JP4395071B2 - Nonaqueous electrolyte for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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Description

本発明は、非水電解質二次電池用非水電解質と、この非水電解質を備える非水電解質二次電池に関するものである。 The present invention relates to a non-aqueous electrolyte for a non-aqueous electrolyte secondary battery and a non-aqueous electrolyte secondary battery including the non-aqueous electrolyte.

近年、移動体通信機、ノートブック型パソコン、パームトップ型パソコン、一体型ビデオカメラ、ポータブルCD(MD)プレーヤー、コードレス電話等の電子機器の小形化、軽量化を図る上で、これらの電子機器の電源として、特に小型で大容量の電池が求められている。   In recent years, electronic devices such as mobile communication devices, notebook computers, palmtop computers, integrated video cameras, portable CD (MD) players, cordless telephones, etc. have been reduced in size and weight. As a power source, a battery having a small size and a large capacity is required.

これら電子機器の電源として普及している電池としては、アルカリマンガン電池のような一次電池や、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池等の二次電池が挙げられる。その中でも、正極にリチウム複合酸化物を用い、かつ負極にリチウムイオンを吸蔵・放出できる炭素質材料を用いた非水電解質二次電池が、小型軽量で単電池電圧が高く、高エネルギー密度を得られることから注目されている。   Examples of batteries that are widely used as power sources for these electronic devices include primary batteries such as alkaline manganese batteries, and secondary batteries such as nickel cadmium batteries and lead storage batteries. Among these, non-aqueous electrolyte secondary batteries that use lithium composite oxide for the positive electrode and carbonaceous materials that can occlude and release lithium ions for the negative electrode are small and light, have high unit cell voltage, and have high energy density. Is attracting attention.

近年は、上述したような正極と負極を含む電極群を収納するための容器として、アルミ等の金属箔と樹脂を貼り合わせたラミネートフィルムを袋状あるいはカップ状等に成型したものが用いられ、これにより、非水電解質二次電池の更なる軽量化と小型化が可能となった。   In recent years, as a container for storing an electrode group including a positive electrode and a negative electrode as described above, a laminate film obtained by bonding a metal foil such as aluminum and a resin and molded into a bag shape or a cup shape is used. As a result, the weight and size of the nonaqueous electrolyte secondary battery can be further reduced.

このラミネートフィルムからなる容器を用いた非水電解質二次電池では、用いられる非水電解質が次の条件を満たすことが望ましい。まず第一に、容器の柔軟性が高いため、電池内部で分解反応等によりガスが発生すると、容器が大きく変形する恐れがあり、非水電解質としては、充電状態、即ち正極の電位が高い状態でも電気化学的な分解反応が起こらないものである必要がある。第二に、ラミネートフィルムからなる容器を用いた場合、遮断弁や安全弁等の機構を設けることが困難であるため、非水電解質としては、過充電等の異常な使用状況においても発熱反応を起こしにくいことが望まれる。   In a non-aqueous electrolyte secondary battery using a container made of this laminate film, it is desirable that the non-aqueous electrolyte used satisfies the following conditions. First of all, because of the high flexibility of the container, if gas is generated due to a decomposition reaction or the like inside the battery, the container may be greatly deformed, and as a non-aqueous electrolyte, the charged state, that is, the state where the potential of the positive electrode is high However, it must be such that no electrochemical decomposition occurs. Secondly, when a container made of a laminate film is used, it is difficult to provide a mechanism such as a shutoff valve or safety valve. As a non-aqueous electrolyte, an exothermic reaction occurs even in abnormal usage conditions such as overcharging. It is desirable that it is difficult.

このようなことから、分解によるガス発生反応を起こしにくく、また過充電等の状況においても発熱反応も起こしにくいγ−ブチロラクトン(GBL)に、高い伝導性を有し沸点も高いエチレンカーボネート(EC)等の環状カーボネートを混合したものを非水溶媒として用い、かつ電解質としては発熱反応を起こしにくい四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)を用いることが検討されている。例えば、特開平11−31525号公開公報(特許文献1)は、正極にリチウム遷移金属酸化物、負極に黒鉛系材料を用い、電解液がリチウム塩を溶解した有機電解液であるリチウム二次電池に関するものであり、有機電解液の溶媒としてγ−ブチロラクトンを主成分とし、かつ副成分として少なくともエチレンカーボネートを含む組成を有するものを使用することが記載されている。 For this reason, γ-butyrolactone (GBL), which does not easily cause a gas generation reaction due to decomposition and does not easily generate an exothermic reaction even in an overcharged state, has high conductivity and a high boiling point. It has been studied to use a mixture of cyclic carbonates such as lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) which does not easily cause an exothermic reaction as a non-aqueous solvent. For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-31525 (Patent Document 1) discloses a lithium secondary battery in which a lithium transition metal oxide is used for a positive electrode, a graphite-based material is used for a negative electrode, and an electrolytic solution is an organic electrolytic solution in which a lithium salt is dissolved. It is described that a solvent having a composition containing γ-butyrolactone as a main component and at least ethylene carbonate as a subcomponent is used as a solvent of an organic electrolyte.

しかしながら、このような構成を有する二次電池は、充電器の故障等による異常な過充電時の安全性が充分なものではない。即ち、過充電により正極電位が金属リチウムに対する電位で4.7V以上になると、正極でGBLの分解反応が生じ、この反応に伴う発熱反応が徐々に進行する。過充電が進行して正極電位(金属リチウムに対する電位)が5.0Vを超えると、分解反応が急激に進行し、この反応に伴う発熱のために二次電池の温度が上昇し、この温度上昇により分解反応がさらに促進される、いわゆる熱暴走状態に陥り、甚だしい場合には発火する危険性がある。   However, the secondary battery having such a configuration is not sufficiently safe at the time of abnormal overcharging due to a failure of the charger or the like. That is, when the positive electrode potential becomes 4.7 V or more with respect to metallic lithium due to overcharge, the decomposition reaction of GBL occurs at the positive electrode, and the exothermic reaction accompanying this reaction gradually proceeds. When overcharge progresses and the positive electrode potential (potential with respect to metallic lithium) exceeds 5.0 V, the decomposition reaction proceeds rapidly, and the temperature of the secondary battery rises due to the heat generated by this reaction. As a result, the decomposition reaction is further accelerated, so that a thermal runaway state occurs and there is a risk of ignition in severe cases.

ところで、特開平7−302614号公開公報(特許文献2)は、レドックスシャトルによる過充電防止技術に関するものであり、段落(0053)の実施例3の表5には、酸化還元電位が4.8〜4.9V程度のベンゼン誘導体が記載されている。 Incidentally, JP-A-7-302614 (Patent Document 2) relates to an overcharge prevention technique using a redox shuttle. Table 5 of Example 3 in paragraph (0053) shows a redox potential of 4.8. A benzene derivative of about ~ 4.9V is described.

これらベンゼン誘導体は、レドックスシャトル反応により過充電電流が消費されるためにGBLの分解反応を抑制できるものの、電池の機能を停止させるものではなく、分解反応に伴う発熱反応が継続して生じるため、熱暴走に至る危険性がある。   Although these benzene derivatives can suppress the decomposition reaction of GBL because the overcharge current is consumed by the redox shuttle reaction, it does not stop the function of the battery, and the exothermic reaction accompanying the decomposition reaction continuously occurs. Risk of thermal runaway.

また、特開平9−50822号公開公報(特許文献3)は、ベンゼン類化合物の酸化反応に伴う発熱反応を利用して過充電時の電流遮断を速やかに行なうことを目的とした発明である。この公開公報の実施例には、発熱開始電圧が4.45V〜4.75Vの範囲内にあるベンゼン類化合物が記載され、発熱開始電圧の低いものほど過充電時の電流遮断時間が短く、安全性が高いことが示されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 9-50822 (Patent Document 3) is an invention aimed at promptly interrupting current during overcharge by utilizing an exothermic reaction accompanying an oxidation reaction of a benzene compound. In the examples of this publication, a benzene compound having a heat generation start voltage in the range of 4.45 V to 4.75 V is described. It has been shown that

しかしながら、上記のベンゼン類化合物の酸化反応による発熱は、GBLの分解反応による発熱が始まる前にほとんど終了してしまうため、GBLを用いる場合には電流遮断を速やかに行なうことができない。   However, since the heat generation due to the oxidation reaction of the benzene compound is almost completed before the heat generation due to the decomposition reaction of GBL starts, current interruption cannot be performed quickly when GBL is used.

一方、特開2000−156243号公開公報(特許文献4)には、非水電解液中に、非水電解液電池の満充電時の正極電位よりも貴な電池電位に可逆性酸化還元電位を有する有機化合物を添加することにより、過充電状態の際に生じる溶媒の酸化分解反応を前記有機化合物によって促進し、この化学反応による発熱を利用して過充電電流を遮断することが記載されている。 On the other hand, JP 2000-156243 A (Patent Document 4) discloses a reversible oxidation-reduction potential in a non-aqueous electrolyte solution to a battery potential nobler than a positive electrode potential at the time of full charge of the non-aqueous electrolyte battery. It is described that by adding an organic compound having an organic compound, an oxidative decomposition reaction of a solvent generated in an overcharged state is promoted by the organic compound, and an overcharge current is cut off using heat generated by the chemical reaction. .

しかしながら、前記有機化合物によりGBLの分解反応を促進した際に得られる発熱量は、過充電電流を遮断するには十分でないために電流遮断が速やかに行なわれず、GBLの分解反応により熱暴走にいたる危険性が高い。   However, since the calorific value obtained when the decomposition reaction of GBL is promoted by the organic compound is not sufficient to cut off the overcharge current, the current is not cut off quickly, and thermal runaway occurs due to the decomposition reaction of GBL. High risk.

また、特開平11−329496号公開公報(特許文献5)には、フッ素原子および芳香族環を有するフッ素含有芳香族化合物として、段落0026に記載されているようなフッ化ベンゼン、フッ素原子とフッ素置換アルキル基を有するもの、フッ素原子とカルボニル基を含むもの、エーテル類のフッ化物、芳香族アミン類のフッ化物、フッ素原子とシアノ基を有するもの、フッ素含有リン酸エステルが挙げられており、これらフッ素含有芳香族化合物が物理的に安全で、熱分解されにくく、難燃性で電気化学的な酸化・還元を受けにくいという性質を有している(段落0028に記載)ことから、フッ素含有芳香族化合物を含む非水溶媒と電解質からなる非水電解液を用いることによって、正極と非水電解液との反応速度を抑えて発熱反応を抑制することが記載されている。 JP-A-11-329496 (Patent Document 5) discloses fluorinated benzene, fluorine atoms and fluorine as described in paragraph 0026 as fluorine-containing aromatic compounds having a fluorine atom and an aromatic ring. Examples include those having a substituted alkyl group, those containing a fluorine atom and a carbonyl group, ether fluorides, fluorides of aromatic amines, those having a fluorine atom and a cyano group, and fluorine-containing phosphate esters. These fluorine-containing aromatic compounds are physically safe, difficult to be pyrolyzed, flame retardant, and not susceptible to electrochemical oxidation / reduction (described in paragraph 0028). By using a non-aqueous electrolyte consisting of a non-aqueous solvent containing an aromatic compound and an electrolyte, the reaction rate between the positive electrode and the non-aqueous electrolyte is suppressed, and an exothermic reaction occurs. It has been described to suppress.

前記フッ素含有芳香族化合物を使用すると、過充電時の発熱量が少なくなる反面、セパレータによる電流遮断機構の作動が遅れるため、過充電電流の流れている時間が長くなり、熱暴走に至る危険性がある。   Use of the fluorine-containing aromatic compound reduces the amount of heat generated during overcharging, but delays the operation of the current interrupting mechanism by the separator, which increases the time during which the overcharge current flows and may lead to thermal runaway. There is.

さらに、特開2001−256996号公開公報(特許文献6)には、エチレンカーボネート20〜60体積%と、ジアルキルカーボネート20〜70体積%と、フッ素化されたトルエン化合物5〜30体積%とを含む有機溶媒を備えた有機電解液を用いることにより、高温で長時間放置する際の電池の内圧上昇を抑えることが記載されている。 Furthermore, JP 2001-256996 A (Patent Document 6) includes 20 to 60% by volume of ethylene carbonate, 20 to 70% by volume of dialkyl carbonate, and 5 to 30% by volume of a fluorinated toluene compound. It is described that by using an organic electrolyte solution containing an organic solvent, an increase in the internal pressure of the battery when left at a high temperature for a long time is suppressed.

前記有機電解液に含まれるエチレンカーボネートとジアルキルカーボネートそれぞれの酸化分解電位は、フッ素化トルエン化合物の酸化分解電位よりも貴な電位にあるため、前記有機電解液を備えた二次電池が過充電されると、フッ素化トルエン化合物のみが先に酸化分解される。この酸化分解に伴う発熱量は、セパレータの電流遮断機構を作動させるのには不十分であるため、電流遮断機構が作動せずに継続して過充電電流が流れつづけ、やがて熱暴走に至る危険性がある。   Since the oxidative decomposition potential of each of ethylene carbonate and dialkyl carbonate contained in the organic electrolyte is higher than the oxidative decomposition potential of the fluorinated toluene compound, the secondary battery including the organic electrolyte is overcharged. Then, only the fluorinated toluene compound is oxidatively decomposed first. The amount of heat generated by this oxidative decomposition is insufficient to operate the separator's current interrupt mechanism, so the overcharge current continues to flow without the current interrupt mechanism being activated, leading to the risk of thermal runaway. There is sex.

特開平11−31525号公開公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-31525 特開平7−302614号公開公報JP-A-7-302614 特開平9−50822号公開公報Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-50822 特開2000−156243号公開公報JP 2000-156243 A 特開平11−329496号公開公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-329496 特開2001−256996号公開公報JP 2001-256996 A

本発明は、高温放置特性と過充電時の安全性の双方に優れる非水電解質二次電池用非水電解質と、高温放置特性と過充電時の安全性の双方を満足する非水電解質二次電池を提供することを目的とする。 The present invention provides a non-aqueous electrolyte for a non-aqueous electrolyte secondary battery that is excellent in both high temperature storage characteristics and overcharge safety, and a non-aqueous electrolyte secondary battery that satisfies both high temperature storage characteristics and overcharge safety. An object is to provide a battery.

本発明に係る非水電解質二次電池用非水電解質は、非水溶媒及び前記非水溶媒に溶解される電解質を含有する非水電解質二次電池用非水電解質であって、
前記非水溶媒は、クロロトルエン(CT)及びオルトフルオロトルエン(o−FT)よりなる群から選択される少なくとも1種類のハロゲン化トルエンと、γ−ブチロラクトン(GBL)と、環状カーボネートとを含み、前記非水溶媒中の前記GBL、前記ハロゲン化トルエン及び前記環状カーボネートの割合をそれぞれx(量%)、y(量%)、z(量%)とした際に前記x、前記y及び前記zはそれぞれ40≦x≦80、0.1≦y≦15、19.9≦z≦59.9、x+y+z≦100を満たし、
前記電解質は、LiBF4を前記電解質の総量に対する比率で50量%以上含有することを特徴とするものである。
A nonaqueous electrolyte for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is a nonaqueous electrolyte for a nonaqueous electrolyte secondary battery containing a nonaqueous solvent and an electrolyte dissolved in the nonaqueous solvent,
The non-aqueous solvent includes at least one kind of halogenated toluene selected from the group consisting of chlorotoluene (CT) and orthofluorotoluene (o-FT), γ-butyrolactone (GBL), and cyclic carbonate, the GBL of the non-aqueous solvent, the halogenated toluene and the cyclic ratio of carbonate respectively x (mass%), y (mass%), the upon the z (mass%) x, wherein y And z satisfies 40 ≦ x ≦ 80, 0.1 ≦ y ≦ 15, 19.9 ≦ z ≦ 59.9, and x + y + z ≦ 100,
The electrolyte is characterized in that it contains 50 mass% or more as a percentage of the total mass of the LiBF 4 the electrolyte.

本発明に係る非水電解質二次電池は、正極と、負極と、非水溶媒及び前記非水溶媒に溶解される電解質を含有する非水電解質とを具備する非水電解質二次電池であって、
前記非水溶媒は、クロロトルエン(CT)及びオルトフルオロトルエン(o−FT)よりなる群から選択される少なくとも1種類のハロゲン化トルエンと、γ−ブチロラクトン(GBL)と、環状カーボネートとを含み、前記非水溶媒中の前記GBL、前記ハロゲン化トルエン及び前記環状カーボネートの割合をそれぞれx(量%)、y(量%)、z(量%)とした際に前記x、前記y及び前記zはそれぞれ40≦x≦80、0.1≦y≦15、19.9≦z≦59.9、x+y+z≦100を満たし、
前記電解質は、LiBF4を前記電解質の総量に対する比率で50量%以上含有することを特徴とするものである。
A non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte containing a non-aqueous solvent and an electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent. ,
The non-aqueous solvent includes at least one kind of halogenated toluene selected from the group consisting of chlorotoluene (CT) and orthofluorotoluene (o-FT), γ-butyrolactone (GBL), and cyclic carbonate, the GBL of the non-aqueous solvent, the halogenated toluene and the cyclic ratio of carbonate respectively x (mass%), y (mass%), the upon the z (mass%) x, wherein y And z satisfies 40 ≦ x ≦ 80, 0.1 ≦ y ≦ 15, 19.9 ≦ z ≦ 59.9, and x + y + z ≦ 100,
The electrolyte is characterized in that it contains 50 mass% or more as a percentage of the total mass of the LiBF 4 the electrolyte.

本発明に係る非水電解質二次電池は、正極と、負極と、前記正極と前記負極の間に介在するセパレータと、非水溶媒及び前記非水溶媒に溶解される電解質を含有する非水電解質とを具備する。前記非水溶媒は、塩化トルエン{クロロトルエン(CT)}及びオルトフッ化トルエン{オルトフルオロトルエン(o−FT)}よりなる群から選択される少なくとも1種類のハロゲン化トルエンと、γ−ブチロラクトン(GBL)と、環状カーボネートとを含み、前記非水溶媒中の前記GBL、前記ハロゲン化トルエン及び前記環状カーボネートの割合をそれぞれx(量%)、y(量%)、z(量%)とした際に前記x、前記y及び前記zはそれぞれ40≦x≦80、0.1≦y≦15、19.9≦z≦59.9、x+y+z≦100を満たす。また、前記電解質中のLiBF4の含有量は、50量%以上である。なお、量比率(量%)x、量比率(量%)y及び量比率(量%)zの合計量のより好ましい範囲は、60≦x+y+z≦100で、さらに好ましい範囲は90≦x+y+z≦100である。 A non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes a positive electrode, a negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, a non-aqueous solvent and an electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent. It comprises. The non-aqueous solvent includes at least one kind of halogenated toluene selected from the group consisting of toluene chloride {chlorotoluene (CT)} and orthofluorinated toluene {orthofluorotoluene (o-FT)}, and γ-butyrolactone (GBL). ) and, and a cyclic carbonate, the GBL of the non-aqueous solvent, the halogenated toluene and the cyclic carbonate fraction each x (mass%), y (mass%), z (mass%) In this case, x, y, and z satisfy 40 ≦ x ≦ 80, 0.1 ≦ y ≦ 15, 19.9 ≦ z ≦ 59.9, and x + y + z ≦ 100, respectively. The content of LiBF 4 in the electrolyte is 50 mass% or more. Incidentally, mass ratio (mass%) x, more preferably in the range of mass ratio (mass%) y and Weight Ratio (mass%) Total amount of z is at 60 ≦ x + y + z ≦ 100, more preferably ranges Is 90 ≦ x + y + z ≦ 100.

このような二次電池によれば、これを内蔵する携帯機器の充電器の故障等により過充電状態となって正極の電位が上昇した際に、セパレータのシャットダウンを確実に生じさせることができるため、過充電状態を安全に終了させることができる。すなわち、過充電状態において、GBLと正極との反応による発熱反応と同時期にハロゲン化トルエンの酸化による発熱反応を生じさせることによって、電池温度をセパレータのシャットダウン温度まで速やかに上昇させることができるため、過充電電流を早期に遮断することができる。また、前述した組成を有する非水電解質は、過充電時の正極との反応性が比較的低いため、電流遮断後、正極と非水電解質との反応が速やかに終了する。従って、非水電解質二次電池が熱暴走に至るのを回避することができる。   According to such a secondary battery, when the potential of the positive electrode rises due to an overcharged state due to a failure of a charger of a portable device incorporating the secondary battery, the separator can be reliably shut down. The overcharge state can be safely terminated. That is, in an overcharged state, the battery temperature can be quickly raised to the shutdown temperature of the separator by causing an exothermic reaction due to oxidation of halogenated toluene at the same time as the exothermic reaction due to the reaction between GBL and the positive electrode. The overcharge current can be cut off early. In addition, since the non-aqueous electrolyte having the above-described composition has a relatively low reactivity with the positive electrode during overcharge, the reaction between the positive electrode and the non-aqueous electrolyte is quickly terminated after the current interruption. Therefore, it is possible to avoid the non-aqueous electrolyte secondary battery from causing a thermal runaway.

また、本発明に係る二次電池によれば、二次電池を放電状態で高温環境下に保管した際の容量低下を少なくすることができ、優れた高温放置特性を得ることができる。   Moreover, according to the secondary battery which concerns on this invention, the capacity | capacitance fall at the time of storing a secondary battery in a high temperature environment in a discharge state can be decreased, and the outstanding high temperature leaving property can be acquired.

以下、前記正極、負極、セパレータ、非水電解質について説明する。   Hereinafter, the positive electrode, the negative electrode, the separator, and the nonaqueous electrolyte will be described.

1)正極
この正極は、集電体と、集電体の片面もしくは両面に担持され、活物質を含む正極層とを含む。
1) Positive electrode The positive electrode includes a current collector and a positive electrode layer that is supported on one or both surfaces of the current collector and includes an active material.

前記正極層は、正極活物質、結着剤及び導電剤を含む。   The positive electrode layer includes a positive electrode active material, a binder, and a conductive agent.

前記正極活物質としては、種々の酸化物、例えば二酸化マンガン、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム含有ニッケル酸化物、リチウム含有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物、リチウム含有鉄酸化物、リチウムを含むバナジウム酸化物や、二硫化チタン、二硫化モリブデンなどのカルコゲン化合物などを挙げることができる。中でも、リチウム含有コバルト酸化物(例えば、LiCoO2 )、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物(例えば、LiNi0.8 Co0.2 2 )、リチウムマンガン複合酸化物(例えば、LiMn2 4 、LiMnO2 )を用いると、高電圧が得られるために好ましい。なお、正極活物質としては、1種類の酸化物を単独で使用しても、あるいは2種類以上の酸化物を混合して使用しても良い。 Examples of the positive electrode active material include various oxides such as manganese dioxide, lithium manganese composite oxide, lithium-containing nickel oxide, lithium-containing cobalt oxide, lithium-containing nickel cobalt oxide, lithium-containing iron oxide, and lithium. Examples thereof include vanadium oxide and chalcogen compounds such as titanium disulfide and molybdenum disulfide. Among them, when a lithium-containing cobalt oxide (for example, LiCoO 2 ), a lithium-containing nickel cobalt oxide (for example, LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 ), or a lithium manganese composite oxide (for example, LiMn 2 O 4 , LiMnO 2 ) is used. This is preferable because a high voltage can be obtained. As the positive electrode active material, one kind of oxide may be used alone, or two or more kinds of oxides may be mixed and used.

前記導電剤としては、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができる。   Examples of the conductive agent include acetylene black, carbon black, and graphite.

前記結着剤としては、例えば、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)、ポリエーテルサルフォン、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)等を用いることができる。   Examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), polyether sulfone, ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), and styrene-butadiene rubber (SBR). Can be used.

前記正極活物質、導電剤および結着剤の配合割合は、正極活物質80〜95量%、導電剤3〜20量%、結着剤2〜7量%の範囲にすることが好ましい。 The positive active material, the mixing ratio of the conductive agent, and the binder, the cathode active material of 80 to 95 mass%, the conductive agent 3 to 20 mass%, be in the range of the binder 2 to 7 mass% preferable.

前記集電体としては、多孔質構造の導電性基板か、あるいは無孔の導電性基板を用いることができる。これら導電性基板は、例えば、アルミニウム、ステンレス、またはニッケルから形成することができる。   As the current collector, a conductive substrate having a porous structure or a non-porous conductive substrate can be used. These conductive substrates can be formed from, for example, aluminum, stainless steel, or nickel.

前記正極は、例えば、正極活物質に導電剤および結着剤を適当な溶媒に懸濁し、この懸濁物を集電体に塗布、乾燥して薄板状にすることにより作製される。   The positive electrode is produced, for example, by suspending a conductive agent and a binder in an appropriate solvent in a positive electrode active material, applying the suspension to a current collector, and drying to form a thin plate.

2)負極
前記負極は、集電体と、集電体の片面もしくは両面に担持される負極層とを含む。
2) Negative electrode The negative electrode includes a current collector and a negative electrode layer supported on one side or both sides of the current collector.

前記負極層は、リチウムイオンを吸蔵・放出する負極活物質及び結着剤を含む。   The negative electrode layer includes a negative electrode active material that absorbs and releases lithium ions and a binder.

前記負極活物質としては、例えば、黒鉛、コークス、炭素繊維、球状炭素、熱分解気相炭素質物、樹脂焼成体などの黒鉛質材料もしくは炭素質材料; 熱硬化性樹脂、等方性ピッチ、メソフェーズピッチ系炭素、メソフェーズピッチ系炭素繊維、メソフェーズ小球体など(特に、メソフェーズピッチ系炭素繊維が容量や充放電サイクル特性が高くなり好ましい)に500〜3000℃で熱処理を施すことにより得られる黒鉛質材料または炭素質材料; 二硫化チタン、二硫化モリブデン、セレン化ニオブ等のカルコゲン化合物; アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、リチウム、リチウム合金等の軽金属; 等を挙げることができる。中でも、(002)面の面間隔d002が0.34nm以下である黒鉛結晶を有する黒鉛質材料を用いるのが好ましい。このような黒鉛質材料を負極活物質として含む負極を備えた非水電解質二次電池は、電池容量および大電流放電特性を大幅に向上することができる。前記面間隔d002 は、0.337nm以下であることが更に好ましい。 Examples of the negative electrode active material include graphite materials, carbonaceous materials such as graphite, coke, carbon fiber, spherical carbon, pyrolytic gas phase carbonaceous material, and resin fired body; thermosetting resin, isotropic pitch, mesophase Graphite material obtained by subjecting pitch-based carbon, mesophase pitch-based carbon fiber, mesophase microspheres, etc. (especially mesophase pitch-based carbon fiber is preferable because of its high capacity and charge / discharge cycle characteristics) to 500-3000 ° C. Or a carbonaceous material; a chalcogen compound such as titanium disulfide, molybdenum disulfide, or niobium selenide; a light metal such as aluminum, an aluminum alloy, a magnesium alloy, lithium, or a lithium alloy; Among them, it is preferable to use a graphite material having a graphite crystal having a (002) plane spacing d002 of 0.34 nm or less. A nonaqueous electrolyte secondary battery provided with a negative electrode containing such a graphite material as a negative electrode active material can greatly improve battery capacity and large current discharge characteristics. More preferably, the surface interval d002 is 0.337 nm or less.

前記結着剤としては、例えば、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)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、カルボキシメチルセルロース(CMC)等を用いることができる。   Examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR), carboxymethyl cellulose (CMC), and the like. Can be used.

前記負極活物質及び前記結着剤の配合割合は、炭素質物90〜98量%、結着剤2〜20量%の範囲であることが好ましい。 The mixing ratio of the negative electrode active material and the binder, carbonaceous material 90-98 mass%, is preferably in the range of the binder 2-20 mass%.

前記集電体としては、多孔質構造の導電性基板か、あるいは無孔の導電性基板を用いることができる。これら導電性基板は、例えば、銅、ステンレス、またはニッケルから形成することができる。   As the current collector, a conductive substrate having a porous structure or a non-porous conductive substrate can be used. These conductive substrates can be formed from, for example, copper, stainless steel, or nickel.

前記負極は、例えば、負極活物質と結着剤とを溶媒の存在下で混練し、得られた懸濁物を集電体に塗布し、乾燥した後、所望の圧力で1回プレスもしくは2〜5回多段階プレスすることにより作製される。   The negative electrode is prepared by, for example, kneading a negative electrode active material and a binder in the presence of a solvent, applying the obtained suspension to a current collector, drying it, and then pressing it once at a desired pressure or 2 It is produced by multi-stage pressing ˜5 times.

3)セパレータ
このセパレータとしては、微多孔性の膜、織布、不織布、これらのうち同一材または異種材の積層物等を用いることができる。中でも、微多孔性の膜は、過充電等による発熱で電極群の温度が異常に上昇すると、セパレータを構成する樹脂が塑性変形し微細な孔が塞がる、いわゆるシャットダウン現象を生じ、リチウムイオンの流れが遮断され、それ以上の発熱を防止し、過充電状態を安全に終了させることができるので好ましい。セパレータを形成する材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合ポリマー、エチレン−ブテン共重合ポリマー等を挙げることができる。セパレータの形成材料としては、前述した種類の中から選ばれる1種類または2種類以上を用いることができる。
3) Separator As this separator, a microporous film, a woven fabric, a non-woven fabric, a laminate of the same material or different materials among these can be used. In particular, the microporous membrane causes a so-called shutdown phenomenon in which the resin constituting the separator plastically deforms and closes the fine pores when the temperature of the electrode group rises abnormally due to heat generated by overcharging, etc., and the flow of lithium ions Is prevented, and further overheating is prevented, and the overcharge state can be safely terminated, which is preferable. Examples of the material for forming the separator include polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, and ethylene-butene copolymer. As a material for forming the separator, one type or two or more types selected from the types described above can be used.

前記セパレータは、透気度が200〜600秒/100cm3 であることが好ましい。透気度は、100cm3の空気がセパレータを透過するのに要した時間(秒)を意味し、JIS(日本工業規格)のP8117に規定する紙及び板紙の透気度試験方法により測定することができる。透気度を前記範囲に規定する理由を説明する。透気度が200秒/100cm未満の場合はセパレータの孔が大きく且つ粗い状態であるので、上記のようなシャットダウン現象が速やかに起こらずに熱暴走に至る恐れがある。一方、透気度が600秒/100cmを超えると、セパレータの孔が極めて小さいために非水電解質がセパレータの孔に完全に保持されない部分が生じることから、ハロゲン化トルエンの酸化発熱によるシャットダウン現象が部分的にしか生じない可能性がある、つまりリチウムイオンの流れを完全に遮断することができない恐れがある。また透気度が600秒/100cmを超える場合、通常の充放電を行う際のイオンの移動抵抗が大きくなるため、電池の内部抵抗が大きくなる可能性もある。透気度の範囲は250〜500秒/100cm3 にすることがより好ましく、さらに好ましい範囲は300〜450秒/100cm3 である。 The separator preferably has an air permeability of 200 to 600 seconds / 100 cm 3 . The air permeability means the time (seconds) required for 100 cm 3 of air to pass through the separator, and it is measured by the air permeability test method for paper and paperboard specified in P8117 of JIS (Japanese Industrial Standard). Can do. The reason why the air permeability is defined within the above range will be described. When the air permeability is less than 200 seconds / 100 cm 3, the pores of the separator are large and rough, and there is a possibility that the shutdown phenomenon as described above does not occur promptly and a thermal runaway occurs. On the other hand, when the air permeability exceeds 600 seconds / 100 cm 3 , the pores of the separator are extremely small, and a portion where the nonaqueous electrolyte is not completely held in the pores of the separator is generated. May occur only partially, that is, the lithium ion flow may not be completely blocked. Further, when the air permeability exceeds 600 seconds / 100 cm 3 , the resistance of ion movement during normal charge / discharge increases, and thus the internal resistance of the battery may increase. The range of the air permeability is more preferably 250 to 500 seconds / 100 cm 3 , and further preferably 300 to 450 seconds / 100 cm 3 .

前記セパレータがシャットダウン現象を生じる温度、いわゆるシャットダウン温度は、100℃〜160℃の範囲にあることが好ましい。このシャットダウン温度は、セパレータを加熱し、透気度の値が10万秒/100cm3以上になるセパレータ温度として測定できる。シャットダウン温度を前記範囲に規定する理由を説明する。シャットダウン温度が160℃を超える場合は、過充電状態においてセパレータのシャットダウンが速やかに起こらずに熱暴走に至る可能性が高くなる。一方、シャットダウン温度が100℃未満の場合は、非水電解液二次電池の通常の使用状態において、例えば炎天下の自動車内などの高温状態に置かれたときにセパレータの透気度が上昇し、電池の大電流放電特性が低下するなどの問題を生じる可能性がある。セパレータのシャットダウン温度は110℃〜150℃にすることがより好ましい。さらに好ましい範囲は、130℃〜140℃である。 The temperature at which the separator causes a shutdown phenomenon, the so-called shutdown temperature, is preferably in the range of 100 ° C to 160 ° C. This shutdown temperature can be measured as the separator temperature at which the separator is heated and the air permeability value becomes 100,000 seconds / 100 cm 3 or more. The reason for defining the shutdown temperature within the above range will be described. When the shutdown temperature exceeds 160 ° C., there is a high possibility that the separator will not be shut down rapidly in an overcharged state, resulting in thermal runaway. On the other hand, when the shutdown temperature is less than 100 ° C., the air permeability of the separator increases when placed in a high temperature state such as in a car under the hot sun in the normal use state of the nonaqueous electrolyte secondary battery, There is a possibility that problems such as deterioration of the large current discharge characteristics of the battery may occur. The shutdown temperature of the separator is more preferably 110 ° C to 150 ° C. A more preferable range is 130 ° C to 140 ° C.

前記セパレータが溶融して破膜を生じる温度、いわゆる溶融温度は、160℃以上でかつ前記シャットダウン温度よりも15℃以上高いことが望ましい。溶融温度が160℃未満であったり、或いはシャットダウン温度との差が15℃未満である場合は、電池温度の上昇により一旦シャットダウン現象を生じても、その後にセパレータが溶融して破膜し、正極と負極とが直接接触する、いわゆる短絡状態に至る危険性がある。短絡状態に至った場合、短絡した箇所の電気抵抗が極めて小さいために短絡した箇所で大電流が流れ続け、ジュール熱を生じることにより短絡した箇所の温度が局所的に上がり、更に周囲のセパレータが溶融したり、或いは熱暴走を生じる可能性がある。   The temperature at which the separator melts to form a film breakage, so-called melting temperature, is preferably 160 ° C. or higher and 15 ° C. or higher than the shutdown temperature. When the melting temperature is less than 160 ° C. or the difference from the shutdown temperature is less than 15 ° C., even if the shutdown phenomenon occurs once due to the rise in battery temperature, the separator melts and breaks the film afterwards. There is a risk that a so-called short-circuit state may occur, in which the electrode and the negative electrode are in direct contact. When the short circuit is reached, the electrical resistance of the shorted part is extremely small, so a large current continues to flow in the shorted part, and the temperature of the shorted part rises locally by generating Joule heat, and the surrounding separator May melt or cause thermal runaway.

前記セパレータは、多孔度が30〜60%の範囲であることが好ましい。多孔度のより好ましい範囲は、35〜50%である。   The separator preferably has a porosity in the range of 30 to 60%. A more preferable range of the porosity is 35 to 50%.

前記セパレータの厚さは、30μm以下にすることが好ましく、さらに好ましい範囲は25μm以下である。また、厚さの下限値は5μmにすることが好ましく、さらに好ましい下限値は8μmである。   The thickness of the separator is preferably 30 μm or less, and more preferably 25 μm or less. Moreover, it is preferable that the lower limit of thickness is 5 micrometers, and a more preferable lower limit is 8 micrometers.

セパレータの幅は、正極と負極の幅に比べて広くすることが望ましい。このような構成にすることにより、正極と負極がセパレータを介さずに直接接触するのを防ぐことができる。   The width of the separator is desirably wider than the width of the positive electrode and the negative electrode. By adopting such a configuration, it is possible to prevent the positive electrode and the negative electrode from coming into direct contact without a separator.

上記正極、負極、セパレータを組合せて電極群を形成する。この電極群は、例えば、(i)正極及び負極をその間にセパレータを介在させて偏平形状または渦巻き状に捲回するか、(ii)正極及び負極をその間にセパレータを介在させて渦巻き状に捲回した後、径方向に圧縮するか、(iii)正極及び負極をその間にセパレータを介在させて1回以上折り曲げるか、あるいは(iv)正極と負極とをその間にセパレータを介在させながら積層する方法により作製される。   An electrode group is formed by combining the positive electrode, the negative electrode, and the separator. For example, (i) the positive electrode and the negative electrode are wound in a flat shape or a spiral shape with a separator interposed therebetween, or (ii) the positive electrode and the negative electrode are wound in a spiral shape with a separator interposed therebetween. Rotating and then compressing in the radial direction, (iii) bending the positive electrode and the negative electrode one or more times with a separator interposed therebetween, or (iv) laminating the positive electrode and the negative electrode with a separator interposed therebetween It is produced by.

電極群には、プレスを施さなくても良いが、正極、負極及びセパレータの一体化強度を高めるためにプレスを施しても良い。また、プレス時に加熱を施すことも可能である。   The electrode group need not be pressed, but may be pressed to increase the integrated strength of the positive electrode, the negative electrode, and the separator. It is also possible to heat at the time of pressing.

電極群には、正極、負極及びセパレータの一体化強度を高めるために、接着性高分子を含有させることができる。前記接着性を有する高分子は、非水電解質を保持した状態で高い接着性を維持できるものであることが望ましい。さらに、かかる高分子は、リチウムイオン伝導性が高いとなお好ましい。具体的には、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリアクリレート(PMMA)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリ塩化ビニル(PVC)、またはポリエチレンオキサイド(PEO)等を挙げることができる。   The electrode group can contain an adhesive polymer in order to increase the integrated strength of the positive electrode, the negative electrode, and the separator. It is desirable that the polymer having adhesiveness can maintain high adhesiveness while holding the nonaqueous electrolyte. Furthermore, it is more preferable that such a polymer has high lithium ion conductivity. Specific examples include polyacrylonitrile (PAN), polyacrylate (PMMA), polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinyl chloride (PVC), and polyethylene oxide (PEO).

4)非水電解質
非水電解質は、非水溶媒と、この非水溶媒に溶解される電解質(例えば、リチウム塩)とを含むものである。この非水電解質の形態は、液体状(非水電解液)やゲル状にすることができる。
4) Non-aqueous electrolyte The non-aqueous electrolyte includes a non-aqueous solvent and an electrolyte (for example, lithium salt) dissolved in the non-aqueous solvent. The form of the non-aqueous electrolyte can be liquid (non-aqueous electrolyte) or gel.

まず、非水溶媒について説明する。   First, the nonaqueous solvent will be described.

a.γ−ブチロラクトン(GBL)
GBLは、充電状態、すなわち、正極の電位が高い状態での正極との反応性が環状カーボネートに比較して低いため、過充電状態における非水溶媒の分解反応とこれに伴う発熱反応が比較的起こり難く、セパレータによる過充電電流遮断後、非水電解質の分解反応を速やかに終息させることができる。GBLの非水溶媒全量に対する比率(x)は、40量%〜80量%の範囲内にすることが望ましい。これは次のような理由によるものである。GBLの比率(x)を40量%未満にすると、GBLよりも正極との反応性の高い溶媒(例えば、エチレンカーボネート(EC))の比率が大きくなり、過充電状態における非水溶媒の分解反応と発熱反応が生じ易くなり、電池の温度が上昇して更に非水溶媒の分解反応が促進される、いわゆる熱暴走状態に陥る危険性が大きくなる。一方、GBLの比率(x)が80量%を超えると、特に高温時における負極表面とGBLとの反応性が高くなるため、放電状態で高温環境下に貯蔵した後の容量回復率が低くなるか、あるいは充放電サイクル寿命が短くなる可能性がある。
a. γ-butyrolactone (GBL)
GBL has a relatively low reactivity with the positive electrode in the charged state, that is, in the state where the positive electrode has a high potential, compared to the cyclic carbonate. Therefore, the decomposition reaction of the non-aqueous solvent in the overcharged state and the accompanying exothermic reaction are relatively It is difficult to occur, and after the overcharge current is cut off by the separator, the decomposition reaction of the non-aqueous electrolyte can be quickly terminated. Ratio nonaqueous solvent total mass of GBL (x) is preferably in the range of 40 mass% to 80 mass%. This is due to the following reason. When GBL ratio of the (x) is less than 40 mass%, the solvent (e.g., ethylene carbonate (EC)) having high reactivity with the positive electrode than GBL ratio of increases, degradation of the non-aqueous solvent in the overcharged state Reaction and exothermic reaction are likely to occur, and the risk of falling into a so-called thermal runaway state in which the temperature of the battery rises and the decomposition reaction of the nonaqueous solvent is further promoted increases. On the other hand, when the GBL ratio of (x) exceeds 80 mass%, particularly since the reactivity with the negative electrode surface and the GBL is high at high temperatures, low capacity recovery rate after storage under a high temperature environment in a discharged state Or the charge / discharge cycle life may be shortened.

GBLのより好ましい比率(x)は、50量%〜80量%で、さらに好ましい比率(x)は、55量%〜75量%である。 More preferred ratios of GBL (x) is a 50 mass% to 80 mass%, more preferably the ratio (x) is a 55 mass% to 75 mass%.

b.環状カーボネート
環状カーボネートは、GBLの利点、すなわち、凝固点が低くてリチウムイオン伝導性が高く、かつ安全性に優れるという利点を損なうことなく、負極活物質中に吸蔵されたリチウムイオンとGBLとの反応を抑えることができる。環状カーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)等を挙げることができる。特にECは、リチウムイオンとGBLとの反応を抑える効果が大きいので好ましい。なお、環状カーボネートの種類は、1種類でも良いし、2種類以上にすることも可能である。
b. Cyclic carbonates Cyclic carbonates react with GBL and lithium ions occluded in the negative electrode active material without losing the advantages of GBL, ie, the low freezing point, high lithium ion conductivity, and excellent safety. Can be suppressed. Examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC). In particular, EC is preferable because it has a large effect of suppressing the reaction between lithium ions and GBL. In addition, the kind of cyclic carbonate may be one, or two or more kinds.

環状カーボネートの非水溶媒全量に対する比率は、19.9〜59.9量%の範囲内にすることが望ましい。これは次のような理由によるものである。環状カーボネートの非水溶媒全体積に対する比率を19.9量%未満にすると、特に高温環境下でのリチウムイオンとGBLとの反応を抑えられなくなる恐れがある。また、環状カーボネート(特にEC)は、充電状態の正極との反応性がGBLよりも高いため、環状カーボネートの比率が59.9量%を超えると、過充電の際に非水溶媒の分解反応が生じ易く、セパレータによる電流遮断後も分解反応が継続して生じて熱暴走に至る危険性が高くなる。また、環状カーボネートは凝固点が高いため、環状カーボネートの比率が59.9量%を超えると、低温放電特性が著しく低下する恐れがある。また、環状カーボネートの比率が59.9量%を超えると、非水電解質の粘度が高くなってイオン伝導度が低下するため、大電流放電特性が低下する恐れがある。環状カーボネートの比率のより好ましい範囲は25〜50量%の範囲内で、さらに好ましい比率は、25〜45量%の範囲内である。 Ratio nonaqueous solvent total mass of the cyclic carbonate is preferably in the range of 19.9 to 59.9 mass%. This is due to the following reason. When the ratio non-aqueous solvent total volume of cyclic carbonate to less than 19.9 mass%, there is a risk that especially not be suppressed reaction between the lithium ions and GBL in a high-temperature environment. Moreover, the cyclic carbonate (especially EC) has higher than GBL reactivity with the positive electrode in a charged state, the ratio of cyclic carbonate exceeds 59.9 mass%, decomposition of the nonaqueous solvent during overcharge Reaction is likely to occur, and there is a high risk that the decomposition reaction will continue even after the current is cut off by the separator, leading to thermal runaway. Also, cyclic carbonate has a high freezing point, the ratio of cyclic carbonate exceeds 59.9 mass%, there is a possibility that the low-temperature discharge characteristics is significantly reduced. Further, the ratio of cyclic carbonate exceeds 59.9 mass%, the ion conductivity of the viscosity of the nonaqueous electrolyte becomes higher is lowered, there is a possibility that the large current discharge characteristics decrease. A more preferable range of the ratio of the cyclic carbonate in the range of 25 to 50 mass%, further preferred ratio is in the range of 25 to 45 mass%.

c.ハロゲン化トルエン
このハロゲン化トルエンは、塩化トルエン{クロロトルエン(CT)}及びオルトフッ化トルエン{オルトフルオロトルエン(o−FT)}よりなる群から選択される少なくとも1種類から構成される。
c. Halogenated toluene The halogenated toluene is composed of at least one selected from the group consisting of toluene chloride {chlorotoluene (CT)} and orthofluorinated toluene {orthofluorotoluene (o-FT)}.

40量%〜80量%のGBLと19.9〜59.9量%の環状カーボネートとを含む非水溶媒においては、過充電により正極電位が金属リチウムに対する電位で4.7V以上に達すると、正極においてGBLの分解反応とこの分解反応に伴う発熱反応が徐々に生じ始め、過充電が更に進行して正極電位が金属リチウムに対する電位で5.0Vを超えるとこれらの反応が急激に進行する。このとき、電池温度の上昇によって、セパレータが前記のようなシャットダウン現象を生じれば、リチウムイオンの流れが遮断され、過充電状態を安全に終息させることができる。ただし、このシャットダウン現象が完全に生じるためには、セパレータの正極及び負極と接している全ての面積において一様に、かつ短時間のうちに、セパレータを構成する樹脂が塑性変形を起こす温度(シャットダウン温度)まで上昇しなければならない。セパレータの温度がシャットダウン温度に達するまでの時間は、流れる電流が大きいほど短く、流れる電流が小さいほど時間は長くなる。また、このシャットダウン温度に達するまでの時間は、二次電池から熱が外部に逃げる、いわゆる放熱の効率が大きいほど長く、放熱の効率が小さいほど短くなる。この放熱の効率は、二次電池を構成する部材の材質や形状によって異なる。 In the non-aqueous solvent containing a 40 mass% to 80 mass% of GBL and 19.9 to 59.9 mass% of a cyclic carbonate, more than 4.7V at a potential positive potential with respect to lithium metal by overcharge When it reaches, the decomposition reaction of GBL and the exothermic reaction accompanying this decomposition reaction begin to occur gradually in the positive electrode, and when the overcharge further proceeds and the positive electrode potential exceeds 5.0 V in terms of the metal lithium, these reactions rapidly proceed. At this time, if the separator causes a shutdown phenomenon as described above due to an increase in battery temperature, the flow of lithium ions is blocked, and the overcharged state can be safely terminated. However, in order for this shutdown phenomenon to occur completely, the temperature at which the resin constituting the separator undergoes plastic deformation uniformly and in a short time in all areas in contact with the positive electrode and negative electrode of the separator (shutdown) Temperature). The time until the temperature of the separator reaches the shutdown temperature is shorter as the flowing current is larger, and the time is longer as the flowing current is smaller. In addition, the time until the shutdown temperature is reached is longer as the so-called heat dissipation efficiency, in which heat escapes from the secondary battery, and becomes shorter as the heat dissipation efficiency is lower. The efficiency of this heat dissipation varies depending on the material and shape of the members constituting the secondary battery.

本願発明では、GBLと環状カーボネートを所定の割合で含む非水溶媒中に、塩化トルエン{クロロトルエン(CT)}及びオルトフッ化トルエン{オルトフルオロトルエン(o−FT)}よりなる群から選択される少なくとも1種類のハロゲン化トルエンを添加する。オルトフッ化トルエン{オルトフルオロトルエン(o−FT)}の酸化電位(金属リチウムに対する電位)は4.9Vで、オルト塩化トルエン{オルトクロロトルエン(o−CT)}とパラ塩化トルエン{パラクロロトルエン(p−CT)}とメタ塩化トルエン{メタクロロトルエン(m−CT)}の酸化電位(金属リチウムに対する電位)は、いずれも4.8Vである。   In the present invention, the non-aqueous solvent containing GBL and cyclic carbonate in a predetermined ratio is selected from the group consisting of toluene chloride {chlorotoluene (CT)} and orthofluorinated toluene {orthofluorotoluene (o-FT)}. At least one toluene halide is added. The oxidation potential of orthofluorinated toluene {orthofluorotoluene (o-FT)} (potential with respect to metallic lithium) is 4.9 V. Orthochlorinated toluene {orthochlorotoluene (o-CT)} and parachlorinated toluene {parachlorotoluene ( p-CT)} and metachlorinated toluene {metachlorotoluene (m-CT)} have an oxidation potential (potential with respect to metallic lithium) of 4.8V.

これらハロゲン化トルエンの酸化反応に伴う発熱反応は、正極とGBLの反応による発熱反応と同時期に生じ、かつその酸化反応による発熱量が大きいため、短時間のうちに大きな発熱量を得てセパレータの温度をシャットダウン温度に到達させることができ、過充電の際に確実にシャットダウン現象を生じさせることが可能である。また、これらハロゲン化トルエンは、正極電位が4.7V未満の際には、正極、負極、および非水電解質(特にGBL)のいずれとも反応することがないため、二次電池の充放電特性が損なわれることがない。さらに、本願発明のように非水電解質の組成を規定すると、過充電電流遮断後、非水電解質の分解反応を速やかに停止させることができる。これらの結果、二次電池の充放電特性を損なうことなく、熱暴走を抑えることが可能になる。   The exothermic reaction accompanying the oxidation reaction of the halogenated toluene occurs at the same time as the exothermic reaction due to the reaction between the positive electrode and the GBL, and the calorific value due to the oxidation reaction is large. Thus, the shutdown temperature can reach the shutdown temperature, and the shutdown phenomenon can surely occur during overcharge. Moreover, since these halogenated toluenes do not react with any of the positive electrode, the negative electrode, and the nonaqueous electrolyte (particularly GBL) when the positive electrode potential is less than 4.7 V, the charge / discharge characteristics of the secondary battery are It will not be damaged. Furthermore, when the composition of the nonaqueous electrolyte is defined as in the present invention, the decomposition reaction of the nonaqueous electrolyte can be stopped quickly after the overcharge current is interrupted. As a result, thermal runaway can be suppressed without impairing the charge / discharge characteristics of the secondary battery.

更に、ハロゲン化トルエンとして、オルト塩化トルエン{オルトクロロトルエン(o−CT)}、パラ塩化トルエン{パラクロロトルエン(p−CT)}及びオルトフッ化トルエン{オルトフルオロトルエン(o−FT)}よりなる群から選択される少なくとも1種類のハロゲン化トルエンを用いると、過充電時の安全性をさらに向上することができるため、好ましい。これらハロゲン化トルエンは、酸化反応が生じるタイミングが最適で、かつ十分な発熱量が得られるだけでなく、酸化反応によりハロゲン化トルエンの重合体が生成し、生成した重合体がセパレータに固着して孔を塞ぎ、セパレータの電流遮蔽効果をより高めることができるからである。特に、優れた高温放置特性を得る観点から、オルトフッ化トルエン{オルトフルオロトルエン(o−FT)}を用いるのがより好ましい。   Furthermore, as halogenated toluene, it consists of orthochlorinated toluene {orthochlorotoluene (o-CT)}, parachlorinated toluene {parachlorotoluene (p-CT)}, and orthofluorinated toluene {orthofluorotoluene (o-FT)}. Use of at least one kind of halogenated toluene selected from the group is preferable because safety during overcharging can be further improved. In these halogenated toluenes, not only the timing at which the oxidation reaction occurs is optimal and a sufficient calorific value is obtained, but also a polymer of halogenated toluene is produced by the oxidation reaction, and the produced polymer is fixed to the separator. This is because the hole can be blocked and the current shielding effect of the separator can be further enhanced. In particular, orthofluorinated toluene {orthofluorotoluene (o-FT)} is more preferably used from the viewpoint of obtaining excellent high-temperature storage characteristics.

なお、4.7V未満の電位(対金属リチウム)で酸化反応を生じる物質を非水溶媒に添加した場合、GBLの反応による発熱が生じる前に、添加した物質の反応が終了してしまい、従って短時間のうちにセパレータの温度をシャットダウン温度に達することができない。一方、5.0Vを超える電位(対金属リチウム)で酸化反応を生じる物質を非水溶媒に添加した場合、添加した物質が酸化反応を生じる前に正極とGBLの反応による発熱が生じている。従って添加した物質が酸化反応を生じるときは二次電池の温度が既に上昇しており、その状態で酸化反応による発熱が生じるとかえって熱暴走を促進する危険性がある。   When a substance that causes an oxidation reaction at a potential of less than 4.7 V (to lithium metal) is added to the non-aqueous solvent, the reaction of the added substance is completed before the exothermic heat generated by the GBL reaction occurs. The temperature of the separator cannot reach the shutdown temperature within a short time. On the other hand, when a substance that causes an oxidation reaction at a potential exceeding 5.0 V (with respect to lithium metal) is added to the nonaqueous solvent, heat is generated by the reaction between the positive electrode and the GBL before the added substance causes an oxidation reaction. Therefore, when the added substance causes an oxidation reaction, the temperature of the secondary battery has already risen, and there is a risk of promoting thermal runaway if heat is generated by the oxidation reaction in that state.

ハロゲン化トルエンの非水溶媒全量に対する比率(y)は、0.1〜15量%の範囲内にすることが望ましい。これは次のような理由によるものである。ハロゲン化トルエンの比率(y)を0.1量%未満にすると、ハロゲン化トルエンの酸化反応による発熱量が少なくなり、セパレータをシャットダウンさせる効果が小さくなる。逆に、ハロゲン化トルエンの比率(y)が15量%を超えると、ハロゲン化トルエンの酸化反応による発熱量が大きくなりすぎ、二次電池の温度が急激に上昇して熱暴走に至る危険性が大きくなる。また、ハロゲン化トルエンの比率(y)が15量%を超えると、高温放置特性が低下する。 Ratio nonaqueous solvent total mass of the halogenated toluene (y) is preferably in the range of 0.1 to 15 mass%. This is due to the following reason. When the ratio of halogenated toluene (y) less than 0.1 mass%, the amount of heat generated by the oxidation reaction of the halogenated toluene is reduced, the effect of shutting down the separator is reduced. Conversely, if the ratio of halogenated toluene (y) exceeds 15 mass%, the amount of heat generated by the oxidation reaction of the halogenated toluene becomes too large, the risk that the temperature of the secondary battery reaches the rapidly rises to thermal runaway Increases sex. The ratio of halogenated toluene (y) is more than 15 mass%, high temperature storage characteristics decreases.

ハロゲン化トルエンのより好ましい比率(y)は、0.5〜10量%の範囲で、さらに好ましい比率(y)は、1〜8量%の範囲である。 More preferred ratios of halogenated toluene (y) is in the range of 0.5 to 10 mass%, more preferably the ratio (y) is in the range of 1-8 mass%.

d.副成分
非水溶媒中には、GBL、環状カーボネートおよびハロゲン化トルエン以外の他の溶媒を、副成分として含有させることができる。
d. Subcomponent In the non-aqueous solvent, a solvent other than GBL, cyclic carbonate and halogenated toluene can be contained as a subcomponent.

前記非水溶媒には、セパレータとの濡れ性を良くするために、トリオクチルフォスフェート(TOP)のような界面活性剤を含有させることが望ましい。界面活性剤の添加量は、3%以下が好ましく、さらには0.1〜1%の範囲内にすることが好ましい。   The non-aqueous solvent preferably contains a surfactant such as trioctyl phosphate (TOP) in order to improve the wettability with the separator. The addition amount of the surfactant is preferably 3% or less, and more preferably in the range of 0.1 to 1%.

副成分としては、例えば、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、フェニルエチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、γ−バレロラクトン、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、2―メチルフラン、フラン、チオフェン、カテコールカーボネート、エチレンサルファイト、12−クラウン−4、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等を挙げることができる。副成分の種類は、1種類または2種類以上にすることができる。   As an auxiliary component, for example, vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, phenyl ethylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, γ-valerolactone, methyl propionate, ethyl propionate, 2-methylfuran, furan, thiophene, Examples thereof include catechol carbonate, ethylene sulfite, 12-crown-4, and tetraethylene glycol dimethyl ether. The kind of subcomponent can be made into one kind or two kinds or more.

中でも、ビニレンカーボネート(VC)を含む副成分は、負極表面に緻密な保護皮膜を生成するため、負極活物質中に吸蔵されたリチウムイオンとGBLとの反応性をさらに低くすることが可能になり、放置放電特性を改善することができる。非水溶媒中の副成分の量比率は、10量%以下の範囲内にすることが望ましい。これは、副成分の量比率を10量%よりも多くすると、負極表面の保護皮膜のリチウムイオン透過性が低下して低温放電特性が大幅に損なわれる可能性があるからである。副成分の量比率のより好ましい範囲は0.01〜5量%であり、更に好ましい範囲は0.1〜3量%である。 Among them, the secondary component containing vinylene carbonate (VC) produces a dense protective film on the negative electrode surface, so that the reactivity between lithium ions occluded in the negative electrode active material and GBL can be further reduced. The neglected discharge characteristics can be improved. Mass ratio of the secondary components of the nonaqueous solvent is preferably in the range of 10 mass% or less. This is because when the mass ratio of the secondary components to more than 10 mass%, low-temperature discharge characteristics of lithium ion permeability of the protective film on the negative electrode surface is reduced there is a possibility that impaired significantly. A more preferable range of the mass ratio of subcomponents is 0.01 to 5 mass%, still more preferably in the range of from 0.1 to 3 mass%.

e.電解質
前記非水溶媒に溶解される電解質としては、例えば、過塩素酸リチウム(LiClO4 )、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6 )、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4 )、六フッ化砒素リチウム(LiAsF6 )、トリフルオロメタスルホン酸リチウム(LiCF3 SO3 )、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム(LiN(CF3 SO2 2 )、ビスペンタフルオロエチルスルホニルイミドリチウム(LiN(C25SO22)などのリチウム塩を挙げることができる。使用する電解質の種類は、1種類または2種類以上にすることができる。
e. Electrolyte Examples of the electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent include lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), and arsenic hexafluoride. Lithium (LiAsF 6 ), lithium trifluorometasulfonate (LiCF 3 SO 3 ), lithium bistrifluoromethylsulfonylimide (LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ), lithium bispentafluoroethylsulfonylimide (LiN (C 2 F 5) There may be mentioned lithium salts such as SO 2 ) 2 ). The type of electrolyte used can be one type or two or more types.

中でも、LiBF4は、二次電池の温度が上昇したときの正極との反応性が低いことから、電流遮断後、非水電解質の分解反応を速やかに終結させることができるため、好ましい。また、LiN(CF3SO22およびLiN(C25SO22のうち少なくとも一方からなるリチウム塩と、LiBF4からなるリチウム塩とを含有する混合塩か、あるいはLiBF4及びLiPF6を含有する混合塩を用いると、高温でのサイクル寿命をより向上することができる。 Among them, LiBF 4 is preferable because it has a low reactivity with the positive electrode when the temperature of the secondary battery rises, and thus can quickly terminate the decomposition reaction of the nonaqueous electrolyte after the current interruption. Also, a lithium salt of at least one of LiN (CF 3 SO 2) 2 and LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2, or a mixed salt containing a lithium salt comprising LiBF 4, or LiBF 4 and LiPF When a mixed salt containing 6 is used, the cycle life at a high temperature can be further improved.

前記電解質の総量に対するLiBF4量比率は、50量%以上にすることが望ましい。これは、LiBF4量比率を50量%未満にすると、LiBF4よりも正極との反応性の高い電解質(例えばLiPF6)の比率が大きくなり、過充電状態における発熱反応が生じ易く、熱暴走状態に陥る危険性が大きくなるためである。 The mass ratio of LiBF 4 relative to the total mass of the electrolyte, it is desirable to more than 50 mass%. This is because when the mass ratio of LiBF 4 in less than 50 mass%, the proportion of highly reactive electrolyte between the positive electrode than LiBF 4 (e.g. LiPF 6) is increased, easily occurs exothermic reactions in the overcharged state This is because the risk of falling into a thermal runaway state increases.

LiBF4のより好ましい比率は、70量%以上で、さらに好ましい比率は、80量%以上である。 More preferred ratios of LiBF 4 is a 70 mass% or more, more preferred ratio is 80 mass% or more.

前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量は、0.5〜2.5モル/Lとすることが望ましい。さらに好ましい範囲は、1〜2.5モル/Lである。   The amount of the electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent is preferably 0.5 to 2.5 mol / L. A more preferable range is 1 to 2.5 mol / L.

前記非水電解質の量は、電池単位容量100mAh当たり0.2〜0.6gにすることが好ましい。非水電解質量のより好ましい範囲は、0.25〜0.55g/100mAhである。   The amount of the nonaqueous electrolyte is preferably 0.2 to 0.6 g per 100 mAh of battery unit capacity. A more preferable range of the nonaqueous electrolytic mass is 0.25 to 0.55 g / 100 mAh.

本発明に係る非水電解質二次電池の一例である薄型リチウムイオン二次電池を図1〜図2を参照して詳細に説明する。   A thin lithium ion secondary battery, which is an example of a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, will be described in detail with reference to FIGS.

図1は、本発明に係わる非水電解質二次電池の一例である薄型リチウムイオン二次電池を示す斜視図、図2は図1の薄型リチウムイオン二次電池を短辺方向に沿って切断した部分断面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing a thin lithium ion secondary battery which is an example of a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin lithium ion secondary battery of FIG. It is a fragmentary sectional view.

図1に示すように、矩形のカップ状をなす容器本体1内には、電極群2が収納されている。電極群2は、正極3と、負極4と、正極3と負極4の間に配置されるセパレータ5を含む積層物が偏平形状に捲回された構造を有する。非水電解質は、電極群2に保持されている。容器本体1の縁の一部は幅広になっており、蓋板6として機能する。容器本体1と蓋板6は、それぞれ、ラミネートフィルムから構成される。このラミネートフィルムは、外部保護層7と、熱可塑性樹脂を含有する内部保護層8と、外部保護層7と内部保護層8の間に配置される金属層9とを含む。容器本体1には蓋体6が内部保護層8の熱可塑性樹脂を用いてヒートシールによって固定され、それにより容器内に電極群2が密封される。正極3には正極タブ10が接続され、負極4には負極タブ11が接続され、それぞれ容器の外部に引き出されて、正極端子及び負極端子の役割を果たす。   As shown in FIG. 1, an electrode group 2 is accommodated in a container body 1 having a rectangular cup shape. The electrode group 2 has a structure in which a laminate including a positive electrode 3, a negative electrode 4, and a separator 5 disposed between the positive electrode 3 and the negative electrode 4 is wound into a flat shape. The nonaqueous electrolyte is held in the electrode group 2. A part of the edge of the container body 1 is wide and functions as the lid plate 6. The container body 1 and the cover plate 6 are each composed of a laminate film. The laminate film includes an external protective layer 7, an internal protective layer 8 containing a thermoplastic resin, and a metal layer 9 disposed between the external protective layer 7 and the internal protective layer 8. A lid 6 is fixed to the container body 1 by heat sealing using a thermoplastic resin of the inner protective layer 8, whereby the electrode group 2 is sealed in the container. A positive electrode tab 10 is connected to the positive electrode 3, and a negative electrode tab 11 is connected to the negative electrode 4, and each is pulled out of the container and serves as a positive electrode terminal and a negative electrode terminal.

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施例1)
<正極の作製>
まず、リチウムコバルト酸化物(LixCoO2;但し、Xは0<X≦1である)粉末90量%に、アセチレンブラック5量%と、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)5量%のジメチルフォルムアミド(DMF)溶液とを加えて混合し、スラリーを調製した。前記スラリーを厚さが15μmのアルミニウム箔からなる集電体の両面に塗布した後、乾燥し、プレスすることにより、正極層が集電体の両面に担持された構造の正極を作製した。なお、正極層の厚さは、片面当り60μmであった。
Example 1
<Preparation of positive electrode>
First, lithium cobalt oxides; in (Li x CoO 2 where, X is 0 <X ≦ 1 a is) powder 90 mass%, and 5 mass% of acetylene black, polyvinylidene fluoride (PVdF) 5 mass% of Dimethylformamide (DMF) solution was added and mixed to prepare a slurry. The slurry was applied to both sides of a current collector made of an aluminum foil having a thickness of 15 μm, then dried and pressed to produce a positive electrode having a structure in which the positive electrode layer was supported on both sides of the current collector. The thickness of the positive electrode layer was 60 μm per side.

<負極の作製>
炭素質材料として3000℃で熱処理したメソフェーズピッチ系炭素繊維(粉末X線回折により求められる(002)面の面間隔(d002 )が0.336nm)の粉末を95量%と、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)5量%のジメチルフォルムアミド(DMF)溶液とを混合し、スラリーを調製した。前記スラリーを厚さが12μmの銅箔からなる集電体の両面に塗布し、乾燥し、プレスすることにより、負極層が集電体に担持された構造の負極を作製した。なお、負極層の厚さは、片面当り55μmであった。
<Production of negative electrode>
And 95 mass% of powder of mesophase pitch-based carbon fibers heat-treated (determined by powder X-ray diffraction (002) plane interval of (d 002) is 0.336 nm) at 3000 ° C. As the carbonaceous material, polyvinylidene fluoride (PVdF) 5 mass% of a mixture of dimethyl formamide (DMF) solution to prepare a slurry. The slurry was applied to both surfaces of a current collector made of a copper foil having a thickness of 12 μm, dried, and pressed to prepare a negative electrode having a structure in which the negative electrode layer was supported on the current collector. The thickness of the negative electrode layer was 55 μm per side.

なお、炭素質物の(002)面の面間隔d002は、粉末X線回折スペクトルから半値幅中点法によりそれぞれ求めた。この際、ローレンツ散乱等の散乱補正は、行わなかった。 The surface spacing d 002 of (002) plane of the carbonaceous material were respectively determined by the powder X-ray diffraction spectrum half width midpoint method. At this time, scattering correction such as Lorentz scattering was not performed.

<セパレータ>
厚さが25μm、多孔度45%で、シャットダウン温度が135℃で、透気度が300秒/100cm3で、溶融温度が170℃の微多孔性ポリエチレン膜からなるセパレータを用意した。
<Separator>
A separator made of a microporous polyethylene film having a thickness of 25 μm, a porosity of 45%, a shutdown temperature of 135 ° C., an air permeability of 300 seconds / 100 cm 3 and a melting temperature of 170 ° C. was prepared.

<電極群の作製>
前記正極の集電体に帯状アルミニウム箔(厚さ100μm)からなる正極リードを超音波溶接し、前記負極の集電体に帯状ニッケル箔(厚さ100μm)からなる負極リードを超音波溶接した後、前記正極及び前記負極をその間に前記セパレータを介して渦巻き状に捲回し、電極群を作製した。この電極群を加熱しながらプレス機で加圧することにより、偏平状に成形した。
<Production of electrode group>
After the positive electrode lead made of a strip-shaped aluminum foil (thickness 100 μm) is ultrasonically welded to the positive electrode current collector, and the negative electrode lead made of a strip-shaped nickel foil (thickness 100 μm) is ultrasonically welded to the negative electrode current collector The positive electrode and the negative electrode were spirally wound through the separator between them to prepare an electrode group. The electrode group was formed into a flat shape by applying pressure with a press while heating.

アルミニウム箔の両面をポリエチレンで覆った厚さ100μmのラミネートフィルムを、プレス機により矩形のカップ状に成形し、得られた容器内に前記電極群を収納した。   A laminate film having a thickness of 100 μm in which both surfaces of an aluminum foil were covered with polyethylene was formed into a rectangular cup shape by a press machine, and the electrode group was housed in the obtained container.

次いで、容器内の電極群に80℃で真空乾燥を12時間施すことにより電極群及びラミネートフィルムに含まれる水分を除去した。   Next, the electrode group in the container was vacuum dried at 80 ° C. for 12 hours to remove moisture contained in the electrode group and the laminate film.

<液状非水電解質の調製>
エチレンカーボネート(EC)、γ−ブチロラクトン(GBL)およびオルト塩化トルエン{オルトクロロトルエン(o−CT);対金属リチウムでの酸化電位4.8V}を量比率(EC:GBL:o−CT)が35:60:5になるように混合して非水溶媒を調製した。得られた非水溶媒に四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4 )をその濃度が1.5モル/Lになるように溶解させて、液状非水電解質を調製した。
<Preparation of liquid nonaqueous electrolyte>
Ethylene carbonate (EC), .gamma.-butyrolactone (GBL) and ortho-toluene chloride; the mass ratio {orthochlorotoluene (o-CT) versus oxidation potential 4.8V at the metal lithium} (EC: GBL: o- CT) To 35: 60: 5 to prepare a non-aqueous solvent. A liquid non-aqueous electrolyte was prepared by dissolving lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) in the obtained non-aqueous solvent so that its concentration was 1.5 mol / L.

容器内の電極群に前記液状非水電解質を電池容量1Ah当たりの量が4.8gとなるように注入し、ヒートシールにより封止した後、前述した図1、2に示す構造を有し、厚さが3.6mm、幅が35mm、高さが62mmで、公称容量が0.65Ahの非水電解質二次電池を組み立てた。   After injecting the liquid non-aqueous electrolyte into the electrode group in the container so that the amount per battery capacity 1Ah is 4.8 g and sealing by heat sealing, the structure shown in FIGS. A nonaqueous electrolyte secondary battery having a thickness of 3.6 mm, a width of 35 mm, a height of 62 mm, and a nominal capacity of 0.65 Ah was assembled.

この非水電解質二次電池に対し、初充放電工程として以下の処置を施した。まず、室温で0.2Cで4.2Vまで定電流・定電圧充電を15時間行った。その後、室温で0.2Cで3.0Vまで放電し、非水電解質二次電池を製造した。   The following treatment was applied to the non-aqueous electrolyte secondary battery as an initial charge / discharge process. First, constant current / constant voltage charging was performed for 15 hours at room temperature to 4.2 V at 0.2C. Then, it discharged to 3.0V at 0.2C at room temperature, and manufactured the nonaqueous electrolyte secondary battery.

ここで、1Cとは公称容量(Ah)を1時間で放電するために必要な電流値である。よって、0.2Cは、公称容量(Ah)を5時間で放電するために必要な電流値である。   Here, 1C is a current value necessary for discharging the nominal capacity (Ah) in one hour. Therefore, 0.2 C is a current value necessary for discharging the nominal capacity (Ah) in 5 hours.

(実施例2〜4)
非水溶媒中のハロゲン化トルエンの種類を下記表1に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様にして非水電解質二次電池を製造した。なお下記表1中、p−CTはパラ塩化トルエン(パラクロロトルエン;対金属リチウムでの酸化電位4.8V)、o−FTはオルトフッ化トルエン(オルトフルオロトルエン;対金属リチウムでの酸化電位4.9V)、m−CTはメタ塩化トルエン(メタクロロトルエン;対金属リチウムでの酸化電位4.8V)を示す。
(Examples 2 to 4)
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the type of halogenated toluene in the nonaqueous solvent was changed as shown in Table 1 below. In Table 1 below, p-CT is parachlorotoluene (parachlorotoluene; oxidation potential with lithium metal 4.8 V), o-FT is orthofluorinated toluene (orthofluorotoluene; oxidation potential 4 with lithium metal) .9V), m-CT represents metachlorotoluene (metachlorotoluene; oxidation potential of 4.8 V with lithium metal).

(実施例5〜7)
EC、GBL、o−CTの量比率を下記表1に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様にして非水電解質二次電池を製造した。
(Examples 5-7)
EC, GBL, except for changing the mass ratio of the o-CT as shown in the following Table 1, were prepared non-aqueous electrolyte secondary battery in the same manner as in Example 1 described above.

(実施例8)
ECの代わりにプロピレンカーボネート(PC)を用いること以外は、前述した実施例1と同様にして非水電解質二次電池を製造した。
(Example 8)
A nonaqueous electrolyte secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that propylene carbonate (PC) was used instead of EC.

(実施例9)
エチレンカーボネート(EC)、γ−ブチロラクトン(GBL)、オルト塩化トルエン{オルトクロロトルエン(o−CT)}を量比率(EC:GBL:o−CT)が35:60:5になるように混合して非水溶媒を調製した。得られた非水溶媒に、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4 )と六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を等しい量で混合し、その合計の濃度が1.5モル/Lになるように溶解させて、液状非水電解質を調製した。
Example 9
Ethylene carbonate (EC), .gamma.-butyrolactone (GBL), ortho-toluene chloride {orthochlorotoluene (o-CT)} a mass ratio (EC: GBL: o-CT ) is 35: 60: mixed at a 5 Thus, a non-aqueous solvent was prepared. The resulting non-aqueous solvents, was mixed with equal mass of lithium tetrafluoroborate (LiBF 4) and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6), the concentration of the total of 1.5 mol / L Thus, a liquid non-aqueous electrolyte was prepared.

かかる液状非水電解質を用いること以外は、前述した実施例1と同様にして非水電解質二次電池を製造した。   A nonaqueous electrolyte secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 described above except that this liquid nonaqueous electrolyte was used.

(実施例10〜11)
下記表1に示す組成を有する非水溶媒を用いること以外は、前述した実施例1と同様にして非水電解質二次電池を製造した。
(Examples 10 to 11)
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that a nonaqueous solvent having the composition shown in Table 1 below was used.

(比較例1)
非水溶媒にハロゲン化トルエンを添加しないこと以外は、前述した実施例1と同様にして非水電解質二次電池を製造した。
(Comparative Example 1)
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that no halogenated toluene was added to the nonaqueous solvent.

(比較例2)
非水溶媒に、o−CTの代わりにビフェニル(BP;金属リチウムに対する酸化電位4.5V)を添加すること以外は、前述した実施例1と同様にして非水電解質二次電池を製造した。
(Comparative Example 2)
A nonaqueous electrolyte secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 described above, except that biphenyl (BP; oxidation potential of 4.5 V with respect to metallic lithium) was added to the nonaqueous solvent instead of o-CT.

(比較例3〜5)
EC、GBL、o−CTの量比率を下記表1に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様にして非水電解質二次電池を製造した。
(Comparative Examples 3-5)
EC, GBL, except for changing the mass ratio of the o-CT as shown in the following Table 1, were prepared non-aqueous electrolyte secondary battery in the same manner as in Example 1 described above.

(比較例6)
エチレンカーボネート(EC)、γ−ブチロラクトン(GBL)、オルト塩化トルエン{オルトクロロトルエン(o−CT)}を量比率(EC:GBL:o−CT)が35:60:5になるように混合して非水溶媒を調製した。得られた非水溶媒に、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4 )と六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を量比(LiBF4:LiPF6)が40:60になるように混合し、その合計の濃度が1.5モル/Lになるように溶解させて、液状非水電解質を調製した。
(Comparative Example 6)
Ethylene carbonate (EC), .gamma.-butyrolactone (GBL), ortho-toluene chloride {orthochlorotoluene (o-CT)} a mass ratio (EC: GBL: o-CT ) is 35: 60: mixed at a 5 Thus, a non-aqueous solvent was prepared. The resulting non-aqueous solvent, lithium tetrafluoroborate (LiBF 4) and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6) the mass ratio (LiBF 4: LiPF 6) were mixed such that the 40:60 The liquid non-aqueous electrolyte was prepared by dissolving so that the total concentration was 1.5 mol / L.

かかる液状非水電解質を用いること以外は、前述した実施例1と同様にして非水電解質二次電池を製造した。   A nonaqueous electrolyte secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 described above except that this liquid nonaqueous electrolyte was used.

(比較例7)
非水溶媒に、o−CTの代わりに2,4−ジクロロトルエン(金属リチウムに対する酸化電位4.5V)を添加すること以外は、前述した実施例1と同様にして非水電解質二次電池を製造した。
(Comparative Example 7)
A nonaqueous electrolyte secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2,4-dichlorotoluene (oxidation potential 4.5 V with respect to metallic lithium) was added to the nonaqueous solvent instead of o-CT. Manufactured.

(比較例8)
非水溶媒に、o−CTの代わりに特開平7−302614に記載の2,4−ジメチルアニソール(金属リチウムに対する酸化電位4.35V)を添加すること以外は、前述した実施例1と同様にして非水電解質二次電池を製造した。
(Comparative Example 8)
Except for adding 2,4-dimethylanisole described in JP-A-7-302614 (oxidation potential of 4.35 V with respect to metallic lithium) instead of o-CT to a non-aqueous solvent, the same as in Example 1 described above. Thus, a non-aqueous electrolyte secondary battery was manufactured.

(比較例9)
非水溶媒に、o−CTの代わりに特開平9−50822に記載の2,3,5,6−テトラフルオロ−4−メチルアニソール(金属リチウムに対する酸化電位4.75V)を添加すること以外は、前述した実施例1と同様にして非水電解質二次電池を製造した。
(Comparative Example 9)
Except for adding 2,3,5,6-tetrafluoro-4-methylanisole described in JP-A-9-50822 (oxidation potential of 4.75 V with respect to metallic lithium) instead of o-CT to a non-aqueous solvent. A non-aqueous electrolyte secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 described above.

(比較例10)
非水溶媒に、o−CTの代わりにp−フルオロトルエン(金属リチウムに対する酸化電位4.9V)を添加すること以外は、前述した実施例1と同様にして非水電解質二次電池を製造した。
(Comparative Example 10)
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that p-fluorotoluene (oxidation potential with respect to metallic lithium of 4.9 V) was added to the nonaqueous solvent instead of o-CT. .

(比較例11)
EC、GBL、o−CTの量比率を10:85:5に変更すること以外は、前述した実施例1と同様にして非水電解質二次電池を製造した。
(Comparative Example 11)
EC, GBL, the o-CT in mass ratio of 10: 85: except changing to 5, to prepare a non-aqueous electrolyte secondary battery in the same manner as in Example 1 described above.

(比較例12)
下記表2に示す組成を有する非水溶媒を用いること以外は、前述した実施例1と同様にして非水電解質二次電池を製造した。なお、表2におけるEMCは、エチルメチルカーボネートを示す。
(Comparative Example 12)
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that a nonaqueous solvent having the composition shown in Table 2 below was used. In addition, EMC in Table 2 shows ethyl methyl carbonate.

得られた実施例1〜11および比較例1〜12の非水電解質二次電池の各10個ずつについて、過充電試験を行った。過充電試験の方法は、電流値3Cで充電を続け、その際に異常な発熱や発火を生じた非水電解質二次電池の数を記録するものである。異常な発熱や発火を生じた電池個数の全体に占める割合(%)を下記表1〜表2に示す。   An overcharge test was performed on each of the ten nonaqueous electrolyte secondary batteries of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 12. In the overcharge test method, charging is continued at a current value of 3 C, and the number of nonaqueous electrolyte secondary batteries that have generated abnormal heat generation or ignition at that time is recorded. Tables 1 and 2 below show the percentage (%) of the total number of batteries that generate abnormal heat generation and ignition.

また、実施例1〜11および比較例1〜12の非水電解質二次電池について、放電電流1C、放電終止電圧3.0Vの条件で放電させた後、温度65℃の環境中に1ヶ月保管し、保管後の容量維持率(保管前の放電容量を100%とする)を求め、その結果を下記表1〜2に併記する。

Figure 0004395071
Further, the nonaqueous electrolyte secondary batteries of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 12 were discharged for 1 month in an environment at a temperature of 65 ° C. after being discharged under the conditions of a discharge current of 1 C and a discharge end voltage of 3.0 V. Then, the capacity retention rate after storage (the discharge capacity before storage is 100%) is determined, and the results are also shown in Tables 1 and 2 below.
Figure 0004395071

Figure 0004395071
Figure 0004395071

表1〜2から明らかなように、GBLの量比率(量%)xが40≦x≦80、環状カーボネートの量比率(量%)zが19.9≦z≦59.9並びにハロゲン化トルエンの量比率(量%)yが0.1≦y≦15である非水溶媒を用い、かつ電解質の総量に占めるLiBF4量比率が50量%以上である実施例1〜11の二次電池は、過充電試験を行った10個のうち異常な発熱を生じたのはせいぜい2個(20%以下)で、過充電状態を安全に終了させる効果が大きいと言える。特に、ハロゲン化トルエンとしてo−CT、p−CT、o−FTを添加した実施例1〜3の二次電池は、ハロゲン化トルエンとしてm−CTを添加した実施例4の二次電池に比べて、同じ添加量で更に過充電状態を安全に終了させる効果が大きいと言える。 As apparent from Table 1-2, mass ratio (mass%) of GBL x is 40 ≦ x ≦ 80, mass ratio of the cyclic carbonate (mass%) z is 19.9 ≦ z ≦ 59.9 and mass ratio (mass%) of halogenated toluene y is 0.1 ≦ y ≦ 15 is used non-aqueous solvents are, and mass ratio of LiBF 4 to the total mass of the electrolyte 50 mass% or more As for the secondary batteries of Examples 1-11, the abnormal heat generation out of the 10 batteries subjected to the overcharge test is at most 2 (20% or less), and the effect of safely terminating the overcharge state is achieved. Can be said to be large. In particular, the secondary batteries of Examples 1 to 3 to which o-CT, p-CT, and o-FT were added as halogenated toluene were compared with the secondary battery of Example 4 to which m-CT was added as a halogenated toluene. Thus, it can be said that the effect of safely terminating the overcharge state with the same addition amount is great.

実施例1〜11の二次電池は、放電状態で65℃の高温環境下に保管した際の容量維持率が80%以上であり、高温放置特性に優れていることが理解できる。ハロゲン化トルエンの種類の違いによる高温放置時の容量維持率の影響については、o−FT(実施例3)>o−CT(実施例1)>p−CT(実施例2)の順に容量維持率が高くなっていることがわかる。また、実施例1〜11のうち最も容量維持率の高いのは、EC、GBL、o−FTおよびVCを含む非水溶媒を用いる実施例10の二次電池であった。   It can be understood that the secondary batteries of Examples 1 to 11 have a capacity retention rate of 80% or more when stored in a high temperature environment of 65 ° C. in a discharged state, and are excellent in high temperature storage characteristics. Regarding the influence of the capacity retention rate when left at high temperature due to the difference in the type of halogenated toluene, the capacity is maintained in the order of o-FT (Example 3)> o-CT (Example 1)> p-CT (Example 2). It can be seen that the rate is high. Moreover, the secondary battery of Example 10 using the non-aqueous solvent containing EC, GBL, o-FT, and VC has the highest capacity retention ratio among Examples 1-11.

これに対し、ECとGBLからなり、ハロゲン化トルエンが無添加の非水溶媒を用いる比較例1の非水電解質二次電池は、10個全てが異常な発熱を生じ、例えばこの二次電池を電源として用いた携帯機器は、万が一充電装置の故障等のために連続して大電流で充電が行われた場合に、機器が過熱し、最悪の場合は発火する可能性が大きいために不適当であることが明らかである。ECとGBLとBPからなる非水溶媒を用いる比較例2の二次電池も同様である。また、ECとGBLと特開2000−156243号公開公報(特許文献4)に記載のジクロロトルエンからなる非水溶媒を用いる比較例7の二次電池では、過充電試験を行った10個のうち5個が異常な発熱を生じ、そのうえ高温放置時の容量維持率が低かった。 On the other hand, all of the nonaqueous electrolyte secondary batteries of Comparative Example 1 made of EC and GBL and using a nonaqueous solvent to which no halogenated toluene was added generated abnormal heat. The portable device used as a power source is not suitable because it is likely to overheat in the worst case when it is continuously charged with a large current due to a failure of the charging device, etc. It is clear that The same applies to the secondary battery of Comparative Example 2 using a non-aqueous solvent composed of EC, GBL, and BP. Moreover, in the secondary battery of the comparative example 7 using the nonaqueous solvent which consists of dichlorotoluene described in EC, GBL, and Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-156243 (patent document 4) , out of 10 which performed the overcharge test Five of them generated abnormal heat, and the capacity retention rate when left at high temperature was low.

非水溶媒にo−CTを0.01%添加した比較例3の二次電池では、過充電試験を行った10個のうち5個が異常な発熱を生じており、過充電の場合にも安全に充電を終了させる効果は不充分であると言える。非水溶媒にo−CTを20%添加した比較例4の二次電池では、高温放置時の容量維持率が低いばかりか、過充電試験を行った10個のうち4個が異常な発熱を生じている。これは、o−CTの添加量が多いため、o−CT自身の酸化反応による発熱量が多く、電池の温度が上昇してしまったためと考えられる。   In the secondary battery of Comparative Example 3 in which 0.01% of o-CT was added to the non-aqueous solvent, 5 out of 10 batteries subjected to the overcharge test generated abnormal heat generation. It can be said that the effect of safely terminating charging is insufficient. In the secondary battery of Comparative Example 4 in which 20% o-CT was added to the non-aqueous solvent, not only the capacity maintenance rate when left at high temperature was low, but also 4 out of 10 batteries that were subjected to the overcharge test generated abnormal heat. Has occurred. This is presumably because the amount of o-CT added is large, so the amount of heat generated by the oxidation reaction of o-CT itself is large, and the temperature of the battery has risen.

非水溶媒の総量に占めるGBLの量比が30%である比較例5の二次電池では、過充電試験を行った10個のうち4個が異常な発熱を生じている。これは、GBLの量が少ないため、過充電状態においてGBLが酸化して正極上に抵抗被膜を生成する効果が小さく、過充電状態での正極と液状非水電解質との反応による発熱が生じやすいため、電池の温度が上昇してしまったと考えられる。 In the secondary battery of Comparative Example 5 mass ratio of GBL to the total mass of the nonaqueous solvent is 30%, four ten of which were overcharging test occurs abnormal heat. This is because the amount of GBL is small, so that the effect of oxidizing the GBL in the overcharged state to form a resistance film on the positive electrode is small, and heat generation is likely to occur due to the reaction between the positive electrode and the liquid nonaqueous electrolyte in the overcharged state. Therefore, it is considered that the temperature of the battery has increased.

非水溶媒に溶解する電解質の総量に占めるLiBF4とLiPF6量比が40:60である比較例6の二次電池では、過充電試験を行った10個のうち4個が異常な発熱を生じている。これは、LiPF6が高温状態での安定性に欠け、LiPF6自身が反応して発熱しやすいため、電池の温度が上昇してしまったためと考えられる。 In the secondary battery of Comparative Example 6 mass ratio of LiBF 4 and LiPF 6 to the total mass is 40:60 of the electrolyte to be dissolved in the nonaqueous solvent, four of the ten which were overcharge test An abnormal fever is generated. This, LiPF 6 is lacking in stability at high temperature, since the LiPF 6 itself tends to generate heat in response, presumably because the temperature of the battery had risen.

非水溶媒の総量に占めるECとGBLの量比がそれぞれ10%、85%である比較例11の二次電池では、保管後の放電容量は保管前の放電容量の10%に低下していた。これは、非水溶媒中のGBLの割合が多いため、高温状態で負極表面とGBLとの反応が進行しやすく、65℃で保管している間に負極が劣化したためと考えられる。 Mass ratio of 10 percent each of the EC and GBL in the total mass of the nonaqueous solvent, in the secondary battery of Comparative Example 11 is 85%, the discharge capacity after storage is reduced to 10% of the discharge capacity before storage Was. This is presumably because the reaction between the negative electrode surface and GBL tends to proceed at a high temperature because the proportion of GBL in the non-aqueous solvent is high, and the negative electrode deteriorated during storage at 65 ° C.

EMCのようなジアルキルカーボネートとECとハロゲン化トルエンからなる非水溶媒を備えた比較例12の二次電池は、放電状態で高温にて放置した際の容量低下が少ないものの、過充電試験時の異常発熱発生率が100%と劣っていた。これは、過充電時、ハロゲン化トルエンの酸化分解がカーボネート類よりも先に生じ、この発熱量ではセパレータのシャットダウン機構が作動せず、熱暴走に到ったためである。   The secondary battery of Comparative Example 12 comprising a non-aqueous solvent consisting of a dialkyl carbonate such as EMC, EC, and a halogenated toluene has a small capacity drop when left at a high temperature in a discharged state. Abnormal heat generation rate was inferior at 100%. This is because during the overcharge, the halogenated toluene was oxidatively decomposed before the carbonates, and the heat generation amount caused the thermal shutdown because the separator shutdown mechanism did not operate.

(ハロゲン化トルエンの検出方法)
また、実施例1〜3の二次電池について、前記初充放電工程後、5時間以上回路を開放して十分に電位を落ち着かせた後、Ar濃度が99.9%以上、かつ露点が−50℃以下のグローブボックス内で分解し、電極群を取り出した。前記電極群を遠沈管につめ、ジメチルスルホキシド(DMSO)−d6を加えて密封し、前記グローブボックスより取り出し、遠心分離を行った。その後、前記グローブボックス内で、前記遠沈管から前記電解液と前記DMSO−d6の混合溶液を採取した。前記混合溶媒を5mmφのNMR用試料管に0.5ml程度入れ、NMR測定を行った。前記NMR測定に用いた装置は日本電子株式会社製JNM−LA400WBであり、観測核は1H、観測周波数は400MHz、ジメチルスルホキシド(DMSO)−d6中に僅かに含まれる残余プロトン信号を内部基準として利用した(2.5ppm)。測定温度は25℃とした。1HNMRスペクトルではECに対応するピークが4.5ppm付近に観測され、GBLに対応するピークが2.1ppm付近、2.4ppm付近、4.2ppm付近に観察された。更に、実施例1の二次電池では、o−CTに対応するピークが、2.3ppm付近及び7.2〜7.4ppm付近に観察された。実施例2の二次電池では、p−CTに対応するピークが2.2ppm付近及び7.1〜7.3ppm付近に観察された。実施例3の二次電池では、o−FTに対応するピークが2.2ppm付近及び7.1〜7.3ppm付近に観察された。これらの結果から、初充放電工程後の実施例1〜3の二次電池に存在する非水溶媒中にo−CT、p−CT、o−FTがそれぞれ含まれていることを確認できた。
(Method of detecting halogenated toluene)
For the secondary batteries of Examples 1 to 3, after the initial charge / discharge step, the circuit was opened for 5 hours or more to sufficiently settle the potential, and then the Ar concentration was 99.9% or more and the dew point was − It decomposed | disassembled in the glove box below 50 degreeC, and took out the electrode group. The electrode group was put in a centrifuge tube, dimethyl sulfoxide (DMSO) -d 6 was added and sealed, removed from the glove box, and centrifuged. Thereafter, a mixed solution of the electrolytic solution and the DMSO-d 6 was collected from the centrifuge tube in the glove box. About 0.5 ml of the mixed solvent was put into a 5 mmφ NMR sample tube and subjected to NMR measurement. The apparatus used for the NMR measurement is JNM-LA400WB manufactured by JEOL Ltd., the observation nucleus is 1 H, the observation frequency is 400 MHz, and the residual proton signal slightly contained in dimethyl sulfoxide (DMSO) -d 6 is used as an internal reference. (2.5 ppm). The measurement temperature was 25 ° C. In the 1 HNMR spectrum, a peak corresponding to EC was observed around 4.5 ppm, and a peak corresponding to GBL was observed around 2.1 ppm, around 2.4 ppm, and around 4.2 ppm. Furthermore, in the secondary battery of Example 1, peaks corresponding to o-CT were observed around 2.3 ppm and around 7.2 to 7.4 ppm. In the secondary battery of Example 2, peaks corresponding to p-CT were observed around 2.2 ppm and around 7.1 to 7.3 ppm. In the secondary battery of Example 3, peaks corresponding to o-FT were observed around 2.2 ppm and around 7.1 to 7.3 ppm. From these results, it was confirmed that o-CT, p-CT, and o-FT were respectively contained in the nonaqueous solvent present in the secondary batteries of Examples 1 to 3 after the initial charge / discharge step. .

また、観測周波数を100MHzとし、ジメチルスルホキシド(DMSO)−d6(39.5ppm)を内部基準物質として13CNMR測定を行ったところ、ECに対応するピークが66ppm付近及び156ppm付近に観察され、GBLに対応するピークが22ppm、27ppm、68ppm、178ppm付近に観察された。更に、実施例1の二次電池では、o−CTに対応するピークが19ppm付近、127ppm付近、128ppm付近、129ppm付近、131ppm付近、133ppm付近、及び136ppm付近で観察された。実施例2の二次電池では、p−CTに対応するピークが20ppm付近、128ppm付近、131ppm付近、133ppm付近、及び137ppmの範囲で観察された。実施例3の二次電池では、o−FTに対応するピークが14ppm付近、115ppm付近、124ppm付近、128ppm付近、132ppm付近、160ppm付近、及び162ppm付近で観測された。この結果からも、初充放電工程後の実施例1〜3の二次電池に存在する非水溶媒中にo−CT、p−CT、o−FTがそれぞれ含まれていることを確認できた。 Further, when 13 CNMR measurement was performed with an observation frequency of 100 MHz and dimethyl sulfoxide (DMSO) -d 6 (39.5 ppm) as an internal reference substance, peaks corresponding to EC were observed around 66 ppm and 156 ppm. Peaks corresponding to are observed around 22 ppm, 27 ppm, 68 ppm, and 178 ppm. Furthermore, in the secondary battery of Example 1, peaks corresponding to o-CT were observed around 19 ppm, around 127 ppm, around 128 ppm, around 129 ppm, around 131 ppm, around 133 ppm, and around 136 ppm. In the secondary battery of Example 2, peaks corresponding to p-CT were observed in the range of around 20 ppm, around 128 ppm, around 131 ppm, around 133 ppm, and 137 ppm. In the secondary battery of Example 3, peaks corresponding to o-FT were observed at around 14 ppm, around 115 ppm, around 124 ppm, around 128 ppm, around 132 ppm, around 160 ppm, and around 162 ppm. Also from this result, it was confirmed that o-CT, p-CT, and o-FT were respectively contained in the nonaqueous solvent present in the secondary batteries of Examples 1 to 3 after the initial charge / discharge step. .

さらに、1HNMRスペクトルにおいて、ECのNMR積分強度に対するo−CTのNMR積分強度の比を求め、それをECとo−CTの比率が既知の電解液の積分強度比の値と比較することにより、非水溶媒全体に対するo−CTの割合を求めることができた。 Furthermore, in the 1 H NMR spectrum, the ratio of the NMR integrated intensity of the o-CT to the EC integrated intensity of the EC is obtained, and compared with the value of the integrated intensity ratio of the electrolytic solution whose ratio of EC and o-CT is known. The ratio of o-CT to the whole non-aqueous solvent could be obtained.

また、実施例10の二次電池について、前記実施例1〜3の二次電池で説明したのと同様にして1HNMR測定を行ったところ、ECに対応するピークが4.5ppm付近、VCに対応するピークが7.7ppm付近に観測され、GBLに対応するピークが2.1ppm付近と2.4ppm付近と4.2ppm付近とに観察された。更に、o−FTに対応するピークが、2.2ppm付近及び7.1〜7.3ppm付近に観察された。これらの結果から、初充放電工程後の実施例10の二次電池に存在する非水溶媒中にVCとo−FTとが含まれていることを確認できた。 Further, when the 1 HNMR measurement was performed on the secondary battery of Example 10 in the same manner as described for the secondary batteries of Examples 1 to 3, the peak corresponding to EC was around 4.5 ppm and the VC was Corresponding peaks were observed in the vicinity of 7.7 ppm, and peaks corresponding to GBL were observed in the vicinity of 2.1 ppm, 2.4 ppm, and 4.2 ppm. Furthermore, peaks corresponding to o-FT were observed around 2.2 ppm and around 7.1-7.3 ppm. From these results, it was confirmed that VC and o-FT were contained in the nonaqueous solvent present in the secondary battery of Example 10 after the initial charge / discharge step.

一方、実施例10の二次電池についての13CNMR測定では、ECに対応するピークが66ppm付近及び156ppm付近、VCに対応するピークが133ppm付近に観察され、GBLに対応するピークが22ppm、27ppm、68ppm、178ppm付近に観察された。更に、o−CTに対応するピークが14ppm付近と、115ppm付近と、124ppm付近と、128ppm付近と、132ppm付近と、160ppm付近と、162ppm付近とで観察された。この結果からも、初充放電工程後の実施例10の二次電池に存在する非水溶媒中にVCとo−FTとが含まれていることを確認できた。 On the other hand, in the 13 C NMR measurement for the secondary battery of Example 10, peaks corresponding to EC were observed near 66 ppm and 156 ppm, peaks corresponding to VC were observed near 133 ppm, and peaks corresponding to GBL were 22 ppm, 27 ppm, It was observed around 68 ppm and 178 ppm. Furthermore, peaks corresponding to o-CT were observed around 14 ppm, around 115 ppm, around 124 ppm, around 128 ppm, around 132 ppm, around 160 ppm, and around 162 ppm. Also from this result, it was confirmed that VC and o-FT were contained in the non-aqueous solvent present in the secondary battery of Example 10 after the initial charge / discharge step.

さらに、1HNMRスペクトルにおいて、ECのNMR積分強度に対するGBL、VC、及びo−FTのNMR積分強度の比をそれぞれ求め、それをECとGBLとVCとo−FTの比率が既知の液状非水電解質についての積分強度比(ECのNMR積分強度に対するGBL、VC及びo−FTそれぞれのNMR積分強度の比)の値と比較することにより、非水溶媒を構成する4成分(GBL、EC、VC、o−FT)の組成比を求めることができ、この組成比から非水溶媒総量に対するo−FTの割合を求めることができた。 Further, in the 1 H NMR spectrum, the ratio of the NMR integrated intensity of GBL, VC, and o-FT to the NMR integrated intensity of EC was obtained, respectively, and this was calculated as a liquid non-aqueous solution having a known ratio of EC, GBL, VC, and o-FT. By comparing with the value of the integral intensity ratio of the electrolyte (the ratio of the NMR integral intensity of GBL, VC and o-FT to the NMR integral intensity of EC), the four components (GBL, EC, VC) constituting the non-aqueous solvent are compared. , it is possible to obtain the o-FT) composition ratio of, it was possible to determine the proportion of o-FT in the non-aqueous solvent total mass of the composition ratio.

なお、本発明は、上記の実施例に止まるものではなく、他の種類の正極・負極・セパレータ・容器の組合わせにおいても同様に適用可能である。また、上記の実施例のようなラミネートフィルムから容器を形成した非水電解質二次電池以外にも、円筒形や角形の容器を有する二次電池においても本発明は適用可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be similarly applied to other types of combinations of positive electrode, negative electrode, separator, and container. In addition to the non-aqueous electrolyte secondary battery in which the container is formed from the laminated film as in the above-described embodiment, the present invention can be applied to a secondary battery having a cylindrical or rectangular container.

以上詳述したように本発明によれば、高温放置特性と過充電時の安全性の双方に優れる非水電解質二次電池用非水電解質と、高温放置特性と過充電時の安全性の双方を満足する非水電解質二次電池とを提供することができる。 As described above in detail, according to the present invention, both the non-aqueous electrolyte for a non-aqueous electrolyte secondary battery excellent in both high temperature storage characteristics and overcharge safety, and both high temperature storage characteristics and overcharge safety. It is possible to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery that satisfies the above.

図1は、本発明に係わる非水電解質二次電池の一例である薄型非水電解質二次電池を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a thin nonaqueous electrolyte secondary battery which is an example of a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention. 図2は、図1の薄型非水電解質二次電池をII−II線に沿って切断した部分断面図。2 is a partial cross-sectional view of the thin non-aqueous electrolyte secondary battery of FIG. 1 cut along the line II-II.

符号の説明Explanation of symbols

1…容器本体、2…電極群、3…正極、4…負極、5…セパレータ、6…蓋板、7…外部保護層、8…内部保護層、9…金属層、10…正極タブ、11…負極タブ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container body, 2 ... Electrode group, 3 ... Positive electrode, 4 ... Negative electrode, 5 ... Separator, 6 ... Cover plate, 7 ... External protective layer, 8 ... Internal protective layer, 9 ... Metal layer, 10 ... Positive electrode tab, 11 ... negative electrode tab.

Claims (16)

非水溶媒及び前記非水溶媒に溶解される電解質を含有する非水電解質二次電池用非水電解質であって、
前記非水溶媒は、クロロトルエン(CT)及びオルトフルオロトルエン(o−FT)よりなる群から選択される少なくとも1種類のハロゲン化トルエンと、γ−ブチロラクトン(GBL)と、環状カーボネートとを含み、前記非水溶媒中の前記GBL、前記ハロゲン化トルエン及び前記環状カーボネートの割合をそれぞれx(量%)、y(量%)、z(量%)とした際に前記x、前記y及び前記zはそれぞれ40≦x≦80、0.1≦y≦15、19.9≦z≦59.9、x+y+z≦100を満たし、
前記電解質は、LiBF4を前記電解質の総量に対する比率で50量%以上含有する。
A nonaqueous electrolyte for a nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a nonaqueous solvent and an electrolyte dissolved in the nonaqueous solvent,
The non-aqueous solvent includes at least one kind of halogenated toluene selected from the group consisting of chlorotoluene (CT) and orthofluorotoluene (o-FT), γ-butyrolactone (GBL), and cyclic carbonate, the GBL of the non-aqueous solvent, the halogenated toluene and the cyclic ratio of carbonate respectively x (mass%), y (mass%), the upon the z (mass%) x, wherein y And z satisfies 40 ≦ x ≦ 80, 0.1 ≦ y ≦ 15, 19.9 ≦ z ≦ 59.9, and x + y + z ≦ 100,
The electrolyte contains 50 mass% or more as a percentage of the total mass of the LiBF 4 the electrolyte.
前記クロロトルエン(CT)は、オルトクロロトルエン(o−CT)及びパラクロロトルエン(p−CT)よりなる群から選択される少なくとも1種類である請求項1記載の非水電解質二次電池用非水電解質。2. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the chlorotoluene (CT) is at least one selected from the group consisting of orthochlorotoluene (o-CT) and parachlorotoluene (p-CT). Water electrolyte. 前記GBLの割合xは、55≦x≦75を満たす請求項1記載の非水電解質二次電池用非水電解質。The nonaqueous electrolyte for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the GBL ratio x satisfies 55 ≦ x ≦ 75. 前記ハロゲン化トルエンの割合yは、1≦y≦8を満たす請求項1記載の非水電解質二次電池用非水電解質。The nonaqueous electrolyte for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the proportion y of the halogenated toluene satisfies 1 ≦ y ≦ 8. 前記環状カーボネートの割合zは、25≦z≦45を満たす請求項1記載の非水電解質二次電池用非水電解質。The nonaqueous electrolyte for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the ratio z of the cyclic carbonate satisfies 25 ≦ z ≦ 45. 前記非水溶媒は、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、フェニルエチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、γ−バレロラクトン、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、2―メチルフラン、フラン、チオフェン、カテコールカーボネート、エチレンサルファイト、12−クラウン−4及びテトラエチレングリコールジメチルエーテルよりなる群から選択される少なくとも1種類の溶媒をさらに含有する請求項1記載の非水電解質二次電池用非水電解質。The non-aqueous solvent is vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, phenyl ethylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, γ-valerolactone, methyl propionate, ethyl propionate, 2-methylfuran, furan, thiophene, catechol. The nonaqueous electrolyte for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, further comprising at least one solvent selected from the group consisting of carbonate, ethylene sulfite, 12-crown-4, and tetraethylene glycol dimethyl ether. 前記電解質の総量に対するLiBF4量比率は80量%以上である請求項1記載の非水電解質二次電池用非水電解質。The electrolyte total mass non-aqueous electrolyte secondary battery nonaqueous electrolyte according to claim 1, wherein mass ratio of LiBF 4 is 80 mass% or more with respect to the. 正極と、負極と、非水溶媒及び前記非水溶媒に溶解される電解質を含有する非水電解質とを具備する非水電解質二次電池であって、
前記非水溶媒は、クロロトルエン(CT)及びオルトフルオロトルエン(o−FT)よりなる群から選択される少なくとも1種類のハロゲン化トルエンと、γ−ブチロラクトン(GBL)と、環状カーボネートとを含み、前記非水溶媒中の前記GBL、前記ハロゲン化トルエン及び前記環状カーボネートの割合をそれぞれx(量%)、y(量%)、z(量%)とした際に前記x、前記y及び前記zはそれぞれ40≦x≦80、0.1≦y≦15、19.9≦z≦59.9、x+y+z≦100を満たし、
前記電解質は、LiBF4を前記電解質の総量に対する比率で50量%以上含有する。
A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte containing a non-aqueous solvent and an electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent,
The non-aqueous solvent includes at least one kind of halogenated toluene selected from the group consisting of chlorotoluene (CT) and orthofluorotoluene (o-FT), γ-butyrolactone (GBL), and cyclic carbonate, the GBL of the non-aqueous solvent, the halogenated toluene and the cyclic ratio of carbonate respectively x (mass%), y (mass%), the upon the z (mass%) x, wherein y And z satisfies 40 ≦ x ≦ 80, 0.1 ≦ y ≦ 15, 19.9 ≦ z ≦ 59.9, and x + y + z ≦ 100,
The electrolyte contains 50 mass% or more as a percentage of the total mass of the LiBF 4 the electrolyte.
前記クロロトルエン(CT)は、オルトクロロトルエン(o−CT)及びパラクロロトルエン(p−CT)よりなる群から選択される少なくとも1種類である請求項8記載の非水電解質二次電池。  The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 8, wherein the chlorotoluene (CT) is at least one selected from the group consisting of orthochlorotoluene (o-CT) and parachlorotoluene (p-CT). 前記GBLの割合xは、55≦x≦75を満たす請求項8記載の非水電解質二次電池。  The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 8, wherein the GBL ratio x satisfies 55 ≦ x ≦ 75. 前記ハロゲン化トルエンの割合yは、1≦y≦8を満たす請求項8記載の非水電解質二次電池。  The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 8, wherein the proportion y of the halogenated toluene satisfies 1 ≦ y ≦ 8. 前記環状カーボネートの割合zは、25≦z≦45を満たす請求項8記載の非水電解質二次電池。  The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 8, wherein the ratio z of the cyclic carbonate satisfies 25 ≦ z ≦ 45. 前記非水溶媒は、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、フェニルエチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、γ−バレロラクトン、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、2―メチルフラン、フラン、チオフェン、カテコールカーボネート、エチレンサルファイト、12−クラウン−4及びテトラエチレングリコールジメチルエーテルよりなる群から選択される少なくとも1種類の溶媒をさらに含有する請求項8記載の非水電解質二次電池。  The non-aqueous solvent is vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, phenyl ethylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, γ-valerolactone, methyl propionate, ethyl propionate, 2-methylfuran, furan, thiophene, catechol. The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 8, further comprising at least one solvent selected from the group consisting of carbonate, ethylene sulfite, 12-crown-4, and tetraethylene glycol dimethyl ether. 前記電解質の総量に対するLiBF4量比率は80量%以上である請求項8記載の非水電解質二次電池。The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 8, wherein the mass ratio of LiBF 4 is 80 mass% or more to the total mass of the electrolyte. シャットダウン温度が100℃〜160℃の範囲であるセパレータをさらに備える請求項8記載の非水電解質二次電池。  The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 8, further comprising a separator having a shutdown temperature in a range of 100 ° C. to 160 ° C. 前記セパレータの透気度は、200秒/100cm3〜600秒/100cm3 の範囲である請求項15記載の非水電解質二次電池。The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 15, wherein the air permeability of the separator is in a range of 200 seconds / 100 cm 3 to 600 seconds / 100 cm 3 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4497858B2 (en) * 2003-07-31 2010-07-07 三洋電機株式会社 Lithium secondary battery
JP4702511B2 (en) * 2003-09-17 2011-06-15 ソニー株式会社 Secondary battery
US20060068293A1 (en) * 2004-05-28 2006-03-30 Kim Dong M Lithium secondary batteries with charge-cutoff voltages over 4.35
KR100635704B1 (en) * 2004-10-01 2006-10-17 삼성에스디아이 주식회사 Electrolyte for rechargeable lithium ion battery and rechargeable lithium ion battery comprising same
JPWO2016088686A1 (en) * 2014-12-05 2017-09-14 日本電気株式会社 Secondary battery, electric vehicle, power storage system
JP6572565B2 (en) * 2015-03-11 2019-09-11 株式会社Gsユアサ Non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6747191B2 (en) * 2016-09-06 2020-08-26 株式会社Gsユアサ Storage element

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3351765B2 (en) * 1999-07-29 2002-12-03 株式会社東芝 Non-aqueous electrolyte secondary battery
KR100325868B1 (en) * 2000-03-06 2002-03-07 김순택 Organic electrolytic solution and lithium secondary battery adopting the same
JP2002083629A (en) * 2000-07-04 2002-03-22 Mitsui Chemicals Inc Nonaqueous electrolytic solution and secondary battery using the same
JP4752000B2 (en) * 2000-10-26 2011-08-17 東レ東燃機能膜合同会社 Polyolefin microporous membrane and method for producing the same

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