルオロメチルプロピルメ
チルエーテル、3、3、3、2−テトラフルオロ−2−
トリフルオロメチルプロピルフルオロメチルエーテル、
3、3、3、2−テトラフルオロ−2−トリフルオロメ
チルプロピルジフルオロメチルエーテル、3、3、3、
2−テトラフルオロ−2−トリフルオロメチルプロピル
トリフルオロメチルエーテル、3、3、3、2−テトラ
フルオロ−2−トリフルオロメチルプロピルエチルエー
テル、3、3、3、2−テトラフルオロ−2−トリフル
オロメチルプロピル−2、2、2−トリフルオロエチル
エーテル、4、4、4、3、2、2−ヘキサフルオロ−
3−トリフルオロメチルブチルメチルエーテル、4、
4、4、3、2、2−ヘキサフルオロ−3−トリフルオ
ロメチルブチルフルオロメチルエーテル、4、4、4、
3、2、2−ヘキサフルオロ−3−トリフルオロメチル
ブチルジフルオロメチルエーテル、4、4、4、3、
2、2−ヘキサフルオロ−3−トリフルオロメチルブチ
ルトリフルオロメチルエーテル、4、4、4、3、2、
2−ヘキサフルオロ−3−トリフルオロメチルブチルエ
チルエーテル、4、4、4、3、2、2−ヘキサフルオ
ロ−3−トリフルオロメチルブチル−2、2、2−トリ
フルオロエチルエーテル、3、3、3、2−テトラフル
オロプロピルメチルエーテル、3、3、3、2−テトラ
フルオロプロピルフルオロメチルエーテル、3、3、
3、2−テトラフルオロプロピルジフルオロメチルエー
テル、3、3、3、2−テトラフルオロプロピルトリフ
ルオロメチルエーテル、3、3、3、2−テトラフルオ
ロプロピルエチルエーテル、3、3、3、2−テトラフ
ルオロプロピル−2、2、2−トリフルオロエチルエー
テル、4、4、4、3、2、2−ヘキサフルオロブチル
メチルエーテル、4、4、4、3、2、2−ヘキサフル
オロブチルフルオロメチルエーテル、4、4、4、3、
2、2−ヘキサフルオロブチルジフルオロメチルエーテ
ル、4、4、4、3、2、2−ヘキサフルオロブチルト
リフルオロメチルエーテル、4、4、4、3、2、2−
ヘキサフルオロブチルエチルエーテル、4、4、4、
3、2、2−ヘキサフルオロブチル−2、2、2−トリ
フルオロエチルエーテル、5、5、5、4、3、3、
2、2−オクタフルオロペンチルメチルエーテル、5、
5、5、4、3、3、2、2−オクタフルオロペンチル
フルオロメチルエーテル、5、5、5、4、3、3、
2、2−オクタフルオロペンチルジフルオロメチルエー
テル、5、5、5、4、3、3、2、2−オクタフルオ
ロペンチルトリフルオロメチルエーテル、5、5、5、
4、3、3、2、2−オクタフルオロペンチルエチルエ
ーテル、5、5、5、4、3、3、2、2−オクタフル
オロペンチル−2、2、2−トリフルオロエチルエーテ
ル、3、3、2−トリフルオロプロピルメチルエーテ
ル、3、3、2−トリフルオロプロピルフルオロメチル
エーテル、3、3、2−トリフルオロプロピルジフルオ
ロメチルエーテル、3、3、2−トリフルオロプロピル
トリフルオロメチルエーテル、3、3、2−トリフルオ
ロプロピルエチルエーテル、3、3、2−トリフルオロ
プロピル−2、2、2−トリフルオロエチルエーテル、
4、4、3、2、2−ペンタフルオロブチルメチルエー
テル、4、4、3、2、2−ペンタフルオロブチルフル
オロメチルエーテル、4、4、3、2、2−ペンタフル
オロブチルジフルオロメチルエーテル、4、4、3、
2、2−ペンタフルオロブチルトリフルオロメチルエー
テル、4、4、3、2、2−ペンタフルオロブチルエチ
ルエーテル、4、4、3、2、2−ペンタフルオロブチ
ル−2、2、2−トリフルオロエチルエーテル、5、
5、4、3、3、2、2−ヘプタフルオロペンチルメチ
ルエーテル、5、5、4、3、3、2、2−ヘプタフル
オロペンチルフルオロメチルエーテル、5、5、4、
3、3、2、2−ヘプタフルオロペンチルジフルオロメ
チルエーテル、5、5、4、3、3、2、2−ヘプタフ
ルオロペンチルトリフルオロメチルエーテル、5、5、
4、3、3、2、2−ヘプタフルオロペンチルエチルエ
ーテル、5、5、4、3、3、2、2−ヘプタフルオロ
ペンチル−2、2、2−トリフルオロエチルエーテルな
どが挙げられる。
Specific compounds include the following compounds. That is, 3, 3, 3, 2, 2-pentafluoropropyl methyl ether, 3, 3, 3, 2, 2-pentafluoropropyl fluoromethyl ether, 3, 3,
3,2,2-pentafluoropropyldifluoromethyl ether, 3,3,3,2,2-pentafluoropropyltrifluoromethyl ether, 3,3,3,2,2-
Pentafluoropropyl ethyl ether, 3, 3, 3,
2,2-pentafluoropropyl-2,2,2-trifluoroethyl ether, 4,4,4,3,3,2,2-
Heptafluorobutyl methyl ether, 4, 4, 4,
3,3,2,2-heptafluorobutyl fluoromethyl ether, 4,4,4,3,3,2,2-heptafluorobutyl difluoromethyl ether, 4,4,4,3,
3,2,2-heptafluorobutyl trifluoromethyl ether, 4,4,4,3,3,2,2-heptafluorobutyl ethyl ether, 4,4,4,3,3,2,2
-Heptafluorobutyl-2,2,2-trifluoroethyl ether, 5,5,5,4,4,3,3,2,2-
Nonafluoropentyl methyl ether, 5, 5, 5,
4,4,3,3,2,2-nonafluoropentylfluoromethyl ether, 5,5,5,4,4,3,3,2,
2-nonafluoropentyl difluoromethyl ether,
5, 5, 5, 4, 4, 3, 3, 2, 2-nonafluoropentyl trifluoromethyl ether, 5, 5, 5, 4,
4,3,3,2,2-nonafluoropentyl ethyl ether, 5,5,5,4,4,3,2,2-nonafluoropentyl-2,2,2-trifluoroethyl ether, 3 3,2,2-tetrafluoropropyl methyl ether, 3,3,2,2-tetrafluoropropyl fluoromethyl ether, 3,3,2,2-tetrafluoropropyl difluoromethyl ether, 3,3,2,2 −
Tetrafluoropropyl trifluoromethyl ether,
3,3,2,2-tetrafluoropropylethyl ether, 3,3,2,2-tetrafluoropropyl-2,
2,2-trifluoroethyl ether, 4,4,3,
3,2,2-hexafluorobutyl methyl ether,
4,4,3,3,2,2-hexafluorobutylfluoromethyl ether, 4,4,3,3,2,2-hexafluorobutyl difluoromethyl ether, 4,4,3,
3,2,2-hexafluorobutyl trifluoromethyl ether, 4,4,3,3,2,2-hexafluorobutyl ethyl ether, 4,4,3,3,2,2-hexafluorobutyl-2, 2,2-trifluoroethyl ether, 5,5,4,4,3,3,2,2-octafluoropentyl methyl ether, 5,5,4,4,3,3,
2,2-octafluoropentylfluoromethyl ether, 5,5,4,4,3,3,2,2-octafluoropentyldifluoromethyl ether, 5,5,4,4,
3,3,2,2-octafluoropentyl trifluoromethyl ether, 5,5,4,4,3,3,2,2-octafluoropentyl ethyl ether, 5,5,4,
4,3,3,2,2-octafluoropentyl-2,
2,2-trifluoroethyl ether, 3,3,3,2
-Tetrafluoro-2-trifluoromethylpropylmethyl ether, 3,3,3,2-tetrafluoro-2-
Trifluoromethylpropyl fluoromethyl ether,
3,3,3,2-tetrafluoro-2-trifluoromethylpropyldifluoromethyl ether, 3,3,3,
2-tetrafluoro-2-trifluoromethylpropyltrifluoromethyl ether, 3,3,3,2-tetrafluoro-2-trifluoromethylpropylethyl ether, 3,3,3,2-tetrafluoro-2-triethyl Fluoromethylpropyl-2,2,2-trifluoroethyl ether, 4,4,4,3,2,2-hexafluoro-
3-trifluoromethylbutyl methyl ether, 4,
4,4,3,2,2-hexafluoro-3-trifluoromethylbutylfluoromethyl ether, 4,4,4,
3,2,2-hexafluoro-3-trifluoromethylbutyl difluoromethyl ether, 4,4,4,3,
2,2-hexafluoro-3-trifluoromethylbutyltrifluoromethyl ether, 4,4,4,3,2,
2-hexafluoro-3-trifluoromethylbutyl ethyl ether, 4,4,4,3,2,2-hexafluoro-3-trifluoromethylbutyl-2,2,2-trifluoroethyl ether, 3,3 3,2-tetrafluoropropylmethyl ether, 3,3,3,2-tetrafluoropropylfluoromethyl ether, 3,3,
3,2-tetrafluoropropyldifluoromethyl ether, 3,3,3,2-tetrafluoropropyltrifluoromethyl ether, 3,3,3,2-tetrafluoropropylethyl ether, 3,3,3,2-tetra Fluoropropyl-2,2,2-trifluoroethyl ether, 4,4,4,3,2,2-hexafluorobutyl methyl ether, 4,4,4,3,2,2-hexafluorobutyl fluoromethyl ether 4, 4, 4, 3,
2,2-hexafluorobutyl difluoromethyl ether, 4,4,4,3,2,2-hexafluorobutyl trifluoromethyl ether, 4,4,4,3,2,2-
Hexafluorobutyl ethyl ether, 4, 4, 4,
3,2,2-hexafluorobutyl-2,2,2-trifluoroethyl ether, 5,5,5,4,3,3,
2,2-octafluoropentyl methyl ether, 5,
5, 5, 4, 3, 3, 2, 2-octafluoropentyl fluoromethyl ether, 5, 5, 5, 4, 3, 3,
2,2-octafluoropentyl difluoromethyl ether, 5,5,5,4,3,3,2,2-octafluoropentyltrifluoromethyl ether, 5,5,5,
4,3,3,2,2-octafluoropentyl ethyl ether, 5,5,5,4,3,3,2,2-octafluoropentyl-2,2,2-trifluoroethyl ether, 3,3 , 2-trifluoropropyl methyl ether, 3,3,2-trifluoropropyl fluoromethyl ether, 3,3,2-trifluoropropyl difluoromethyl ether, 3,3,2-trifluoropropyl trifluoromethyl ether, 3 3,2-trifluoropropyl ethyl ether, 3,3,2-trifluoropropyl-2,2,2-trifluoroethyl ether,
4,4,3,2,2-pentafluorobutyl methyl ether, 4,4,3,2,2-pentafluorobutyl fluoromethyl ether, 4,4,3,2,2-pentafluorobutyl difluoromethyl ether, 4, 4, 3,
2,2-pentafluorobutyl trifluoromethyl ether, 4,4,3,2,2-pentafluorobutyl ethyl ether, 4,4,3,2,2-pentafluorobutyl-2,2,2-trifluoro Ethyl ether, 5,
5,4,3,3,2,2-heptafluoropentyl methyl ether 5,5,4,3,3,2,2-heptafluoropentyl fluoromethyl ether 5,5,4,
3,3,2,2-heptafluoropentyl difluoromethyl ether, 5,5,4,3,3,2,2-heptafluoropentyl trifluoromethyl ether, 5,5,
4,3,3,2,2-heptafluoropentyl ethyl ether, 5,5,4,3,3,2,2-heptafluoropentyl-2,2,2-trifluoroethyl ether and the like.

【0014】さらに、具体的化合物として次の化合物も
挙げられる。一般式[I]で表される具体的化合物とし
て、エチルメチルエーテルのエチル基の少なくとも一つ
の水素をハロゲンで置換した化合物、すなわち2−フル
オロエチルメチルエーテル、1−フルオロエチルメチル
エーテル、2、2−ジフルオロエチルメチルエーテル、
1、2−ジフルオロエチルメチルエーテル、1、1−ジ
フルオロエチルメチルエーテル、2、2、2−トリフル
オロエチルメチルエーテル、1、2、2−トリフルオロ
エチルメチルエーテル、1、2、2、2−テトラフルオ
ロエチルメチルエーテル、1、1、2、2−テトラフル
オロエチルメチルエーテル、ペンタフルオロエチルメチ
ルエーテル;プロピルメチルエーテルのプロピル基の少
なくとも1つの水素をハロゲンで置換した化合物、すな
わち2、2、3、3、3−ペンタフルオロプロピルメチ
ルエーテル、1、2、3、3、3−ペンタフルオロプロ
ピルメチルエーテル、1、1、3、3、3−ペンタフル
オロプロピルメチルエーテル、1、2、2、3、3−ペ
ンタフルオロプロピルメチルエーテル、1、1、2、
3、3−ペンタフルオロプロピルメチルエーテル、1、
2、2、3、3、3−ヘキサフルオロプロピルメチルエ
ーテル、1、1、2、3、3、3−ヘキサフルオロプロ
ピルメチルエーテル、1、1、2、3、3、3−ヘキサ
フルオロプロピルメチルエーテル、1、1、2、2、
3、3−ヘキサフルオロプロピルメチルエーテル、ヘプ
タフルオロプロピルメチルエーテル;1ーメチルエチル
メチルエーテルの1−メチルエチル基の少なくとも一つ
の水素をハロゲンで置換した化合物、すなわち1ーメチ
ル−2フルオロエチルメチルエーテル、1−メチル−1
フルオロエチルメチルエーテル、1−メチル−2、2ジ
フルオロエチルメチルエーテル、1−メチル−1、2ジ
フルオロエチルメチルエーテル、1ーフルオロメチル−
2フルオロエチルメチルエーテル、1−メチル−2、
2、2トリフルオロエチルメチルエーテル、1−メチル
−1、2、2トリフルオロエチルメチルエーテル、1−
フルオロメチル−2、2ジフルオロエチルメチルエーテ
ル、1−フルオロメチル−1、2ジフルオロエチルメチ
ルエーテル、1−メチル−1、2、2、2テトラフルオ
ロエチルメチルエーテル、1−フルオロメチル−2、
2、2トリフルオロエチルメチルエーテル、1−フルオ
ロメチル−1、2、2トリフルオロエチルメチルエーテ
ル、1−ジフルオロメチル−2、2ジフルオロエチルメ
チルエーテル、1−フルオロメチル−1、2、2、2テ
トラフルオロエチルメチルエーテル、1−ジフルオロメ
チル−2、2、2トリフルオロエチルメチルエーテル、
1−ジフルオロメチル−1、2、2トリフルオロエチル
メチルエーテル、1−トリフルオロメチル−2、2、2
トリフルオロエチルメチルエーテル、1−ジフルオロメ
チル−1、2、2トリフルオロエチルメチルエーテル、
1−トリフルオロメチル−1、2、2、2−テトラフル
オロエチルメチルエーテルなどを例示することができ
る。
Further, specific compounds include the following compounds. As a specific compound represented by the general formula [I], a compound in which at least one hydrogen of the ethyl group of ethyl methyl ether is substituted with halogen, that is, 2-fluoroethyl methyl ether, 1-fluoroethyl methyl ether, 2, 2 -Difluoroethyl methyl ether,
1,2-difluoroethyl methyl ether, 1,1-difluoroethyl methyl ether, 2,2,2-trifluoroethyl methyl ether, 1,2,2-trifluoroethyl methyl ether, 1,2,2,2- Tetrafluoroethyl methyl ether, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl methyl ether, pentafluoroethyl methyl ether; a compound in which at least one hydrogen of the propyl group of propyl methyl ether is substituted with halogen, that is, 2,2,3 3,3-pentafluoropropyl methyl ether, 1,2,3,3,3-pentafluoropropyl methyl ether, 1,1,3,3,3-pentafluoropropyl methyl ether, 1,2,2,3 , 3-pentafluoropropyl methyl ether, 1, 1, 2,
3,3-pentafluoropropyl methyl ether, 1,
2,2,3,3,3-hexafluoropropyl methyl ether, 1,1,2,3,3,3-hexafluoropropyl methyl ether, 1,1,2,3,3,3-hexafluoropropyl methyl Ether, 1,1,2,2,
3,3-hexafluoropropyl methyl ether, heptafluoropropyl methyl ether; a compound in which at least one hydrogen of the 1-methylethyl group of 1-methylethyl methyl ether is substituted with halogen, that is, 1-methyl-2fluoroethyl methyl ether, 1-methyl-1
Fluoroethyl methyl ether, 1-methyl-2, 2 difluoroethyl methyl ether, 1-methyl-1, 2 difluoroethyl methyl ether, 1-fluoromethyl-
2 fluoroethyl methyl ether, 1-methyl-2,
2,2-trifluoroethyl methyl ether, 1-methyl-1,2,2 trifluoroethyl methyl ether, 1-
Fluoromethyl-2,2 difluoroethyl methyl ether, 1-fluoromethyl-1,2 difluoroethyl methyl ether, 1-methyl-1,2,2,2 tetrafluoroethyl methyl ether, 1-fluoromethyl-2,
2,2 trifluoroethyl methyl ether, 1-fluoromethyl-1,2,2 trifluoroethyl methyl ether, 1-difluoromethyl-2,2 difluoroethyl methyl ether, 1-fluoromethyl-1,2,2,2 Tetrafluoroethyl methyl ether, 1-difluoromethyl-2,2,2 trifluoroethyl methyl ether,
1-difluoromethyl-1,2,2 trifluoroethyl methyl ether, 1-trifluoromethyl-2,2,2
Trifluoroethyl methyl ether, 1-difluoromethyl-1,2,2 trifluoroethyl methyl ether,
Examples thereof include 1-trifluoromethyl-1,2,2,2-tetrafluoroethyl methyl ether.

【0015】本発明の非水電解液において、一般式
[I]で表されるハロゲン置換エーテル化合物に加えて
非環状炭酸エステルを含み、非水溶媒中の該ハロゲン置
換エーテル化合物の含有量が30体積%を超え90体積
%以下であることを特徴とする。非環状炭酸エステルと
してはジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、
エチルメチルカーボネート、メチルプロピルカーボネー
ト、イソプロピルメチルカーボネート、エチルプロピル
カーボネート、イソブチルメチルカーボネートなどが例
示できる。これら非環状炭酸エステル化合物は、1種単
独を使用してもよく、必要に応じて2種以上併用しても
よい。特に、ジメチルカーボネート、エチルメチルカー
ボネートのいずれか1種単独または2種以上を含む混合
溶媒が好ましい。
The non-aqueous electrolyte solution of the present invention contains a non-cyclic carbonate in addition to the halogen-substituted ether compound represented by the general formula [I], and the content of the halogen-substituted ether compound in the non-aqueous solvent is 30. It is characterized by being more than 90% by volume and more than 90% by volume. As the acyclic carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate,
Examples include ethyl methyl carbonate, methyl propyl carbonate, isopropyl methyl carbonate, ethyl propyl carbonate, isobutyl methyl carbonate and the like. One of these acyclic carbonate compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination, if necessary. Particularly, a mixed solvent containing one or more of dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate is preferable.

【0016】該混合溶媒すなわち非水溶媒中のハロゲン
置換エーテル化合物の含有量は、30体積%を超え90
体積%以下であり、好ましくは30体積%を超え70体
積%以下であり、さらに好ましくは40体積%以上70
体積%以下である。該ハロゲン置換エーテル化合物の含
有量が30体積%以下または90体積%を超えると大電
流放電特性が低下するので好ましくない。また、本発明
の非水電解液は、ハロゲン置換エーテル化合物を上記の
ように比較的多く含有するので、引火点が高く、安全性
が向上する。さらに驚くべきことに、従来、負極活物質
としてリチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な炭素
材料を用いる場合、サイクル特性維持のためにはプロピ
レンカーボネート、エチレンカーボネート等の環状カー
ボネートの存在が必須と考えられていたが、本発明の非
水電解液を用いた場合、これら環状カーボネートを含ま
なくても高いサイクル特性を維持することが見いだされ
た。
The content of the halogen-substituted ether compound in the mixed solvent, that is, the non-aqueous solvent is more than 30% by volume and 90%.
% By volume, preferably from 30% by volume to 70% by volume, more preferably from 40% by volume to 70% by volume.
% By volume or less. If the content of the halogen-substituted ether compound is not more than 30% by volume or more than 90% by volume, it is not preferable because the large current discharge characteristics are deteriorated. Further, since the non-aqueous electrolyte of the present invention contains a relatively large amount of the halogen-substituted ether compound as described above, the flash point is high and the safety is improved. Even more surprisingly, conventionally, when a carbon material capable of doping / dedoping lithium ions is used as a negative electrode active material, it is considered that the presence of a cyclic carbonate such as propylene carbonate and ethylene carbonate is essential for maintaining cycle characteristics. However, it has been found that when the non-aqueous electrolyte of the present invention is used, high cycle characteristics can be maintained even without containing these cyclic carbonates.

【0017】上記の混合溶媒に、エチレンカーボネー
ト、ビニレンカーボネート等の環状炭酸エステルを添加
すると、初期の放電容量が改善される。特に負極炭素材
料に黒鉛系材料を用いた場合にはエチレンカーボネート
が好ましい。ただし、これら環状炭酸エステルの含有量
が大きくなるにつれて、大電流特性、低温放電特性が劣
化するため、環状炭酸エステルの含有量は50体積%以
下であることが好ましく、さらに好ましくは30体積%
以下であることが好ましい。該炭酸エステル化合物とし
て、環状炭酸エステルとしてはエチレンカーボネート
(1、3ジオキソラン−2−オン)、ビニレンカーボネ
ート、プロピレンカーボネート(4−メチル−1、3ジ
オキソラン−2−オン)、1、2−ブチレンカーボネー
ト(4−エチル−1、3ジオキソラン−2−オン)、
2、3−ブチレンカーボネート(4、5−ジメチル−
1、3ジオキソラン−2−オン)、イソブチレンカーボ
ネート(4、4−ジメチル−1、3ジオキソラン−2−
オン)などが例示できる。これら炭酸エステル化合物
は、1種単独を使用してもよく、必要に応じて2種以上
併用してもよい。
When a cyclic carbonate such as ethylene carbonate or vinylene carbonate is added to the above mixed solvent, the initial discharge capacity is improved. In particular, when a graphite-based material is used as the negative electrode carbon material, ethylene carbonate is preferable. However, as the content of these cyclic carbonates increases, large current characteristics and low-temperature discharge characteristics deteriorate, so that the content of the cyclic carbonates is preferably 50% by volume or less, more preferably 30% by volume or less.
The following is preferred. Examples of the carbonate compound include cyclic carbonates such as ethylene carbonate (1,3 dioxolan-2-one), vinylene carbonate, propylene carbonate (4-methyl-1,3 dioxolan-2-one), and 1,2-butylene carbonate. (4-ethyl-1,3 dioxolan-2-one),
2,3-butylene carbonate (4,5-dimethyl-
1,3 dioxolan-2-one), isobutylene carbonate (4,4-dimethyl-1,3 dioxolan-2-one)
ON) and the like. One of these carbonate compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination as needed.

【0018】本発明の非水電解液におけるリチウム塩と
しては、従来より公知のものがいずれも使用でき、Li
AsF6 、LiPF6 、LiBF4 ,LiClO4 、L
iCF3 SO3 、LiN(SO2 CF32 またはLi
C(SO2 CF33 が挙げられる。これらリチウム塩
は、1種単独を使用してもよく、必要に応じて2種以上
併用してもよい。
As the lithium salt in the non-aqueous electrolyte of the present invention, any of conventionally known lithium salts can be used.
AsF 6 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , L
iCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 or Li
C (SO 2 CF 3 ) 3 . These lithium salts may be used alone or in combination of two or more as needed.

【0019】本発明の非水電解液において、電解質濃度
は0.5モル/リットル〜2モル/リットルであること
が好ましく、さらにイオン伝導度が大きいという理由
で、0.7モル/リットル〜1.5モル/リットルであ
ることがさらに好ましい。
In the non-aqueous electrolyte of the present invention, the electrolyte concentration is preferably 0.5 mol / l to 2 mol / l, and more preferably, 0.7 mol / l to 1 mol / l because of high ionic conductivity. More preferably, it is 0.5 mol / liter.

【0020】本発明の非水電解液において、電解質を溶
解する前の溶媒中の水分量が1000ppm以下である
ことが、リチウム電池に用いた場合、電池の容量及びサ
イクル特性が良好であるために好ましい。
In the nonaqueous electrolytic solution of the present invention, it is required that the water content in the solvent before dissolving the electrolyte is 1000 ppm or less, because when used in a lithium battery, the capacity and cycle characteristics of the battery are good. preferable.

【0021】一般式[I]で表されるハロゲン置換エー
テル化合物は、リチウム塩の溶解度が小さいため、リチ
ウム塩の溶解度の高い化合物を添加した混合溶媒を用い
ることが必須となる。実用的には電解質濃度が0.5モ
ル/リットル以上であることが好ましいので、該ハロゲ
ン置換エーテルに添加することにより混合溶媒が該リチ
ウム電解質を0.5モル/リットル以上溶解することの
できる化合物を添加する。添加する化合物としては、電
池の活物質との反応性が低く、優れた大電流特性を持つ
という点で非環状炭酸エステル化合物を使用する。該非
環状炭酸エステル化合物としては、前記の本発明の非水
電解液の項で説明したものが挙げられる。
Since the halogen- substituted ether compound represented by the general formula [I] has a low solubility of a lithium salt, it is essential to use a mixed solvent to which a compound having a high solubility of a lithium salt is added. Practically, it is preferable that the electrolyte concentration is 0.5 mol / l or more. Therefore, a compound capable of dissolving the lithium electrolyte in the mixed solvent of 0.5 mol / l or more by adding to the halogen-substituted ether can be used. Is added. As the compound to be added, an acyclic carbonate compound is used because it has low reactivity with the active material of the battery and has excellent large current characteristics . Examples of the non-cyclic carbonate compound include those described in the section of the non-aqueous electrolyte of the present invention.

【0022】さらに、本発明のリチウム二次電池は、リ
チウムイオンをドープ・脱ドープ可能な正極と、リチウ
ム金属もしくはリチウム合金からなる負極またはリチウ
ムイオンをドープ・脱ドープ可能な負極と、非水溶媒と
リチウム電解質とからなる非水電解液とを備えたリチウ
ム二次電池において、該非水電解液が前記(1)記載の
非水電解液であり、かつ該正極がマンガン、鉄、コバル
トまたはニッケルを少なくとも1種含むリチウム複合酸
化物を含むことを特徴とする。本発明のリチウム二次電
池において、該正極の活物質として、前記の遷移金属を
少なくとも1種含むリチウム複合酸化物を用いることに
より、充電電圧が高く、電池のエネルギー密度を大きく
することができる。中でも好ましくはサイクル特性が優
れているという点で、リチウム・ニッケル複合酸化物を
主体とする層状リチウム複合酸化物が好ましい。
Further, the lithium secondary battery of the present invention comprises a positive electrode capable of doping and undoping lithium ions, a negative electrode made of lithium metal or a lithium alloy or a negative electrode capable of doping and undoping lithium ions, and a non-aqueous solvent. And a non-aqueous electrolyte comprising a lithium electrolyte, wherein the non-aqueous electrolyte is the non-aqueous electrolyte according to the above (1), and the positive electrode comprises manganese, iron, cobalt or nickel. It is characterized by containing a lithium composite oxide containing at least one kind. In the lithium secondary battery of the present invention, by using a lithium composite oxide containing at least one transition metal as the active material of the positive electrode, the charging voltage is high and the energy density of the battery can be increased. Among them, a layered lithium composite oxide mainly composed of a lithium-nickel composite oxide is preferable in terms of excellent cycle characteristics.

【0023】本発明の非水電解液リチウム二次電池にお
ける正極は、活物質としてマンガン、鉄、コバルトまた
はニッケルを少なくとも1種含むリチウム複合酸化物を
用いる。具体的には該正極として、該リチウム複合酸化
物の活物質粉末、補助導電剤粉末、これら粉末同士を結
着するためのバインダーなどとを均一に混合した後加圧
成形するか、または溶媒等を用いてペースト化し、集電
体上に塗布乾燥後プレスするなどして、集電体シートに
固着した構成のものが挙げられる。
The positive electrode in the nonaqueous electrolyte lithium secondary battery of the present invention uses a lithium composite oxide containing at least one of manganese, iron, cobalt and nickel as an active material. Specifically, as the positive electrode, an active material powder of the lithium composite oxide, an auxiliary conductive agent powder, a binder for binding these powders and the like are uniformly mixed and then molded under pressure, or a solvent or the like. , Which is applied to a current collector, dried and pressed, and then fixed to a current collector sheet.

【0024】該正極に用いる補助導電剤粉末としては、
導電効果があり、使用する非水電解液に対する耐性や、
正極での電気化学反応に対する耐性を有するものであれ
ばよく、たとえば黒鉛粉末、カーボンブラック、コーク
ス粉末、導電性高分子などが挙げられる。該補助導電剤
の量は、使用する活物質粉末100重量部に対して1〜
20重量部程度とすることが好ましい。
The auxiliary conductive agent powder used for the positive electrode includes:
Has a conductive effect, resistance to the non-aqueous electrolyte used,
Any material having resistance to the electrochemical reaction at the positive electrode may be used, and examples thereof include graphite powder, carbon black, coke powder, and a conductive polymer. The amount of the auxiliary conductive agent is 1 to 100 parts by weight of the active material powder to be used.
It is preferred to be about 20 parts by weight.

【0025】本発明のリチウム二次電池において、該負
極の活物質として充放電サイクル特性が良好であるた
め、天然黒鉛または人造黒鉛またはコークス材料を単一
成分または主成分とすることが好ましい。負極活物質と
して、リチウム金属またはリチウム金属合金を用いるこ
とも可能である。該負極の活物質として天然黒鉛または
人造黒鉛またはコークス材料を用いる場合、該負極に必
要であれば一般式[X]で表されるカーボネート基を持
つ数平均分子量300以上の重合体を含有させることが
できる。
In the lithium secondary battery of the present invention, natural graphite, artificial graphite, or a coke material is preferably used as a single component or as a main component because of good charge / discharge cycle characteristics as an active material of the negative electrode. It is also possible to use lithium metal or a lithium metal alloy as the negative electrode active material. When using natural graphite or artificial graphite or coke material as the active material of the negative electrode, the negative electrode may contain a polymer having a number average molecular weight of 300 or more having a carbonate group represented by the general formula [X], if necessary. Can be.

【化3】 Embedded image

【0026】前記の正極や負極に用いるバインダーとし
ては、結着効果があり、使用する非水電解液に対する耐
性や、正極や負極での電気化学反応に対する耐性を有す
るものであればよく、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン(以下、PTFEということがある。)、ポリフッ化
ビニリデン(以下、PVdFということがある。)等の
フッ素樹脂やポリエチレンポリプロピレン等が挙げられ
る。該バインダーの量は、使用する活物質粉末100重
量部に対して1〜20重量部とすることが好ましい。
The binder used for the positive electrode and the negative electrode may be any binder that has a binding effect and has resistance to the nonaqueous electrolyte used and resistance to the electrochemical reaction at the positive electrode and the negative electrode. Examples thereof include fluororesins such as tetrafluoroethylene (hereinafter, sometimes referred to as PTFE) and polyvinylidene fluoride (hereinafter, sometimes referred to as PVdF), polyethylene polypropylene, and the like. The amount of the binder is preferably 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the active material powder to be used.

【0027】前記の正極や負極に用いる集電体として
は、使用する非水電解液に対する耐性や、正極や負極で
の電気化学反応に対する耐性を有するものであればよ
く、例えば、ニッケル、チタン、ステンレス鋼、アルミ
ニウムなどが挙げられる。該集電体の厚みは、電池とし
ての体積エネルギー密度が上がるという点で、強度が保
たれる限り薄いほど好ましく、5〜100μm程度が好
ましい。該正極の集電体として、薄膜に加工しやすく、
安価であるという点でアルミニウム箔が好ましい。該負
極の集電体として、リチウムと合金を作り難く、かつ薄
膜に加工しやすいという点で銅箔が好ましい。
The current collector used for the positive electrode and the negative electrode may be any one having resistance to the non-aqueous electrolyte used and resistance to the electrochemical reaction at the positive electrode and the negative electrode. Examples include stainless steel and aluminum. The thickness of the current collector is preferably as thin as possible while maintaining strength, from the viewpoint of increasing the volume energy density of the battery, and is preferably about 5 to 100 μm. As a current collector for the positive electrode, it can be easily processed into a thin film,
Aluminum foil is preferred in that it is inexpensive. As the current collector of the negative electrode, a copper foil is preferable because it is difficult to form an alloy with lithium and easily processed into a thin film.

【0028】本発明の非水電解液リチウム二次電池にお
いて、セパレーターとしては、両極の接触を防止し絶縁
性を持ち、かつ非水電解液を保持し、リチウムイオンが
透過できる機能を有し、使用する非水電解液に対する耐
性や、正極や負極での電気化学反応に対する耐性を有す
るものであればよく、例えばフッ素系樹脂、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどオレフィン系樹脂、ナイロンな
どの不織布、織布が例示できる。該セパレーターの厚み
は電池としての体積エネルギー密度が上がり、内部抵抗
が小さくなると言う点で機械的な強度が保たれる限り薄
い程良く、10〜200μm程度が好ましい。
In the non-aqueous electrolyte lithium secondary battery of the present invention, the separator has a function of preventing contact between the two electrodes, having an insulating property, holding the non-aqueous electrolyte, and allowing lithium ions to pass therethrough. Any material that has resistance to the non-aqueous electrolyte used or resistance to electrochemical reactions at the positive electrode and the negative electrode may be used. Examples thereof include non-woven fabrics and woven fabrics such as olefin resins such as fluororesins, polyethylene and polypropylene, and nylons. it can. The thickness of the separator is preferably as thin as possible, as long as the mechanical strength is maintained, from the viewpoint that the volume energy density of the battery increases and the internal resistance decreases, and preferably about 10 to 200 μm.

【0029】[0029]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれら実施例によりなんら限定さ
れるものではない。 (I)試験に供したリチウム二次電池の仕様 正極は以下のようにして作製した。硝酸リチウムと炭酸
ニッケルと硝酸ガリウムを混合し、酸素気流中において
660℃で15時間焼成して得られたガリウム添加ニッ
ケル酸リチウム粉末87重量%に数平均一次粒径が40
nmのアセチレンブラック[電気化学工業(株)製、商
品名:デンカブラック50%プレス品]1重量部と、重
量平均粒径が7.2μm鱗片状人造黒鉛(ロンザ社製、
商品名:KS15)9重量%を混合したものに対して、
バインダーとしてN−メチルピロリドンを溶媒としたポ
リフッ化ビニリデン[呉羽化学工業(株)製、商品名:
KF#1300]を3重量%相当分加えて十分に混練
し、ペーストとした。上記ニッケル酸リチウム粉末は、
粉末X線回折によりα−NaFeO2 型構造を有するこ
とが確認された。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the present invention. (I) Specifications of Lithium Secondary Battery Used for Test The positive electrode was prepared as follows. Lithium nitrate, nickel carbonate, and gallium nitrate were mixed, and calcined in an oxygen stream at 660 ° C. for 15 hours. 87% by weight of gallium-added lithium nickel oxide powder obtained had a number average primary particle size of 40%.
1 part by weight of acetylene black [manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade name: Denka Black 50% pressed product] and a weight average particle diameter of 7.2 μm flaky artificial graphite (manufactured by Lonza Co., Ltd .;
Product name: KS15) 9% by weight of the mixture
Polyvinylidene fluoride using N-methylpyrrolidone as a solvent as a binder [manufactured by Kureha Chemical Industry Co., Ltd., trade name:
KF # 1300] was added in an amount equivalent to 3% by weight and kneaded sufficiently to obtain a paste. The lithium nickelate powder,
It was confirmed by powder X-ray diffraction that it had an α-NaFeO 2 type structure.

【0030】該ペーストを集電体である20μm厚のア
ルミニウム箔に塗布した後、乾燥、プレスしてシート化
した後、1.3×1.8cmの小片に切断して正極を得
た。この正極の活物質重量は40mg〜45mgであ
る。負極は以下のようにして作製した。負極用炭素粉末
を以下のようにして作製した。3000℃で熱処理し
た、窒素吸着法による比表面積が9m2 /g,数平均粒
径が10μm、真比重が2.26、X線回折における格
子面間隔d002 が3.36Å、灰分が0.05重量%の
天然黒鉛(マダガスカル産)粉末95重量部に対して、
2800℃で黒鉛化処理した窒素吸着法による比表面積
が30m2 /g、真比重が2.04、数平均一次粒子径
が66nmの擬黒鉛質カーボンブラック粉末[東海カー
ボン(株)製、商品名:TB3800]5重量%との混
合炭素材を用い、シランカップリング[日本ユニカー社
製、商品名A186]を予め純水に分散したものを1重
量部相当添加して充分混合後、150℃で真空乾燥し
て、シランカップリング剤で処理した炭素粉末を得た。
The paste was applied to a 20 μm-thick aluminum foil as a current collector, dried, pressed to form a sheet, and then cut into small pieces of 1.3 × 1.8 cm to obtain a positive electrode. The active material weight of this positive electrode is 40 mg to 45 mg. The negative electrode was manufactured as follows. A negative electrode carbon powder was produced as follows. Heat-treated at 3000 ° C., the specific surface area by nitrogen adsorption method is 9 m 2 / g, the number average particle diameter is 10 μm, the true specific gravity is 2.26, the lattice spacing d 002 in X-ray diffraction is 3.36 °, and the ash content is 0. For 95% by weight of natural graphite (from Madagascar) powder of 05% by weight,
Pseudo-graphitic carbon black powder having a specific surface area of 30 m 2 / g, a true specific gravity of 2.04, and a number average primary particle diameter of 66 nm by a nitrogen adsorption method graphitized at 2800 ° C. [trade name, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. : TB3800] 5% by weight of a carbon material mixed, and a silane coupling [manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd., trade name A186] previously dispersed in pure water was added in an amount of 1 part by weight. After vacuum drying, a carbon powder treated with a silane coupling agent was obtained.

【0031】次に、前記シランカップリング剤処理材料
90重量%に対して、バインダーとしてN−メチルピロ
リドンを溶媒としたポリフッ化ビニリデンを10重量%
相当加えて充分混練し、ペーストとした。該ペーストを
集電体である10μm厚の銅箔に塗布した後、乾燥プレ
スしてシート化した後、1.5×2cmの小片に切断し
て負極を得た。セパレーターとしては、ポリプロピレン
多孔質フィルム(ダイセル化学社製、商品名:セルガー
ド#2400)を用いた。
Next, with respect to 90% by weight of the silane coupling agent-treated material, 10% by weight of polyvinylidene fluoride using N-methylpyrrolidone as a solvent as a binder.
A considerable amount was added and kneaded sufficiently to obtain a paste. The paste was applied to a 10 μm thick copper foil as a current collector, dried and pressed to form a sheet, and then cut into small pieces of 1.5 × 2 cm to obtain a negative electrode. As the separator, a polypropylene porous film (manufactured by Daicel Chemical Industries, trade name: Celgard # 2400) was used.

【0032】(II)サイクル性試験条件 電池の放電容量のサイクル性は、以下に述べる条件
(1)と(2)を交互に4回繰り返し、最後に条件
(1)を1回、条件(2)の第1サイクル目のみを試験
し、計91回の充放電サイクルを繰り返し、サイクル特
性、大電流放電特性を検討した。 (1)充電電流7.7mA、充電最大電圧4.24V,
充電時間3時間の定電流定電圧充電を行い、充電電流
1.54mA、終始電圧2.75Vで放電した。これを
2回連続して行う。(低電流放電条件とよぶ) (2)充電電流7.7mA、充電最大電圧4.24V,
充電時間1時間の定電流定電圧充電を行い、充電電流
7.7mA、終始電圧2.75Vで放電した。これを2
0回連続して行う。(大電流放電条件とよぶ) サイクル特性は、2回目の充放電時における放電容量に
対する90回目の充放電における放電容量の容量保持率
をもって評価する。大電流放電特性は、低電流放電条件
の2回目の放電容量に対するそれに続く大電流放電条件
の1回目の放電容量の容量保持率をもって評価する。初
期大電流放電特性は第2サイクル目の放電容量に対する
第3サイクル目の放電容量の割合であり、サイクル後大
電流放電特性は第90サイクル目の放電容量に対する第
91サイクル目の放電容量の割合である。
(II) Cycling Test Conditions The cyclability of the discharge capacity of the battery was determined by alternately repeating the following conditions (1) and (2) four times, and finally repeating the condition (1) once and the conditions (2) ), Only the first cycle was tested, and a total of 91 charge / discharge cycles were repeated, and the cycle characteristics and large current discharge characteristics were examined. (1) A charging current of 7.7 mA, a maximum charging voltage of 4.24 V,
The battery was charged at a constant current and a constant voltage for a charging time of 3 hours, and discharged at a charging current of 1.54 mA and a voltage of 2.75 V throughout. This is performed twice consecutively. (Referred to as low current discharge conditions) (2) Charge current 7.7 mA, maximum charge voltage 4.24 V,
The battery was charged at a constant current and a constant voltage for a charging time of 1 hour, and discharged at a charging current of 7.7 mA and a voltage of 2.75 V throughout. This is 2
Perform 0 times in succession. The cycle characteristics are evaluated based on the capacity retention ratio of the discharge capacity in the 90th charge / discharge to the discharge capacity in the second charge / discharge. The large-current discharge characteristics are evaluated based on the capacity retention ratio of the second-time discharge capacity under the low-current discharge condition to the subsequent first-time discharge capacity under the high-current discharge condition. The initial large current discharge characteristic is the ratio of the discharge capacity at the third cycle to the discharge capacity at the second cycle, and the large current discharge characteristic after the cycle is the ratio of the discharge capacity at the 91st cycle to the discharge capacity at the 90th cycle. It is.

【0033】実施例1 非水電解液溶媒としてペンタフルオロプロピルメチルエ
ーテル(以下、PFPMEとよぶことがある。)、ジメ
チルカーボネート(以下、DMCとよぶことがある。)
を体積比で1:1に混合した溶媒に、電解質としてLi
PF6 を1モル/リットルとなるように溶解した非水電
解液を用い、上記のようにして得た正極、負極をセパレ
ーターを介して対向させ、ステンレス製の容器に収納し
電池A1を作製した。サイクル特性および大電流放電特
性の試験結果を表1に示す。
Example 1 Pentafluoropropyl methyl ether (hereinafter sometimes referred to as PFPME) and dimethyl carbonate (hereinafter sometimes referred to as DMC) as a non-aqueous electrolyte solvent.
In a solvent in which 1: 1 is mixed by volume ratio, and Li is used as an electrolyte.
Using a non-aqueous electrolyte in which PF 6 was dissolved to 1 mol / liter, the positive electrode and the negative electrode obtained as described above were opposed to each other with a separator interposed therebetween, and stored in a stainless steel container to produce a battery A1. . Table 1 shows the test results of the cycle characteristics and the large current discharge characteristics.

【0034】実施例2 非水電解液溶媒として、EC、DMC、PFPMEを1
0:45:45および30:35:35の体積比で混合
した溶媒を用いた他は実施例1と同様に電池A2、A3
を作製し、充放電条件は実施例1と同様に行った。サイ
クル特性および大電流放電特性の試験結果を表1に示
す。
Example 2 EC, DMC and PFPME were used as non-aqueous electrolyte solvents.
Batteries A2 and A3 in the same manner as in Example 1 except that a solvent mixed at a volume ratio of 0:45:45 and 30:35:35 was used.
And charge and discharge conditions were the same as in Example 1. Table 1 shows the test results of the cycle characteristics and the large current discharge characteristics.

【0035】比較例1 非水電解液溶媒としてDMCのみを用いたこと、および
DMCとエチルメチルカーボネート(以下、EMCとよ
ぶことがある。)の体積比で50:50の混合溶媒を用
いたこと、およびDMCとECとEMCの体積比で3
0:35:35の混合溶媒を用いたこと以外は実施例1
と同様にしてそれぞれ電池R1 ,R2 ,R 3 を作製し、
充放電試験は実施例1と同様に行った。サイクル特性お
よび大電流放電特性の試験結果を表1に示す。
Comparative Example 1 Only DMC was used as the non-aqueous electrolyte solvent, and
DMC and ethyl methyl carbonate (hereinafter referred to as EMC)
There are times. ) Using a mixed solvent of 50:50 in volume ratio
And the volume ratio of DMC, EC and EMC was 3
Example 1 except that a mixed solvent of 0:35:35 was used.
Battery R1, RTwo, R ThreeAnd make
The charge / discharge test was performed in the same manner as in Example 1. Cycle characteristics
Table 1 shows the test results of the high current discharge characteristics.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】本発明の電池A1は、PFPMEを含まな
い電池R1 ,R2 ,R3 と比較してサイクル特性に優れ
ており、特に大電流放電特性に優れている。さらに特筆
すべきは、PFPMEを含まない電池R1 、R2 は充放
電サイクルを繰り返すと大電流放電特性が大きく劣化す
るのに対して、本発明の電池は充放電サイクルを繰り返
しても大電流放電特性に全く劣化がみられず、大電流放
電特性のサイクル特性に格段に優れている。さらに驚く
べきことに、ECを含んだ本発明にかかる電池A2とA
3は、従来より提案されている環状カーボネートと非環
状カーボネートの混合非水電解液を用いた電池R3 と比
較しても格段にサイクル特性に優れている。ECを含有
する本発明にかかるA2、A3は含有しない電池と比較
して初期の放電容量の改善が見られた。ただし、EC含
有量が30vol%の電池A3では大電流放電特性の低
下がやや見られ、ECの含有量としては高々30vol
%が好ましいことがわかる。
The battery A1 of the present invention is superior in cycle characteristics, especially in large current discharge characteristics, as compared with the batteries R 1 , R 2 and R 3 containing no PFPME. It should be further noted that the batteries R 1 and R 2 containing no PFPME greatly deteriorate their large-current discharge characteristics after repeated charge / discharge cycles, whereas the batteries of the present invention have large current even after repeated charge / discharge cycles. No deterioration is observed in the discharge characteristics, and the cycle characteristics of the large current discharge characteristics are remarkably excellent. Even more surprisingly, the batteries A2 and A according to the invention containing EC
No. 3 is much more excellent in cycle characteristics than the conventionally proposed battery R3 using a mixed nonaqueous electrolyte of a cyclic carbonate and a non-cyclic carbonate. An improvement in the initial discharge capacity was observed as compared with the batteries containing EC and not containing A2 and A3 according to the present invention. However, in the battery A3 having an EC content of 30 vol%, a large decrease in the large current discharge characteristics was observed, and the EC content was at most 30 vol.
% Is preferable.

【0038】実施例3 実施例2で得られた電池A2について20℃で充電電流
7.7mA、充電最大電圧4.24V、充電時間3時間
の定電流定電圧充電を行い、−20℃で放電電流1.5
4mA、終止電圧2.75Vで放電した。低温放電特性
は、室温放電時の放電容量に対する低温放電時の放電容
量の割合をもって評価する。得られた低温放電特性を表
2に示す。
Example 3 The battery A2 obtained in Example 2 was charged at 20 ° C. with a charging current of 7.7 mA, a maximum charging voltage of 4.24 V, and a constant current and constant voltage of 3 hours, and then discharged at −20 ° C. Current 1.5
Discharge was performed at 4 mA and a final voltage of 2.75 V. The low-temperature discharge characteristics are evaluated based on the ratio of the discharge capacity during low-temperature discharge to the discharge capacity during room-temperature discharge. Table 2 shows the obtained low-temperature discharge characteristics.

【0039】比較例2 比較例1で作製した電池R1 、R2 について、実施例3
と同様にして低温放電特性を測定した。得られた低温放
電特性を表2に示す。
Comparative Example 2 For the batteries R 1 and R 2 produced in Comparative Example 1, Example 3 was used.
The low-temperature discharge characteristics were measured in the same manner as described above. Table 2 shows the obtained low-temperature discharge characteristics.

【表2】 表2から、本発明による電池A2はPFPMEを含まな
い電池と比較して優れた低温放電特性を示すことがわか
る。
[Table 2] Table 2 shows that the battery A2 according to the present invention exhibits excellent low-temperature discharge characteristics as compared with the battery not containing PFPME.

【0040】実施例4 実施例2で得られた電池A2、A3について20℃で充
電電流7.7mA、充電最大電圧4.24V、充電時間
3時間の定電流定電圧充電を行い、60℃で放電電流
1.54mA、終止電圧2.75Vで放電し、再び室温
で充放電試験を行ったところ、充放電が可能であった。
Example 4 The batteries A2 and A3 obtained in Example 2 were subjected to constant current and constant voltage charging at 20 ° C. at a charging current of 7.7 mA, a maximum charging voltage of 4.24 V, and a charging time of 3 hours. The battery was discharged at a discharge current of 1.54 mA and a final voltage of 2.75 V, and was subjected to a charge / discharge test again at room temperature. As a result, charge / discharge was possible.

【0041】実施例5 実施例1、2で得られた電池用電解液の引火点をタグ密
閉式測定法により測定した。得られた引火点を表3に示
す。
Example 5 The flash point of the electrolyte solution for a battery obtained in Examples 1 and 2 was measured by a closed tag measurement method. Table 3 shows the obtained flash points.

【0042】比較例3 比較例1で得られた電池用電解液の引火点をタグ密閉式
測定法により測定した。得られた引火点を表3に示す。
Comparative Example 3 The flash point of the battery electrolyte obtained in Comparative Example 1 was measured by a tag-closed measuring method. Table 3 shows the obtained flash points.

【表3】 [Table 3]

【0043】表3より本発明による電池に用いられる電
解液は、引火点が大幅に高くなり、安全性が飛躍的に向
上していることがわかる。何らかの理由により電解液が
漏洩した場合の引火の危険性低減や、製造時のハンドリ
ング性向上がはかられる。
From Table 3, it can be seen that the electrolyte used in the battery according to the present invention has a significantly higher flash point and a drastically improved safety. It is possible to reduce the risk of ignition when the electrolyte leaks for some reason, and to improve the handling at the time of manufacturing.

【0044】実施例6 非水電解液溶媒として表4に示すフッ素化エーテルと、
ジメチルカーボネート(以下、DMCとよぶことがあ
る。)を体積比で1:1に混合した溶媒に、電解質とし
てLiPF6 を1モル/リットルとなるように溶解した
非水電解液を用い、上記のようにして得た正極、負極を
セパレーターを介して対向させ、ステンレス製の容器に
収納し電池B1〜B9を作製し、実施例1と同様に充放
電試験を行った。サイクル特性および大電流放電特性の
試験結果を表4に示す。
Example 6 A fluorinated ether shown in Table 4 as a non-aqueous electrolyte solvent,
Using a non-aqueous electrolyte obtained by dissolving LiPF 6 at a concentration of 1 mol / liter in a solvent obtained by mixing dimethyl carbonate (hereinafter sometimes referred to as DMC) at a volume ratio of 1: 1 as an electrolyte, The positive electrode and the negative electrode obtained as described above were opposed to each other with a separator interposed therebetween, and stored in a stainless steel container to produce batteries B1 to B9. A charge / discharge test was performed in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the test results of the cycle characteristics and the large current discharge characteristics.

【表4】 [Table 4]

【0045】実施例7 前記シランカップリング剤処理材料97重量%に対し
て、N−メチルピロリドンを溶媒とした数平均分子量5
0000のポリエチレンカーボネート(以下、PECと
呼ぶことがある。)0.6重量%相当分とバインダーと
してN−メチルピロリドンを溶媒としたポリフッ化ビニ
リデンを2.4重量%相当分を加えて充分に混練し、ペ
ーストとした。該ペーストを集電体である10μm厚の
銅箔に塗布した後、乾燥、プレスしてシート化し、1.
5×2cmの小片に切断してPEC含有負極を得た。前
記のようにして得た負極をもちいたこと、非水電解液と
してPFPMEとDMCを体積比で1:1の混合溶媒を
用いたこと、および、2、2、3、3−テトラフルオロ
プロピルジフルオロメチルエーテル(以下、TFPDE
呼ぶことがある。)とDMCを体積比で1:1の混合溶
媒を用いたこと以外は実施例1と同様にしてそれぞれ電
池P1,P2を作製し、充放電試験は実施例1と同様に
行った。初期放電容量はそれぞれ6.5mAh、6.6
mAhであった。上記の結果より、負極にポリエチレン
カーボネートを含有する負極を用いることにより、EC
を用いることなく、初期の容量が向上していることがわ
かる。
Example 7 A number average molecular weight of 5 using N-methylpyrrolidone as a solvent was 97% by weight of the silane coupling agent-treated material.
0.6% by weight of polyethylene carbonate (hereinafter sometimes referred to as PEC) of 0000 and 2.4% by weight of polyvinylidene fluoride using N-methylpyrrolidone as a solvent as a binder, and sufficiently kneaded. And used as a paste. After applying the paste to a 10 μm thick copper foil as a current collector, the paste is dried and pressed to form a sheet.
It was cut into small pieces of 5 × 2 cm to obtain a negative electrode containing PEC. Using the negative electrode obtained as described above, using a mixed solvent of PFPME and DMC at a volume ratio of 1: 1 as the non-aqueous electrolyte, and using 2,2,3,3-tetrafluoropropyldifluoro Methyl ether (hereinafter TFPDE)
May be called. ) And DMC were used in the same manner as in Example 1 except that a mixed solvent having a volume ratio of 1: 1 was used, and batteries P1 and P2 were produced. The charge / discharge test was performed in the same manner as in Example 1. The initial discharge capacities were 6.5 mAh and 6.6, respectively.
mAh. From the above results, by using a negative electrode containing polyethylene carbonate for the negative electrode, EC
It can be seen that the initial capacity is improved without using.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明の電解液を用いることにより、−
20℃〜60℃という広い温度範囲で動作し、かつ繰り
返し充放電しても放電容量の劣化が少なく、特に大電流
放電特性に優れ、かつサイクルによる大電流特性劣化が
少なくかつ安全なリチウム二次電池を得ることができ
る。該リチウム二次電池は、大電流、大容量を必要とす
る携帯機器および輸送車両、工作機器用途として工業的
価値が非常に大きい。
By using the electrolytic solution of the present invention,-
Lithium secondary that operates in a wide temperature range of 20 ° C to 60 ° C and has little deterioration in discharge capacity even when repeatedly charged and discharged, and is particularly excellent in large current discharge characteristics, and has little deterioration in large current characteristics due to cycles and is safe. You can get a battery. The lithium secondary battery has an extremely large industrial value for use in portable equipment, transportation vehicles, and machine tools requiring a large current and a large capacity.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−37024(JP,A) 特開 平8−190912(JP,A) 特開 平8−124562(JP,A) 特開 平5−198316(JP,A) 特開 平6−176768(JP,A) 特開 平3−155061(JP,A) 特開 平1−117838(JP,A) 特開 平7−249432(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 10/40 H01M 6/16 H01M 4/02 - 4/04 H01M 4/38 - 4/62 Continuation of the front page (56) References JP-A-8-37024 (JP, A) JP-A-8-190912 (JP, A) JP-A-8-124562 (JP, A) JP-A-5-198316 (JP) JP-A-6-176768 (JP, A) JP-A-3-1555061 (JP, A) JP-A-1-17838 (JP, A) JP-A-7-249432 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01M 10/40 H01M 6/16 H01M 4/02-4/04 H01M 4/38-4/62

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】非水溶媒とリチウム電解質とからなる非水
電解液において、該非水溶媒として一般式[I]で表さ
れるハロゲン置換エーテル化合物および非環状炭酸エス
テルを含み、非水溶媒中の該ハロゲン置換エーテル化合
物の含有量が30体積%を超え90体積%以下であり、
かつ電解質濃度が0.5モル/リットル以上であること
を特徴とする非水電解液。 R1 −O−R2 ・・・・・[I] (式中、R1 は炭素数2以下のアルキル基またはハロゲ
ン置換アルキル基を表し、R2 は炭素数2以上10以下
のハロゲン置換アルキル基を表す。)
1. A non-aqueous electrolytic solution comprising a non-aqueous solvent and a lithium electrolyte, wherein the non-aqueous solvent contains a halogen-substituted ether compound represented by the general formula [I] and a non-cyclic carbonate. Ri der content less than 90 vol% greater than 30 volume percent of the halogen-substituted ether compound,
And nonaqueous electrolytic solution of an electrolyte concentration is characterized in der Rukoto to 0.5 mol / liter. R 1 —OR 2 ... [I] (wherein, R 1 represents an alkyl group having 2 or less carbon atoms or a halogen-substituted alkyl group, and R 2 represents a halogen-substituted alkyl group having 2 to 10 carbon atoms) Represents a group.)
【請求項2】一般式[I]で表されるハロゲン置換エー
テル化合物において、式中、R1 がメチル基、フルオロ
メチル基、ジフルオロメチル基またはトリフルオロメチ
ル基のいずれかであり、かつR2 が下記一般式[II]
〜[IX]のいずれかで表されるフッ素置換アルキル基
であることを特徴とする請求項1記載の非水電解液。 CF3 −(CF2n −CH2 − ・・・[II] (式中、nは1〜5の整数である。) HCF2 −(CF2n −CH2 − ・・・[III] (式中、nは1〜5の整数である。) CF3 −(CF2m −CHF−(CF2n −CH2 − ・・・[IV] (式中、mとnはそれぞれ独立に0〜4の整数であり、
かつmとnの和は0〜4の整数である。) HCF2 −(CF2m −CHF−(CF2n −CH2 − ・・・[V] (式中、mとnはそれぞれ独立に0〜4の整数であり、
かつmとnの和は0〜4の整数である。) (CF32 −CF−(CF2n −CH2 − ・・・[VI] (式中、nは0〜4の整数である。) (HCF22 −CF−(CF2n −CH2 − ・・・[VII] (式中、nは0〜4の整数である。) CF3 −CF2 −C(CF3 )F−(CF2n −CH2 − ・・・[VIII ] (式中、nは0〜2の整数である。) HCF2 −CF2 −C(CF3 )F−(CF2n −CH2 − ・・・[IX] (式中、nは0〜2の整数である。)
2. A halogen-substituted ether compound represented by the general formula [I], In the formula, R 1 is either a methyl group, fluoromethyl group, difluoromethyl group or a trifluoromethyl group, and R 2 Has the following general formula [II]
The non-aqueous electrolyte according to claim 1, which is a fluorine-substituted alkyl group represented by any one of [IX] to [IX]. CF 3- (CF 2 ) n -CH 2 -... [II] (In the formula, n is an integer of 1 to 5.) HCF 2- (CF 2 ) n -CH 2 -... [III (Where n is an integer of 1 to 5) CF 3 — (CF 2 ) m —CHF— (CF 2 ) n —CH 2 — (IV) (where m and n are Each independently represents an integer of 0 to 4,
And the sum of m and n is an integer of 0-4. ) HCF 2 — (CF 2 ) m —CHF— (CF 2 ) n —CH 2 —... [V] (where m and n are each independently an integer from 0 to 4,
And the sum of m and n is an integer of 0-4. ) (CF 3) 2 -CF- ( CF 2) n -CH 2 -. ··· [VI] ( wherein, n is an integer of 0~4) (HCF 2) 2 -CF- (CF 2 ) n -CH 2 -. ··· [ VII] ( wherein, n is an integer of 0~4) CF 3 -CF 2 -C ( CF 3) F- (CF 2) n -CH 2 - · .. [VIII] (where n is an integer of 0 to 2) HCF 2 —CF 2 —C (CF 3 ) F— (CF 2 ) n —CH 2 —. Wherein n is an integer of 0 to 2.)
【請求項3】非環状炭酸エステルが、ジメチルカーボネ
ート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネー
ト、メチルプロピルカーボネート、イソプロピルメチル
カーボネート、エチルプロピルカーボネートまたはイソ
ブチルメチルカーボネートのいずれか1種または2種以
上であることを特徴とする請求項1または2記載の非水
電解液。
3. The non-cyclic carbonate is one or more of dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, methyl propyl carbonate, isopropyl methyl carbonate, ethyl propyl carbonate and isobutyl methyl carbonate. The non-aqueous electrolyte according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】請求項1、2または3において、非水電解
液がさらに環状炭酸エステルを含むことを特徴とする非
水電解液。
4. The non-aqueous electrolytic solution according to claim 1, wherein the non-aqueous electrolytic solution further comprises a cyclic carbonate.
【請求項5】請求項4において環状炭酸エステルの含有
量が30体積%以下であることを特徴とする非水電解
液。
5. The method according to claim 4, wherein the cyclic carbonate is contained.
Non-aqueous electrolysis characterized in that the amount is 30% by volume or less
liquid.
【請求項6】請求項1、2または3において、環状炭酸
エステルを含有しないことを特徴とする非水電解液。
6. The cyclic carbonic acid according to claim 1, 2 or 3,
A non-aqueous electrolyte solution containing no ester.
【請求項7】リチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な
正極と、リチウム金属もしくはリチウム合金からなる負
極またはリチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な負極
と、非水溶媒とリチウム電解質とからなる非水電解液と
を備えたリチウム二次電池において、該非水電解液が請
求項1、2、3、4、5または6記載の非水電解液であ
り、かつ該正極がマンガン、鉄、コバルトまたはニッケ
ルを少なくとも1種含むリチウム複合酸化物を含むこと
を特徴とするリチウム二次電池。
7. A non-aqueous electrolyte comprising a positive electrode capable of doping and undoping lithium ions, a negative electrode comprising lithium metal or a lithium alloy or a negative electrode capable of doping and undoping lithium ions, a non-aqueous solvent and a lithium electrolyte. Liquid, the non-aqueous electrolyte is the non-aqueous electrolyte according to claim 1, 2 , 3 , 4, 5 or 6 , and the positive electrode comprises manganese, iron, cobalt or nickel. A lithium secondary battery comprising a lithium composite oxide containing at least one kind.
【請求項8】リチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な
負極が天然黒鉛、人造黒鉛またはコークスを単一成分ま
たは主成分とする炭素材料を含むことを特徴とする請求
記載のリチウム二次電池。
8. The lithium secondary battery according to claim 7 , wherein the negative electrode capable of doping / dedoping lithium ions contains a carbon material containing natural graphite, artificial graphite or coke as a single component or a main component. .
【請求項9】請求項において、負極が下記一般式
[X]で表されるカーボネート構造を有する数平均分子
量300以上の重合体を含むことを特徴とするリチウム
二次電池。 【化1】
9. The lithium secondary battery according to claim 8, wherein the negative electrode contains a polymer having a carbonate structure represented by the following general formula [X] and having a number average molecular weight of 300 or more. Embedded image
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1039570A1 (en) * 1998-09-11 2000-09-27 Mitsui Chemicals, Inc. Nonaqueous electrolytic liquid and secondary batter with nonaqueous electrolytic liquid
JP2000188128A (en) * 1998-12-24 2000-07-04 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte secondary battery
KR20020023145A (en) 2000-09-21 2002-03-28 가나이 쓰도무 Organic borate lithium compounds and nonaqueous electrolytes using the same
US7229718B2 (en) 2002-08-22 2007-06-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrolyte for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery comprising same
US7790312B2 (en) * 2005-09-08 2010-09-07 3M Innovative Properties Company Electrolyte composition
WO2008096729A1 (en) 2007-02-06 2008-08-14 Daikin Industries, Ltd. Nonaqueous electrolyte solution
EP1978587B1 (en) * 2007-03-27 2011-06-22 Hitachi Vehicle Energy, Ltd. Lithium secondary battery
US8877389B2 (en) 2008-06-30 2014-11-04 Daikin Industries, Ltd. Lithium secondary cell
CN102089923B (en) 2008-07-09 2014-08-13 大金工业株式会社 Nonaqueous electrolyte solution
EP2312684B1 (en) 2008-07-30 2016-03-23 Daikin Industries, Ltd. Solvent for dissolution of electrolytic salt of lithium secondary battery
KR101274298B1 (en) 2009-02-18 2013-06-13 고쿠리츠다이가쿠호우진 야마구치 다이가쿠 Electrolytic solution for lithium-ion secondary battery, and lithium-ion secondary battery
JP5681627B2 (en) 2009-06-10 2015-03-11 旭化成イーマテリアルズ株式会社 Electrolytic solution and lithium ion secondary battery using the same
WO2011030832A1 (en) 2009-09-11 2011-03-17 旭硝子株式会社 Non-aqueous electrolytic solution for power storage device, and power storage device
JP5704633B2 (en) * 2009-09-29 2015-04-22 Necエナジーデバイス株式会社 Secondary battery
KR101117699B1 (en) 2009-11-19 2012-02-24 삼성에스디아이 주식회사 Electrolytic solution for lithium battery and lithium battery employing the same
KR101277996B1 (en) 2010-06-30 2013-06-27 다이킨 고교 가부시키가이샤 Binder composition for electrode
WO2014038343A1 (en) 2012-09-04 2014-03-13 ダイキン工業株式会社 Electrolyte solution and electrochemical device
CN105789688B (en) * 2013-08-21 2020-05-19 积水化学工业株式会社 Electrolyte solution and lithium ion secondary battery
WO2022172951A1 (en) 2021-02-10 2022-08-18 ダイキン工業株式会社 Compound, composition, electrochemical device, lithium ion secondary battery and module
CN116023239A (en) * 2022-11-04 2023-04-28 华南师范大学 Preparation method of amphiphilic fluoroether molecule and application of amphiphilic fluoroether molecule in lithium battery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010110388A1 (en) 2009-03-27 2010-09-30 旭硝子株式会社 Electrolyte solution for electrical energy storage devices, and electrical energy storage device

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