JP3316221B2 - Non-aqueous electrolyte battery - Google Patents

Non-aqueous electrolyte battery

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JP3316221B2 JP20817191A JP20817191A JP3316221B2 JP 3316221 B2 JP3316221 B2 JP 3316221B2 JP 20817191 A JP20817191 A JP 20817191A JP 20817191 A JP20817191 A JP 20817191A JP 3316221 B2 JP3316221 B2 JP 3316221B2
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aqueous electrolyte
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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]

【産業上の利用分野】本発明は、リチウムを活物質とし
非水系電解液を備えた電池に使用される、新規な溶質に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel solute used for a battery containing lithium as an active material and a non-aqueous electrolyte.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、リチウムを活物質とする電池の溶
質として、過塩素酸リチウム(LiClO4)に代えて、トリ
フルオロメタンスルホン酸リチウム(LiCF3SO3)を使用
した電池が、実用化されている。この種トリフルオロメ
タンスルホン酸リチウムを使用した電池は、過塩素酸リ
チウムを使用した電池に比べて、低温で保存した後の放
電特性が良好である。この理由は、トリフルオロメタン
スルホン酸リチウムは溶解度が高く、低温保存時に析出
しにくいことに起因する。
2. Description of the Related Art In recent years, a battery using lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3 ) instead of lithium perchlorate (LiClO 4 ) as a solute of a battery using lithium as an active material has been put to practical use. ing. A battery using this kind of lithium trifluoromethanesulfonate has better discharge characteristics after storage at a low temperature than a battery using lithium perchlorate. The reason for this is that lithium trifluoromethanesulfonate has high solubility and hardly precipitates during storage at low temperatures.

【0003】ところで、この溶質はフッ素を含むアルキ
ル基を有しており、このフッ素原子が優先的にリチウム
に吸着して負極上に被膜を形成することが、観察され
る。また、このような傾向は、リチウムトリス(トリフ
ルオロスルホン)メチド[組成式:LiC(CF3SO2)3]を、
この種電池の非水系電解液を構成する溶質として用いた
場合にも観察される。
Incidentally, it has been observed that this solute has an alkyl group containing fluorine, and that this fluorine atom preferentially adsorbs to lithium to form a film on the negative electrode. In addition, such a tendency is considered that lithium tris (triff
Fluorosulfone) methide [composition formula: LiC (CF 3 SO 2 ) 3 ]
It is also observed when this type of battery is used as a solute constituting a non-aqueous electrolyte.

【0004】そして、本発明者が種々検討したところ、
電解液の溶質として、アルキル基を有し、これがC
3、C25のような全ての水素原子がF(フッ素)で
置換された化合物の場合、フッ素原子が優先的にリチウ
ムを活物質とする負極表面上に吸着し、負極上に不活性
被膜を形成しやすくなる傾向がある。この結果、電池の
内部インピ−ダンスの上昇を、引き起こしてしまうとい
う問題を見つけ出した。
The present inventor has made various studies and found that
As a solute of the electrolytic solution, an alkyl group having an alkyl group
In the case of a compound in which all the hydrogen atoms such as F 3 and C 2 F 5 are substituted by F (fluorine), the fluorine atoms are preferentially adsorbed on the surface of the negative electrode using lithium as an active material, and the fluorine atoms are not adsorbed on the negative electrode. An active film tends to be easily formed. As a result, they have found a problem that causes an increase in the internal impedance of the battery.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点に
鑑みて成されたものであって、電解液の溶質としてフッ
素を含むアルキル基を有する化合物を使用した場合に観
察される前記問題点を解決し、負極の不活性化を抑制す
るものである。また、高電圧下での使用においても電解
液の分解を抑制し、二次電池のサイクル特性を向上させ
ると共に、保存による電池の内部インピーダンスの上昇
を抑え、電池のサイクル特性や、保存特性を向上させる
この種電池に好適する溶質を提案するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the problems observed when a compound having an alkyl group containing fluorine is used as a solute of an electrolytic solution. To suppress the inactivation of the negative electrode. In addition, even when used under high voltage, the decomposition of the electrolyte is suppressed, the cycle characteristics of the secondary battery are improved, and the increase in the internal impedance of the battery due to storage is suppressed, and the cycle characteristics and storage characteristics of the battery are improved. The present invention proposes a solute suitable for such a battery.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、正極と、リチ
ウムを活物質とする負極と、非水系電解液とを備えた非
水系電解液電池において、前記非水系電解液の溶質とし
式:LiC(RSO n ) m において、Rがアルキル基、アリ
ール基またはそれらの置換体(但し、置換される水素原
子が、全てフッ素原子であるものは除く)であり、n、m
が2以上の整数で表される化合物を、少なくとも1種類
用いたことを特徴とするものである。
The present invention relates to a non-aqueous electrolyte battery comprising a positive electrode, a negative electrode using lithium as an active material, and a non-aqueous electrolyte, wherein the solute of the non-aqueous electrolyte is represented by the following formula: in LiC (RSO n) m, R is an alkyl group, Ali
Lumpur groups or their substituents (provided that the hydrogen atoms replaced, all except those fluorine atoms) and, n, m
Is at least one compound represented by an integer of 2 or more.

【0007】ここで、前記式において、Rとしては、C
3 、C25フェニル、トリルよりなる群から選択さ
れた少なくとも一種であるのが好ましい。
Here, in the above formula, R is C
It is preferably at least one selected from the group consisting of H 3 , C 2 H 5 , phenyl and tolyl .

【0008】そして、その中でも前記化合物として、
チウムトリス(ベンゼンスルホン)メチド、またはリチ
ウムトリス(トルエンスルホン)メチドを用いるのが特
に好ましい。
[0008] and, as the compound. Among them, Li
Titanium tris (benzenesulfone) methide or lithium
It is particularly preferred to use umtris (toluenesulfone) methide .

【0009】また、前記正極としては、マンガン、ニッ
ケル、コバルト、クロム、バナジウムからなる群より選
択された少なくとも1種類の金属の酸化物、前記負極と
しては、リチウム金属、あるいはリチウムの吸蔵・放出
が可能な合金、酸化物、炭素材料を用いることができ
る。
The positive electrode may be an oxide of at least one metal selected from the group consisting of manganese, nickel, cobalt, chromium, and vanadium, and the negative electrode may be lithium metal or lithium occlusion / release. Possible alloys, oxides, carbon materials can be used.

【0010】[0010]

【作用】非水系電解液電池において、前記電解液の溶質
として、式:LiC(RSO n ) m において、Rがアルキル
基、アリール基またはそれらの置換体(但し、置換され
る水素原子が、全てフッ素原子であるものは除く)であ
り、n、mが2以上の整数で表されるような化合物を、少
なくとも1種類用いることにより、二次電池のサイクル
特性が向上すると共に、保存による電池の内部インピー
ダンスの上昇が抑えられる。
[Action] In the nonaqueous electrolyte battery, as the solute of the electrolyte, wherein: the LiC (RSO n) m, R is an alkyl
Group, an aryl group or a substituted product thereof (except that all hydrogen atoms to be substituted are fluorine atoms), and a compound in which n and m are each represented by an integer of 2 or more. By using the type, the cycle characteristics of the secondary battery are improved, and an increase in the internal impedance of the battery due to storage is suppressed.

【0011】一般に、電解液の分解反応は溶質の分解に
より生成するラジカルなどの生成物により促進されるた
め、電解液の安定性を増すには溶媒分子自身の安定性と
共に溶質の安定性を向上させることが必要である。その
点で、(1)式で表される化合物のアニオンはイオンと
しての安定性に優れるために、高電圧下でも反応性の高
いラジカル等を生成しにくく、電解液の分解反応の抑制
に効果があると考えられる。この理由は、前記アニオン
がXを中心とした対称性を持ち、分子内の電子分布が均
一化されることに起因していると推定される。
In general, the decomposition reaction of an electrolytic solution is accelerated by products such as radicals generated by decomposition of a solute. Therefore, in order to increase the stability of the electrolytic solution, the stability of the solute is improved together with the stability of the solvent molecules themselves. It is necessary to let At that point, the anion of the compound represented by the formula (1) is excellent in stability as an ion, so that it is difficult to generate highly reactive radicals and the like even under a high voltage, and is effective in suppressing the decomposition reaction of the electrolytic solution. It is thought that there is. The reason for this is presumed to be that the anion has symmetry about X and the electron distribution in the molecule is uniform.

【0012】アルキル基がCF3、C25のような全て
の水素原子がF(フッ素)で置換された化合物の場合、
フッ素分子が優先的にリチウムを活物質とする負極表面
上に吸着し、負極上に不活性被膜を形成しやすい傾向が
ある。この結果、電池の内部インピ−ダンスの上昇を引
き起こしてしまう。
In the case of a compound in which all hydrogen atoms such as CF 3 and C 2 F 5 are substituted with F (fluorine),
Fluorine molecules are preferentially adsorbed on the surface of the negative electrode containing lithium as an active material, and an inert film tends to be easily formed on the negative electrode. As a result, the internal impedance of the battery is increased.

【0013】一方、本発明の如く、フッ素を含まない化
合物、特にフェニルやトリルなどのアリール基は、共鳴
効果による安定性が高く、不活性被膜を生成しにくい。
この結果、電池のサイクル特性や、保存特性の向上に寄
与するところが大きい。
On the other hand, as in the present invention, a compound containing no fluorine, particularly an aryl group such as phenyl and tolyl has high stability due to a resonance effect and hardly forms an inert film.
As a result, it greatly contributes to the improvement of the cycle characteristics and storage characteristics of the battery.

【0014】[0014]

【実施例】以下に、本発明の実施例につき詳述する。 (実施例1:非水系電解液二次電池)図1に、本発明の
実施例としての扁平形非水系電解液二次電池の半断面図
を示す。ここで、リチウム金属からなる負極1は、負極
集電体2の内面に圧着されており、この負極集電体2は
フェライト系ステンレス鋼(SUS430)からなる断
面略コ字状の負極缶3の内底面に固着されている。前記
負極缶3の周端は、ポリプロピレン製の絶縁パッキング
4の内部に固定されており、絶縁パッキング4の外周に
は、ステンレスからなり前記負極缶3とは反対方向に断
面略コ字状をなす正極缶5が固定されている。この正極
缶5の内底面には正極集電体6が固定されており、この
正極集電体6の内面には、正極7が固定されている。こ
の正極7と前記負極1との間には、セパレータ8が介挿
されており、ここには本発明の特徴とする電解質が溶解
された電解液が含浸されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail. Embodiment 1 Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery FIG. 1 is a half sectional view of a flat nonaqueous electrolyte secondary battery as an embodiment of the present invention. Here, the negative electrode 1 made of lithium metal is pressed against the inner surface of the negative electrode current collector 2, and the negative electrode current collector 2 is made of a negative U-shaped can 3 made of ferritic stainless steel (SUS430) and having a substantially U-shaped cross section. It is fixed to the inner bottom surface. The peripheral end of the negative electrode can 3 is fixed inside a polypropylene insulating packing 4. The outer periphery of the insulating packing 4 is made of stainless steel and has a substantially U-shaped cross section in a direction opposite to the negative electrode can 3. The positive electrode can 5 is fixed. A positive electrode current collector 6 is fixed to the inner bottom surface of the positive electrode can 5, and a positive electrode 7 is fixed to the inner surface of the positive electrode current collector 6. A separator 8 is interposed between the positive electrode 7 and the negative electrode 1, and is impregnated with an electrolytic solution in which an electrolyte characteristic of the present invention is dissolved.

【0015】そして、前記正極7は、予めリチウムを含
有させたマンガン酸化物と、導電剤としてのアセチレン
・ブラックと、結着剤としてのフッ素樹脂とを、85:
10:5の重量比で混合して使用したものを加圧成形
し、250〜350℃で熱処理して作製したものであ
る。また、前記負極1は、リチウム圧延板を所定寸法に
打ち抜くことにより作製している。
The positive electrode 7 is composed of a manganese oxide containing lithium in advance, acetylene black as a conductive agent, and a fluororesin as a binder:
It was prepared by mixing and using a weight ratio of 10: 5, press-molding and heat-treating at 250 to 350 ° C. The negative electrode 1 is manufactured by stamping a rolled lithium plate into a predetermined size.

【0016】ここで、電解液には、プロピレンカ−ボネ
−ト(PC)と1,2−ジメトキシエタン(DME)の混
合溶媒(体積比で50:50)に、溶質としてLiC(C6H5SO2)
3リチウムトリス(ベンゼンスルホン)メチド]を1
モル/リットルの割合で溶解したものを用いた。
Here, the electrolyte solution is a mixture of propylene carbonate (PC) and 1,2-dimethoxyethane (DME) (50:50 in volume ratio) and LiC (C 6 H 5 SO 2 )
3 Add [ lithium tris (benzenesulfone) methide ]
What was melt | dissolved by the ratio of mol / liter was used.

【0017】このようにして、外径24.0mm、厚み
3.0mmの本発明電池Aを作製した。
Thus, Battery A of the present invention having an outer diameter of 24.0 mm and a thickness of 3.0 mm was produced.

【0018】また、比較例として、PCとDMEの混合
溶媒(体積比で50:50)に、溶質としてLiC(CF3S
O2)3[リチウムトリス(トリフルオロメタンスルホン)
メチド]、LiClO4[過塩素酸リチウム]、LiBF4[テト
ラフルオロホウ酸リチウム]、LiPF6[ヘキサフルオロ
リン酸リチウム]をそれぞれ1モル/リットルの割合で
溶解した電解液を用いて、前記電池Aと同様の電池を作
製し、これらを比較電池(a1、a2、a3、a4)と
した。
As a comparative example, LiC (CF 3 S) was used as a solute in a mixed solvent of PC and DME (50:50 by volume).
O 2 ) 3 [lithium tris (trifluoromethane sulfone)
The above-mentioned battery was prepared using an electrolytic solution in which methide], LiClO 4 [lithium perchlorate], LiBF 4 [lithium tetrafluoroborate], and LiPF 6 [lithium hexafluorophosphate] were each dissolved at a ratio of 1 mol / liter. Batteries similar to A were prepared, and these were set as comparative batteries (a1, a2, a3, a4).

【0019】表1に、本発明電池Aと比較電池a1〜a
4のサイクル寿命を示す。この時の充放電条件は、充放
電電流を共に2mAで4時間とし、放電時間内に1.5
Vに達した電池を寿命とした。尚、ここには、電池各々
5個ずつの結果を平均したものを示す。
Table 1 shows the battery A of the present invention and comparative batteries a1 to a
4 shows the cycle life. The charge / discharge conditions at this time are as follows: charge / discharge current is 2 mA for 4 hours each;
The battery which reached V was regarded as the life. Here, the results of averaging the results of five batteries are shown.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】これより明白なるように、本発明電池A
は、比較電池a1〜a4に比べ、サイクル寿命が増加
し、サイクル特性が向上していることが分かる。 (実施例2:非水系電解液二次電池)電解液を構成する
溶媒として、エチレンカーボネート(EC)とPCとD
MEの混合溶媒(体積比で40:40:20)を用いた
以外は、前記実施例1と同様にして電池を作製し、本発
明電池Bを得た。
As apparent from this, the battery A of the present invention
Indicates that the cycle life is longer and the cycle characteristics are improved as compared with the comparative batteries a1 to a4. (Example 2: Non-aqueous electrolyte secondary battery) Ethylene carbonate (EC), PC and D
A battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that a mixed solvent of ME (40:40:20 in volume ratio) was used, and a battery B of the present invention was obtained.

【0022】一方、比較例として、前記本発明電池Bに
おいて溶質としてLiC(CF3SO2)3、LiClO4、LiBF4、LiPF6
を用いた電池を作製し、比較電池b1、b2、b3、b
4とした。
On the other hand, as a comparative example, LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6
And a comparative battery b1, b2, b3, b
And 4.

【0023】表2に、これら電池のサイクル寿命を示
す。表2より明白なるように、本発明電池Bは、比較電
池b1〜b4に比べて、サイクル寿命が増加し、サイク
ル特性が向上していることが分かる。この差は、本発明
電池Bにおいて用いた溶質としてのLiC(C6H5SO2)3
チウムトリス(ベンゼンスルホン)メチド]に起因する
ものであると考えられる。
Table 2 shows the cycle life of these batteries. As is clear from Table 2, the battery B of the present invention has an increased cycle life and improved cycle characteristics as compared with the comparative batteries b1 to b4. This difference is due to the fact that LiC (C 6 H 5 SO 2 ) 3 [ Li
[Tritium (benzenesulfone) methide ].

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】(実施例3:非水系電解液二次電池) 電解液を構成する溶媒としてECと2メチル−テトラヒ
ドロフラン(2Me-THF)の混合溶媒(体積比で50:50)
を使用し、溶質としてLiC(CH3C6H4SO2)3リチウムトリ
ス(トルエンスルホン)メチド]を用いた以外は、前記
実施例1と同様にして電池を作製した。このようにし
て、本発明電池Cを得た。
Example 3 Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery A mixed solvent of EC and 2-methyl-tetrahydrofuran (2Me-THF) (50:50 by volume) as a solvent constituting the electrolyte.
And LiC (CH 3 C 6 H 4 SO 2 ) 3 [ lithium tri
(Toluenesulfone) methide ] was used in the same manner as in Example 1 to produce a battery. Thus, the battery C of the present invention was obtained.

【0026】一方、比較例として、前記本発明電池Cに
おいて溶質としてLiC(CH3C6H4SO2)3に代えて、LiC(CF3S
O2)3、LiClO4、LiBF4、LiPF6を用いた電池を作製し、比
較電池c1、c2、c3、c4とした。
On the other hand, as a comparative example, instead of LiC (CH 3 C 6 H 4 SO 2 ) 3 as a solute in the battery C of the present invention, LiC (CF 3 S
Batteries using O 2 ) 3 , LiClO 4 , LiBF 4 , and LiPF 6 were produced, and were referred to as comparative batteries c1, c2, c3, and c4.

【0027】表3に、これら電池のサイクル寿命を示
す。表3より明白なるように、本発明電池Cは、比較電
池c1〜c4に比べて、サイクル寿命が増加し、サイク
ル特性が向上していることが分かる。
Table 3 shows the cycle life of these batteries. As is clear from Table 3, the battery C of the present invention has an increased cycle life and improved cycle characteristics as compared with the comparative batteries c1 to c4.

【0028】[0028]

【表3】 [Table 3]

【0029】(実施例4:非水系電解液一次電池)前記
図1に示した扁平形非水系電解液二次電池と同様の構造
の、扁平形非水系電解液一次電池を作製した。
Example 4 Nonaqueous Electrolyte Primary Battery A flat nonaqueous electrolyte primary battery having the same structure as the flat nonaqueous electrolyte secondary battery shown in FIG. 1 was produced.

【0030】但し、この正極7は、350〜430℃温
度範囲で熱処理した二酸化マンガンを活物質として用
い、この二酸化マンガンと、導電剤としてのカーボン粉
末と、結着剤としてのフッ素樹脂粉末とを85:10:
5の重量比で混合し、次に、この混合物を加圧成形した
後、250〜350℃で熱処理して、作製したものであ
る。
The positive electrode 7 uses manganese dioxide heat-treated at a temperature of 350 to 430 ° C. as an active material. The manganese dioxide, carbon powder as a conductive agent, and fluororesin powder as a binder are used. 85:10:
After mixing at a weight ratio of 5 and then press-molding this mixture, the mixture was heat-treated at 250 to 350 ° C. to produce a mixture.

【0031】一方、負極1は、リチウム圧延板を所定寸
法に打ち抜くことにより、作製したものである。
On the other hand, the negative electrode 1 is produced by punching a rolled lithium plate into a predetermined size.

【0032】そして、電解液としては、溶媒としてEC
とブチレンカーボネート(BC)とDMEの混合溶媒
(体積比で20:20:60)を用い、溶質としてLiC(C6H5SO
2)3リチウムトリス(ベンゼンスルホン)メチド]を
1モル/リットルの割合で溶解したものを用いている。
このようにして、本発明電池Dを作製した。
As an electrolytic solution, EC is used as a solvent.
And a mixture solvent of butylene carbonate (BC) and DME (volume ratio 20:20:60), and LiC (C 6 H 5 SO
2 ) 3 [ Lithium tris (benzenesulfone) methide ] dissolved at a rate of 1 mol / liter is used.
Thus, Battery D of the present invention was produced.

【0033】一方、比較例として、前記本発明電池Dで
使用した溶質であるLiC(C6H5SO2)3に代えて、LiCF3SO3
(トリフルオロメタンスルホン酸リチウム)を使用した
以外は同様にして、比較電池dを作製した。
On the other hand, as a comparative example, the solute LiC (C 6 H 5 SO 2 ) 3 used in the battery D of the present invention was replaced with LiCF 3 SO 3
Comparative Battery d was prepared in the same manner except that (lithium trifluoromethanesulfonate) was used.

【0034】図2に、本発明電池D及び比較電池dの初
期の放電特性を、また図3に、これらを60℃恒温槽中
にて3カ月保存した後の放電特性を示す。尚、これらの
放電は、いずれも300Ωの定抵抗放電としている。
FIG. 2 shows the initial discharge characteristics of the battery D of the present invention and the comparative battery d, and FIG. 3 shows the discharge characteristics after storing them in a thermostat at 60 ° C. for 3 months. Each of these discharges is a constant resistance discharge of 300Ω.

【0035】図2及び図3より明らかなように、本発明
電池は、保存後の容量劣化が少なく、保存特性に優れて
いることが分かる。また、このときの保存前後での電池
の内部インピーダンスを測定した結果、表4に示すとお
り、本発明電池Dは保存によるインピーダンスの増加が
小さいことが分かる。
As is clear from FIGS. 2 and 3, the battery of the present invention has a small capacity deterioration after storage and has excellent storage characteristics. In addition, as a result of measuring the internal impedance of the battery before and after storage at this time, as shown in Table 4, it was found that the battery D of the present invention showed a small increase in impedance due to storage.

【0036】[0036]

【表4】 [Table 4]

【0037】(実施例5)ここでは、非水系電解液二次
電池において、溶質濃度を変化させた場合について、詳
述する。
(Embodiment 5) Here, the case where the solute concentration is changed in the non-aqueous electrolyte secondary battery will be described in detail.

【0038】まず溶媒として、プロピレンカ−ボネ−ト
(PC)と1,2−ジメトキシエタン(DME)からなる
混合溶媒(体積比で50:50)に、溶質を1モル/リット
ルの割合で溶解させたもので評価した。ここで使用する
溶質としては、Nモル/リットルのLiC(C6H5SO2)3
チウムトリス(ベンゼンスルホン)メチド]と、1−N
モル/リットルのLiClO4[過塩素酸リチウム]を混合使
用している。そしてこれらを使用した、本発明電池Aと
同様の非水系電解液二次電池を作製し、サイクル特性を
比較した。この時の充放電条件は、前記実施例1に準じ
た。この結果を、図4に示す。
First, as a solvent, a solute is dissolved in a mixed solvent (volume ratio: 50:50) of propylene carbonate (PC) and 1,2-dimethoxyethane (DME) at a ratio of 1 mol / l. It was evaluated with the one that was made. The solute used here is Nmol / liter LiC (C 6 H 5 SO 2 ) 3 [ Li
Tritium (benzenesulfone) methide ] and 1-N
A mole / liter mixture of LiClO 4 [lithium perchlorate] is used. Then, a non-aqueous electrolyte secondary battery similar to the battery A of the present invention was produced using these, and the cycle characteristics were compared. The charging and discharging conditions at this time were the same as those in Example 1. The result is shown in FIG.

【0039】これより、溶質としてのLiC(C6H5SO2)
3リチウムトリス(ベンゼンスルホン)メチド]は、
0.05モル/リットル以上で、その添加効果が発揮される
ことが理解できる。この添加範囲は、これ以外の本発明
の式:LiC(RYOn)mで表される化合物でも、同様であ
った
Thus, LiC (C 6 H 5 SO 2 ) as a solute
3 [ Lithium tris (benzenesulfone) methide ]
It can be understood that the addition effect is exhibited at 0.05 mol / liter or more. This addition range was the same for other compounds represented by the formula of the present invention: LiC (RYOn) m .

【0040】本発明の実施例では、種々の電池につき述
べたが、これらの結果から明らかなように、本発明の効
果は使用する溶媒の種類によらず、式:LiC(RSO n ) m
において、Rがアルキル基、アリール基またはそれらの
置換体(但し、置換される水素原子が、全てフッ素原子
であるものは除く)であり、n、mが2以上の整数で表さ
れる新規な化合物を、溶質として使用することに基づく
ものである。
In the examples of the present invention, various batteries have been described. As is clear from these results, the effect of the present invention can be obtained by the formula: LiC (RSO n ) m regardless of the type of the solvent used.
Wherein R is an alkyl group, an aryl group or a substituted product thereof (except that all hydrogen atoms to be substituted are fluorine atoms), and n and m are each an integer of 2 or more. It is based on using the compound as a solute.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の非水電
解液電池では、式:LiC(RSO n ) m において、Rがアル
キル基、アリール基またはそれらの置換体(但し、置換
される水素原子が、全てフッ素原子であるものは除く)
であり、n、mが2以上の整数で表されるような化合物を
溶質として使用しており、この化合物のアニオンはイオ
ンとしての安定性に優れるために、高電圧下でも反応性
の高いラジカル等を生成しにくく、電解液の分解反応の
抑制に効果がある。したがって、保存による電池の内部
インピーダンスの上昇を抑え保存特性を向上させること
ができ、加えて二次電池のサイクル特性を向上させるこ
とができるので、その工業的価値は極めて大きい。
As described in detail above, in the nonaqueous electrolyte battery of the present invention, in the formula: LiC (RSO n ) m , R is
A kill group, an aryl group or a substituted product thereof (except that all hydrogen atoms to be substituted are fluorine atoms)
And a compound in which n and m are each represented by an integer of 2 or more is used as a solute, and the anion of this compound is excellent in stability as an ion, so that a radical having high reactivity even under a high voltage is used. And the like are not easily generated, which is effective in suppressing the decomposition reaction of the electrolytic solution. Therefore, an increase in the internal impedance of the battery due to storage can be suppressed, and storage characteristics can be improved. In addition, the cycle characteristics of the secondary battery can be improved, so that its industrial value is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明電池の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a battery of the present invention.

【図2】一次電池の保存前の放電特性図である。FIG. 2 is a discharge characteristic diagram before storage of a primary battery.

【図3】一次電池の保存後の放電特性図である。FIG. 3 is a discharge characteristic diagram after storage of a primary battery.

【図4】溶質濃度を変化させた二次電池の充放電サイク
ル特性図である。
FIG. 4 is a charge / discharge cycle characteristic diagram of a secondary battery in which a solute concentration is changed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 負極 2 負極集電体 3 負極缶 4 絶縁パッキング 5 正極缶 6 正極集電体 7 正極 8 セパレータ D 本発明電池 d 比較電池 Reference Signs List 1 negative electrode 2 negative electrode current collector 3 negative electrode can 4 insulating packing 5 positive electrode can 6 positive electrode current collector 7 positive electrode 8 separator D battery of the present invention d comparative battery

フロントページの続き (72)発明者 大下 竜司 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 古川 修弘 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−37673(JP,A) 特開 平5−74491(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 10/40 H01M 6/16 Continued on the front page (72) Inventor Ryuji Oshita 2-18-18 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Nobuhiro Furukawa 2-18-18 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric (56) References JP-A-2-37673 (JP, A) JP-A-5-74491 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 10/40 H01M 6/16

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 正極と、リチウムを活物質とする負極
と、非水系電解液とを備えた非水系電解液電池におい
て、前記非水系電解液の溶質に(1)式で表される化合物
を、少なくとも1種類用いることを特徴とする非水系電
解液電池。 LiC(RSO n ) m ‥‥‥‥‥(1) ここで、R:アルキル基、アリール基 またはそれらの置
換体(但し、置換される水素原子が、全てフッ素原子で
あるものは除く) n、m:2以上の整数
1. A non-aqueous electrolyte battery comprising a positive electrode, a negative electrode using lithium as an active material, and a non-aqueous electrolyte, wherein a compound represented by the formula (1) is added to a solute of the non-aqueous electrolyte. A non-aqueous electrolyte battery characterized by using at least one kind. Li C (RSO n ) m ‥‥‥‥‥ (1) where R is an alkyl group, an aryl group, or a substituted product thereof (however, all hydrogen atoms to be substituted are fluorine atoms) n , M: integer of 2 or more
【請求項2】 前記(1)式において、Rが、CH3、C2
5、フェニル、トリルよりなる群から選択された少な
くとも一種であることを特徴とする請求項1記載の非水
系電解液電池。
2. In the above formula (1), R is CH 3 , C 2
H 5, phenyl, nonaqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the at least one selected from the group consisting of tolyl.
【請求項3】 前記(1)式で表される化合物が、リチウ
ムトリス(ベンゼンスルホン)メチド、またはリチウム
トリス(トルエンスルホン)メチドであることを特徴と
する請求項1記載の非水系電解液電池。
3. The non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the compound represented by the formula (1) is lithium tris (benzenesulfone) methide or lithium tris (toluenesulfone) methide. .
【請求項4】 前記正極が、マンガン、ニッケル、コバ
ルト、クロム、バナジウムからなる群より選択された少
なくとも1種類の金属の酸化物であることを特徴とする
請求項1記載の非水系電解液電池。
4. The non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the positive electrode is an oxide of at least one metal selected from the group consisting of manganese, nickel, cobalt, chromium, and vanadium. .
【請求項5】 前記負極が、リチウム金属、あるいはリ
チウムの吸蔵・放出が可能な合金、酸化物、炭素材料か
らなることを特徴とする請求項1記載の非水系電解液電
池。
5. The non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the negative electrode is made of lithium metal or an alloy, oxide, or carbon material capable of inserting and extracting lithium.
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