JP5034224B2 - Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same - Google Patents

Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same Download PDF

Info

Publication number
JP5034224B2
JP5034224B2 JP2005335603A JP2005335603A JP5034224B2 JP 5034224 B2 JP5034224 B2 JP 5034224B2 JP 2005335603 A JP2005335603 A JP 2005335603A JP 2005335603 A JP2005335603 A JP 2005335603A JP 5034224 B2 JP5034224 B2 JP 5034224B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
propynyl
group
carbon atoms
carbonate
ethyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005335603A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007066864A (en
Inventor
浩司 安部
学 高瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
Priority to JP2005335603A priority Critical patent/JP5034224B2/en
Publication of JP2007066864A publication Critical patent/JP2007066864A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5034224B2 publication Critical patent/JP5034224B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

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

Description

本発明は、電気容量、低温電池特性、長期サイクル特性に優れたリチウム二次電池を形成することができる非水電解液、及びそれを用いたリチウム二次電池に関する。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte capable of forming a lithium secondary battery excellent in electric capacity, low temperature battery characteristics, and long-term cycle characteristics, and a lithium secondary battery using the same.

近年、リチウム二次電池は小型電子機器等の駆動用電源として広く使用されている。リチウム二次電池は、主にリチウム複合酸化物からなる正極、炭素材料やリチウム金属からなる負極、及び非水電解液から構成されている。その非水電解液としては、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)等のカーボネート類が使用されている。
正極として、例えばLiCoO2、LiMn24、LiNiO2等を用いたリチウム二次電池は、非水電解液中の溶媒が充電時に局部的に一部酸化分解することにより、該分解物が電池の望ましい電気化学的反応が阻害され、電池性能の低下を生じる。これは正極材料と非水電解液との界面における溶媒の電気化学的酸化に起因するものと考えられる。
また、負極として、例えば天然黒鉛や人造黒鉛等の高結晶化した炭素材料を用いたリチウム二次電池は、非水電解液中の溶媒が充電時に負極表面で還元分解し、非水電解液溶媒として汎用されているECでも充放電を繰り返す間に一部還元分解が起こり、電池性能の低下が起こる。
In recent years, lithium secondary batteries have been widely used as power sources for driving small electronic devices and the like. The lithium secondary battery is mainly composed of a positive electrode made of a lithium composite oxide, a negative electrode made of a carbon material or lithium metal, and a non-aqueous electrolyte. As the non-aqueous electrolyte, carbonates such as ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) are used.
Lithium secondary batteries using, for example, LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2, etc. as the positive electrode are partially decomposed by oxidation of the solvent in the non-aqueous electrolyte during charging. The desired electrochemical reaction is inhibited, resulting in a decrease in battery performance. This is considered to be due to the electrochemical oxidation of the solvent at the interface between the positive electrode material and the non-aqueous electrolyte.
In addition, as a negative electrode, for example, a lithium secondary battery using a highly crystallized carbon material such as natural graphite or artificial graphite, the solvent in the non-aqueous electrolyte undergoes reductive decomposition on the negative electrode surface during charging, and the non-aqueous electrolyte solvent As for EC which is widely used as a part, reductive decomposition occurs partly during repeated charge and discharge, resulting in a decrease in battery performance.

このリチウム二次電池の電池特性を向上させる非水電解液として、例えば、エーテル結合含有非環状カーボネート化合物を含む非水電解液(特許文献1〜3参照)、炭素−炭素三重結合含有化合物を含む非水電解液(特許文献4〜5参照)、亜硫酸エステル化合物等のS−O結合含有化合物を含む非水電解液(特許文献6〜9参照)、ギ酸エステル系化合物を含む非水電解液(特許文献10〜11参照)が提案されている。
これらの非水電解液は電池特性がある程度改善されているが、更に優れた低温電池特性、長期サイクル特性を有する非水電解液及びリチウム二次電池が求められている。
Examples of the non-aqueous electrolyte that improves battery characteristics of the lithium secondary battery include a non-aqueous electrolyte containing an ether bond-containing acyclic carbonate compound (see Patent Documents 1 to 3) and a carbon-carbon triple bond-containing compound. Nonaqueous electrolyte solution (see Patent Documents 4 to 5), Nonaqueous electrolyte solution containing an S—O bond-containing compound such as a sulfite ester compound (see Patent Documents 6 to 9), Nonaqueous electrolyte solution containing a formate ester compound ( Patent Documents 10 to 11) have been proposed.
Although these non-aqueous electrolytes have improved battery characteristics to some extent, non-aqueous electrolytes and lithium secondary batteries having further excellent low-temperature battery characteristics and long-term cycle characteristics are required.

特開2000−228216号公報JP 2000-228216 A 特開2002−237328号公報JP 2002-237328 A 特開2003−331914号公報JP 2003-331914 A 特開2000−195545号公報JP 2000-195545 A 特開2001−313072号公報JP 2001-313072 A 特開平11−162511号公報JP-A-11-162511 特開平9−167635号公報JP 9-167635 A 特開2000−294282号公報JP 2000-294282 A 特開2000−124297号公報JP 2000-124297 A 特開平9−306538号公報JP-A-9-306538 特開平6−20719号公報JP-A-6-20719

本発明は、電気容量、低温電池特性、長期サイクル特性に優れたリチウム二次電池を形成することができる非水電解液、及びそれを用いたリチウム二次電池を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the non-aqueous electrolyte which can form the lithium secondary battery excellent in an electrical capacity, a low temperature battery characteristic, and a long-term cycle characteristic, and a lithium secondary battery using the same.

本発明者らは、アルキレンオキシ基と炭素−炭素三重結合やホルミル基やハロアルキル基を有するエステル化合物を電解液中に含有させることにより、低温での電池特性が向上し、その電解液を使用した二次電池は高容量で、長期にわたりサイクル特性が良好となることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は次の(1)〜(3)を提供するものである。
(1)非水溶媒に電解質塩が溶解されている非水電解液において、該非水電解液中に、下記一般式(I)〜(IV)で表されるエステル化合物の少なくとも1種が含有されていることを特徴とする非水電解液。
The inventors of the present invention have improved battery characteristics at low temperatures by using an ester solution having an alkyleneoxy group and a carbon-carbon triple bond, a formyl group, or a haloalkyl group in the electrolytic solution, and used the electrolytic solution. The secondary battery was found to have a high capacity and good cycle characteristics over a long period of time, and the present invention was completed.
That is, the present invention provides the following (1) to (3).
(1) In a nonaqueous electrolytic solution in which an electrolyte salt is dissolved in a nonaqueous solvent, the nonaqueous electrolytic solution contains at least one ester compound represented by the following general formulas (I) to (IV). A non-aqueous electrolyte characterized in that

Figure 0005034224
Figure 0005034224

(式中、R1は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜8のアルケニルオキシ基、炭素数3〜8のアルキニルオキシ基、又は炭素数2〜8のアルキニル基を示し、R1のアルキニル基はエステル基で置換されていてもよい。R2は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜12のアルコキシアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数3〜8のアルキニル基、アセチル基、プロピニル基、ブチリル基、イソブチリル基、メトキシアセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トルオイル基、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、ブタンスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、又はフェノキシカルボニル基を示し、R1及びR2は、分枝していてもよく環構造であってもよい。Xは、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜6のアルキレン基、又は炭素数6〜18のアリーレン基を示し、分枝していてもよく環構造であってもよい。Yは、−C(=O)−、−S(=O)−、−S(=O)2−、又は−C(=O)C(=O)−のいずれかの結合基を示す。aは1〜12の整数を示す。) (In the formula, R 1 represents an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyloxy group having 3 to 8 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom; The alkynyl group of 1 may be substituted with an ester group, and R 2 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or 6 carbon atoms that may be substituted with a halogen atom. -18 aryl group, aralkyl group having 7-18 carbon atoms, alkenyl group having 2-8 carbon atoms, alkynyl group having 3-8 carbon atoms, acetyl group, propynyl group, butyryl group, isobutyryl group, methoxyacetyl group, pivaloyl Group, benzoyl group, toluoyl group, methanesulfonyl group, ethanesulfonyl group, butanesulfonyl group, isopropylsulfonyl group, benzenesulfonyl group, p-toluenes Honiru group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group, or phenoxycarbonyl group, R 1 and R 2 may be a good ring structure be branched .X is a halogen atom An optionally substituted alkylene group having 2 to 6 carbon atoms or an arylene group having 6 to 18 carbon atoms, which may be branched or a ring structure, Y represents —C (═O )-, -S (= O)-, -S (= O) 2- , or -C (= O) C (= O)-, wherein a represents an integer of 1 to 12. Show.)

Figure 0005034224
Figure 0005034224

(式中、X及びaは前記と同じであり、R3は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜12のアルコキシアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数3〜8のアルキニル基、アセチル基、プロピニル基、ブチリル基、イソブチリル基、メトキシアセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トルオイル基、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、ブタンスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、又はaが2以上のときに限りホルミル基を示し、分枝していてもよく環構造であってもよい。) (In the formula, X and a are the same as above, and R 3 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and 6 to 6 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom. 18 aryl groups, C 7-18 aralkyl groups, C 2-8 alkenyl groups, C 3-8 alkynyl groups, acetyl groups, propynyl groups, butyryl groups, isobutyryl groups, methoxyacetyl groups, pivaloyl groups , Benzoyl group, toluoyl group, methanesulfonyl group, ethanesulfonyl group, butanesulfonyl group, isopropylsulfonyl group, benzenesulfonyl group, p-toluenesulfonyl group, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, phenoxycarbonyl group, or Only when a is 2 or more, it represents a formyl group and may be branched. It may be.)

Figure 0005034224
Figure 0005034224

(式中、Yは前記と同じであり、R4は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜8のアルケニルオキシ基、炭素数3〜8のアルキニルオキシ基、又はさらに酸素原子を含んでいてもよい炭素数2〜8のアルキニル基を示し、R4のアルキニル基はエステル基で置換されていてもよい。R5は、少なくとも1つ以上のハロゲン原子で置換された炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、又は炭素数3〜8のアルキニル基を示し、R4及びR5は、分枝していてもよく環構造であってもよい。) (In the formula, Y is the same as defined above, and R 4 represents an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyloxy group having 3 to 8 carbon atoms, or an oxygen atom which may be substituted with a halogen atom. R 2 represents an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms which may be contained, and the alkynyl group of R 4 may be substituted with an ester group, and R 5 represents 1 carbon atom substituted with at least one halogen atom. An alkyl group having 6 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, R 4 and R 5 May be branched or a ring structure.)

Figure 0005034224
Figure 0005034224

(式中、R6は、少なくとも1つ以上のハロゲン原子で置換された炭素数1〜6のアルキル基、炭素数7〜18のアラルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、又は炭素数3〜8のアルキニル基を示し、分枝していてもよく環構造であってもよい。)
(2)非水溶媒に電解質塩が溶解されている非水電解液において、該非水電解液中に、前記一般式(II)又は(IV)で表されるエステル化合物を0.01〜10重量%含有し、かつビニレンカーボネート、1,3−プロパンスルトン、グリコールサルファイト、1,4−ブタンジオールジメタンスルホネート及びジビニルスルホンから選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とする非水電解液。
(3)正極、負極、及び前記(1)又は(2)に記載の非水電解液からなることを特徴とするリチウム二次電池。
(In the formula, R 6 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or 3 carbon atoms substituted with at least one halogen atom. -8 alkynyl groups, which may be branched or cyclic.)
(2) In a nonaqueous electrolytic solution in which an electrolyte salt is dissolved in a nonaqueous solvent, 0.01 to 10 wt.% Of the ester compound represented by the general formula (II) or (IV) is contained in the nonaqueous electrolytic solution. And a non-aqueous electrolyte containing at least one selected from vinylene carbonate, 1,3-propane sultone, glycol sulfite, 1,4-butanediol dimethanesulfonate and divinylsulfone.
(3) A lithium secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and the non-aqueous electrolyte according to (1) or (2).

本発明の非水電解液を用いたリチウム二次電池は、電気容量、低温での電池特性等に優れ、かつ長期にわたり優れたサイクル特性を発揮する。   The lithium secondary battery using the non-aqueous electrolyte of the present invention is excellent in electric capacity, battery characteristics at low temperature, etc., and exhibits excellent cycle characteristics over a long period of time.

本発明のリチウム二次電池用非水電解液は、非水溶媒に電解質塩が溶解されている非水電解液において、該非水電解液中に、前記一般式(I)〜(IV)で表されるエステル化合物の少なくとも1種が含有されていることが特徴である。かかるエステル化合物の少なくとも1種を電解液中に含有させることにより、電極表面に形成される被膜がイオン伝導性の良質なものとなり、溶媒の分解を抑制するとともに、低温での電池特性が向上し、この電解液を使用した二次電池は高容量で、長期にわたりサイクル特性が良好となると考えられる。   The non-aqueous electrolyte for a lithium secondary battery of the present invention is a non-aqueous electrolyte in which an electrolyte salt is dissolved in a non-aqueous solvent, and the non-aqueous electrolyte is represented by the general formulas (I) to (IV). It is characterized in that it contains at least one kind of ester compound. By containing at least one of these ester compounds in the electrolytic solution, the coating film formed on the electrode surface has a good ion conductivity, suppresses the decomposition of the solvent, and improves the battery characteristics at low temperatures. A secondary battery using this electrolytic solution is considered to have a high capacity and good cycle characteristics over a long period of time.

本発明で用いるエステル化合物の1種は、下記一般式(I)で表される。   One type of ester compound used in the present invention is represented by the following general formula (I).

Figure 0005034224
Figure 0005034224

(式中、R1は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜8のアルケニルオキシ基、炭素数3〜8のアルキニルオキシ基、又は炭素数2〜8のアルキニル基を示し、R1のアルキニル基はエステル基で置換されていてもよい。R2は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜12のアルコキシアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数3〜8のアルキニル基、アセチル基、プロピニル基、ブチリル基、イソブチリル基、メトキシアセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トルオイル基、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、ブタンスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、又はフェノキシカルボニル基を示し、R1及びR2は、分枝していてもよく環構造であってもよい。Xは、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜6のアルキレン基、又は炭素数6〜18のアリーレン基を示し、分枝していてもよく環構造であってもよい。Yは、−C(=O)−、−S(=O)−、−S(=O)2−、又は−C(=O)C(=O)−のいずれかの結合基を示す。aは1〜12の整数を示す。) (In the formula, R 1 represents an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyloxy group having 3 to 8 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom; The alkynyl group of 1 may be substituted with an ester group, and R 2 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or 6 carbon atoms that may be substituted with a halogen atom. -18 aryl group, aralkyl group having 7-18 carbon atoms, alkenyl group having 2-8 carbon atoms, alkynyl group having 3-8 carbon atoms, acetyl group, propynyl group, butyryl group, isobutyryl group, methoxyacetyl group, pivaloyl Group, benzoyl group, toluoyl group, methanesulfonyl group, ethanesulfonyl group, butanesulfonyl group, isopropylsulfonyl group, benzenesulfonyl group, p-toluenes Honiru group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group, or phenoxycarbonyl group, R 1 and R 2 may be a good ring structure be branched .X is a halogen atom An optionally substituted alkylene group having 2 to 6 carbon atoms or an arylene group having 6 to 18 carbon atoms, which may be branched or a ring structure, Y represents —C (═O )-, -S (= O)-, -S (= O) 2- , or -C (= O) C (= O)-, wherein a represents an integer of 1 to 12. Show.)

前記一般式(I)で表されるエステル化合物において、Yが−C(=O)−で示される炭酸エステルの場合の具体例としては、例えば、2−プロピニル2−メトキシエチルカーボネート、2−プロピニル2−エトキシエチルカーボネート、2−プロピニル2−プロポキシエチルカーボネート、2−プロピニル2−ブトキシエチルカーボネート、2−プロピニル2−ヘキシルオキシエチルカーボネート、2−プロピニル2−イソプロポキシエチルカーボネート、2−プロピニル2−イソブトキシエチルカーボネート、2−プロピニル2−t−ブチルオキシエチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−エチルヘキシルオキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−フルオロエトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−クロロエトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル3−メトキシプロピルカーボネート、2−プロピニル4−メトキシブチルカーボネート、2−プロピニル1−メトキシ−2−プロピルカーボネート、2−プロピニル1−エトキシ−2−プロピルカーボネート、2−プロピニル1−プロポキシ−2−プロピルカーボネート、2−プロピニル1−ブトキシ−2−プロピルカーボネート、2−プロピニル3−メトキシブチルカーボネート、2−プロピニル3−メトキシ−3−メチルブチルカーボネート、2−プロピニル4−メトキシ−4−メチル−2−ペンチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−メトキシエトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−エトキシエトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−(2−フルオロエトキシ)エトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−(2−クロロエトキシ)エトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−ブトキシエトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−イソブトキシエトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−フェノキシエチルカーボネート、2−プロピニル2−(ベンジルオキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−(ベンジルオキシ)エトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−メトキシフェニルカーボネート、2−プロピニル3−メトキシフェニルカーボネート、2−プロピニル4−メトキシフェニルカーボネート、2−プロピニル2−エトキシフェニルカーボネート、2−プロピニル3−エトキシフェニルカーボネート、2−プロピニル2−メトキシ−4−メチルフェニルカーボネート、2−プロピニル3−メトキシ−5−メチルフェニルカーボネート、2−プロピニル4−(2−メトキシエチル)フェニルカーボネート、2−プロピニル4−プロポキシフェニルカーボネート、2−プロピニル4−ブトキシフェニルカーボネート、2−プロピニル4−メトキシ−1−ナフチルカーボネート、2−プロピニル7−メトキシ−2−ナフチルカーボネート、2−プロピニル2−メトキベンジルカーボネート、2−プロピニル3−メトキベンジルカーボネート、2−プロピニル4−メトキベンジルカーボネート、2−プロピニル2−(4−メトキフェニル)エチルカーボネート、2−プロピニル(±)−グリシジルカーボネート、2−プロピニルテトラヒドロフルフリルカーボネート、2−プロピニル(2−テトラヒドロピラニル)メチルカーボネート等が挙げられる。   Specific examples of the ester compound represented by the general formula (I) in the case where Y is a carbonic acid ester represented by —C (═O) — include, for example, 2-propynyl 2-methoxyethyl carbonate, 2-propynyl. 2-ethoxyethyl carbonate, 2-propynyl 2-propoxyethyl carbonate, 2-propynyl 2-butoxyethyl carbonate, 2-propynyl 2-hexyloxyethyl carbonate, 2-propynyl 2-isopropoxyethyl carbonate, 2-propynyl 2-iso Butoxyethyl carbonate, 2-propynyl 2-t-butyloxyethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2-ethylhexyloxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2-fluoroethoxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2- ( 2-K Roethoxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 3-methoxypropyl carbonate, 2-propynyl 4-methoxybutyl carbonate, 2-propynyl 1-methoxy-2-propyl carbonate, 2-propynyl 1-ethoxy-2-propyl carbonate, 2-propynyl 1-propoxy-2-propyl carbonate, 2-propynyl 1-butoxy-2-propyl carbonate, 2-propynyl 3-methoxybutyl carbonate, 2-propynyl 3-methoxy-3-methylbutyl carbonate, 2-propynyl 4-methoxy- 4-methyl-2-pentyl carbonate, 2-propynyl 2- (2-methoxyethoxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2- ( -Fluoroethoxy) ethoxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2- (2-chloroethoxy) ethoxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2-butoxyethoxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2- Isobutoxyethoxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2- (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2-phenoxyethyl carbonate, 2-propynyl 2- (benzyloxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2- (benzyl Oxy) ethoxy) ethyl Carbonate, 2-propynyl 2-methoxyphenyl carbonate, 2-propynyl 3-methoxyphenyl carbonate, 2-propynyl 4-methoxyphenyl carbonate, 2-propynyl 2-ethoxyphenyl carbonate, 2-propynyl 3-ethoxyphenyl carbonate, 2-propynyl 2-methoxy-4-methylphenyl carbonate, 2-propynyl 3-methoxy-5-methylphenyl carbonate, 2-propynyl 4- (2-methoxyethyl) phenyl carbonate, 2-propynyl 4-propoxyphenyl carbonate, 2-propynyl 4 -Butoxyphenyl carbonate, 2-propynyl 4-methoxy-1-naphthyl carbonate, 2-propynyl 7-methoxy-2-naphthyl carbonate, 2-propynyl 2-methoxy 2-propynyl 3-methoxybenzyl carbonate, 2-propynyl 4-methoxybenzyl carbonate, 2-propynyl 2- (4-methoxyphenyl) ethyl carbonate, 2-propynyl (±) -glycidyl carbonate, 2-propynyl tetrahydro Examples include furfuryl carbonate and 2-propynyl (2-tetrahydropyranyl) methyl carbonate.

これらの中では、R1が、炭素数2〜4のアルケニルオキシ基、炭素数3〜5のアルキニルオキシ基、又は炭素数2〜4のアルキニル基であり、R2が、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基であり、Xが炭素数2〜3のアルキレン基であり、aが1〜4の整数であるエステル化合物が好ましく、特に2−プロピニル2−メトキシエチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−フルオロエトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−クロロエトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−メトキシエトキシ)エチルカーボネートから選ばれる1種以上を含有することが、低温電池特性及び長期サイクル特性を向上させる観点から好ましい。 Among these, R 1 is an alkenyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an alkynyloxy group having 3 to 5 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 4 carbon atoms, and R 2 is substituted with a halogen atom. An ester compound which is an optionally substituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X is an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, and a is an integer of 1 to 4, particularly 2-propynyl 2-methoxyethyl. One or more selected from carbonate, 2-propynyl 2- (2-fluoroethoxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2-chloroethoxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2-methoxyethoxy) ethyl carbonate It is preferable to contain it from a viewpoint of improving a low-temperature battery characteristic and a long-term cycle characteristic.

前記一般式(I)で表されるエステル化合物において、Yが−C(=O)−で示されるカルボン酸エステルのうち、プロピオール酸エステルの場合の具体例としては、例えば、2−メトキシエチルプロピオレート、2−エトキシエチルプロピオレート、2−プロポキシエチルプロピオレート、2−プロピニル2−ブトキシエチルプロピオレート、2−イソプロポキシエチルプロピオレート、2−イソブトキシエチルプロピオレート、2−t−ブチルオキシエチルプロピオレート、2−(2−フルオロエトキシ)エチルプロピオレート、2−(2−クロロエトキシ)エチルプロピオレート、2−(2−メトキシエトキシ)エチルプロピオレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチルプロピオレート、2−(2−(2−フルオロエトキシ)エトキシ)エチルプロピオレート、2−(2−(2−クロロエトキシ)エトキシ)エチルプロピオレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルプロピオレート、2−(2−イソブトキシエトキシ)エチルプロピオレート、2−フェノキシエチルプロピオレート、2−(ベンジルオキシ)エチルプロピオレート、4−メトキシフェニルプロピオレート、4−メトキベンジルプロピオレート、2−(4−メトキフェニル)エチルプロピオレート、(±)−グリシジルプロピオレート、テトラヒドロフルフリルプロピオレート、アセチレンジカルボン酸2−メトキシエチルメチル、アセチレンジカルボン酸ビス(2−メトキシエチル)、アセチレンジカルボン酸ビス(3−メトキシプロピル)、アセチレンジカルボン酸ビス(4−メトキシブチル)、アセチレンジカルボン酸ビス(2−エトキシエチル)等が挙げられる。その他、2−(2−プロピニルオキシ)エチルアセテート、4−(2−プロピニルオキシ)フェニルアセテートなどの酢酸エステル等も挙げられる。   In the ester compound represented by the general formula (I), among carboxylic acid esters in which Y is represented by —C (═O) —, specific examples of propiolic acid ester include, for example, 2-methoxyethyl pro Piolate, 2-ethoxyethyl propiolate, 2-propoxyethyl propiolate, 2-propynyl 2-butoxyethyl propiolate, 2-isopropoxyethyl propiolate, 2-isobutoxyethyl propiolate, 2- t-butyloxyethyl propiolate, 2- (2-fluoroethoxy) ethyl propiolate, 2- (2-chloroethoxy) ethyl propiolate, 2- (2-methoxyethoxy) ethyl propiolate, 2- (2-Ethoxyethoxy) ethyl propiolate, 2- (2- (2-fluoroethoxy) ethoxy Ethyl propiolate, 2- (2- (2-chloroethoxy) ethoxy) ethyl propiolate, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl propiolate, 2- (2-isobutoxyethoxy) ethyl propiolate, 2-phenoxyethyl propiolate, 2- (benzyloxy) ethyl propiolate, 4-methoxyphenyl propiolate, 4-methoxybenzyl propiolate, 2- (4-methoxyphenyl) ethyl propiolate, (±)- Glycidyl propiolate, tetrahydrofurfuryl propiolate, 2-methoxyethyl methyl acetylenedicarboxylate, bis (2-methoxyethyl) acetylenedicarboxylate, bis (3-methoxypropyl) acetylenedicarboxylate, bis (4-acetylene dicarboxylate) Methoxybutyl), acetyl Examples thereof include bis (2-ethoxyethyl) rangecarboxylate. Other examples include acetate esters such as 2- (2-propynyloxy) ethyl acetate and 4- (2-propynyloxy) phenyl acetate.

これらの中では、R1が、炭素数2〜4のアルケニルオキシ基、炭素数3〜5のアルキニルオキシ基、又は炭素数2〜4のアルキニル基であり、R2が、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基であり、Xが炭素数2〜3のアルキレン基であり、aが1〜4の整数であるエステル化合物が好ましく、特に2−メトキシエチルプロピオレート、2−エトキシエチルプロピオレート、2−(2−フルオロエトキシ)エチルプロピオレート、アセチレンジカルボン酸2−メトキシエチルメチル、アセチレンジカルボン酸ビス(2−メトキシエチル)から選ばれる1種以上を含有することが、低温電池特性及び長期サイクル特性を向上させる観点から好ましい。 Among these, R 1 is an alkenyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an alkynyloxy group having 3 to 5 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 4 carbon atoms, and R 2 is substituted with a halogen atom. An ester compound having 1 to 4 carbon atoms, X being an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, and a being an integer of 1 to 4, particularly 2-methoxyethyl propiolate. , 2-ethoxyethyl propiolate, 2- (2-fluoroethoxy) ethyl propiolate, 2-methoxyethyl methyl acetylenedicarboxylate, or bis (2-methoxyethyl) acetylenedicarboxylate Is preferable from the viewpoint of improving low-temperature battery characteristics and long-term cycle characteristics.

前記一般式(I)で表されるエステル化合物において、Yが−S(=O)−で示される亜硫酸エステルの場合の具体例としては、例えば、2−プロピニル2−メトキシエチルサルファイト、2−プロピニル2−エトキシエチルサルファイト、2−プロピニル2−プロポキシエチルサルファイト、2−プロピニル2−ブトキシエチルサルファイト、2−プロピニル2−ヘキシルオキシエチルサルファイト、2−プロピニル2−イソプロポキシエチルサルファイト、2−プロピニル2−イソブトキシエチルサルファイト、2−プロピニル2−t−ブチルオキシエチルサルファイト、2−プロピニル2−(2−エチルヘキシルオキシ)エチルサルファイト、2−プロピニル2−(2−フルオロエトキシ)エチルサルファイト、2−プロピニル2−(2−クロロエトキシ)エチルサルファイト、2−プロピニル3−メトキシプロピルサルファイト、2−プロピニル4−メトキシブチルサルファイト、2−プロピニル1−メトキシ−2−プロピルサルファイト、2−プロピニル1−エトキシ−2−プロピルサルファイト、2−プロピニル1−プロポキシ−2−プロピルサルファイト、2−プロピニル1−ブトキシ−2−プロピルサルファイト、2−プロピニル3−メトキシブチルサルファイト、2−プロピニル3−メトキシ−3−メチルブチルサルファイト、2−プロピニル4−メトキシ−4−メチル−2−ペンチルサルファイト、2−プロピニル2−(2−メトキシエトキシ)エチルサルファイト、2−プロピニル2−(2−エトキシエトキシ)エチルサルファイト、2−プロピニル2−(2−(2−フルオロエトキシ)エトキシ)エチルサルファイト、2−プロピニル2−(2−(2−クロロエトキシ)エトキシ)エチルサルファイト、2−プロピニル2−(2−ブトキシエトキシ)エチルサルファイト、2−プロピニル2−(2−イソブトキシエトキシ)エチルサルファイト、2−プロピニル2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エチルサルファイト、2−プロピニル2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エチルサルファイト、2−プロピニル2−(2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)エチルサルファイト、2−プロピニル2−フェノキシエチルサルファイト、2−プロピニル2−(ベンジルオキシ)エチルサルファイト、2−プロピニル2−(2−(ベンジルオキシ)エトキシ)エチルサルファイト、2−プロピニル2−メトキシフェニルサルファイト、2−プロピニル3−メトキシフェニルサルファイト、2−プロピニル4−メトキシフェニルサルファイト、2−プロピニル2−エトキシフェニルサルファイト、2−プロピニル3−エトキシフェニルサルファイト、2−プロピニル2−メトキシ−4−メチルフェニルサルファイト、2−プロピニル3−メトキシ−5−メチルフェニルサルファイト、2−プロピニル4−(2−メトキシエチル)フェニルサルファイト、2−プロピニル4−プロポキシフェニルサルファイト、2−プロピニル4−ブトキシフェニルサルファイト、2−プロピニル4−メトキシ−1−ナフチルサルファイト、2−プロピニル7−メトキシ−2−ナフチルサルファイト、2−プロピニル2−メトキベンジルサルファイト、2−プロピニル3−メトキベンジルサルファイト、2−プロピニル4−メトキベンジルサルファイト、2−プロピニル2−(4−メトキフェニル)エチルサルファイト、2−プロピニル(±)−グリシジルサルファイト、2−プロピニルテトラヒドロフルフリルサルファイト、2−プロピニル(2−テトラヒドロピラニル)メチルサルファイト、アリル2−メトキシエチルサルファイト等が挙げられる。   In the ester compound represented by the general formula (I), specific examples of the sulfite ester in which Y is represented by -S (= O)-include, for example, 2-propynyl 2-methoxyethyl sulfite, 2- Propynyl 2-ethoxyethyl sulfite, 2-propynyl 2-propoxyethyl sulfite, 2-propynyl 2-butoxyethyl sulfite, 2-propynyl 2-hexyloxyethyl sulfite, 2-propynyl 2-isopropoxyethyl sulfite, 2-propynyl 2-isobutoxyethyl sulfite, 2-propynyl 2-t-butyloxyethyl sulfite, 2-propynyl 2- (2-ethylhexyloxy) ethyl sulfite, 2-propynyl 2- (2-fluoroethoxy) Ethyl sulfite, 2-propynyl 2- (2- Loroethoxy) ethyl sulfite, 2-propynyl 3-methoxypropyl sulfite, 2-propynyl 4-methoxybutyl sulfite, 2-propynyl 1-methoxy-2-propyl sulfite, 2-propynyl 1-ethoxy-2-propyl sulfite Phyto, 2-propynyl 1-propoxy-2-propyl sulfite, 2-propynyl 1-butoxy-2-propyl sulfite, 2-propynyl 3-methoxybutyl sulfite, 2-propynyl 3-methoxy-3-methylbutyl sulfite Phyto, 2-propynyl 4-methoxy-4-methyl-2-pentyl sulfite, 2-propynyl 2- (2-methoxyethoxy) ethyl sulfite, 2-propynyl 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl sulfite, 2 -Propynyl 2- (2- 2-fluoroethoxy) ethoxy) ethyl sulfite, 2-propynyl 2- (2- (2-chloroethoxy) ethoxy) ethyl sulfite, 2-propynyl 2- (2-butoxyethoxy) ethyl sulfite, 2-propynyl 2 -(2-isobutoxyethoxy) ethyl sulfite, 2-propynyl 2- (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) ethyl sulfite, 2-propynyl 2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) ethyl sulfite Phyto, 2-propynyl 2- (2- (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) ethyl sulfite, 2-propynyl 2-phenoxyethyl sulfite, 2-propynyl 2- (benzyloxy) ethyl sulfite, 2-propynyl 2- (2- (benzyloxy) ethoxy) eth Rusulfite, 2-propynyl 2-methoxyphenyl sulfite, 2-propynyl 3-methoxyphenyl sulfite, 2-propynyl 4-methoxyphenyl sulfite, 2-propynyl 2-ethoxyphenyl sulfite, 2-propynyl 3-ethoxy Phenylsulfite, 2-propynyl 2-methoxy-4-methylphenyl sulfite, 2-propynyl 3-methoxy-5-methylphenyl sulfite, 2-propynyl 4- (2-methoxyethyl) phenyl sulfite, 2-propynyl 4-propoxyphenyl sulfite, 2-propynyl 4-butoxyphenyl sulfite, 2-propynyl 4-methoxy-1-naphthyl sulfite, 2-propynyl 7-methoxy-2-naphthyl sulfite, 2-propynyl 2-meth Benzyl sulfite, 2-propynyl 3-methoxybenzyl sulfite, 2-propynyl 4-methoxybenzyl sulfite, 2-propynyl 2- (4-methoxyphenyl) ethyl sulfite, 2-propynyl (±) -glycidyl sulfite, Examples include 2-propynyltetrahydrofurfuryl sulfite, 2-propynyl (2-tetrahydropyranyl) methyl sulfite, and allyl 2-methoxyethyl sulfite.

これらの中では、R1が、炭素数2〜4のアルケニルオキシ基、炭素数3〜5のアルキニルオキシ基、又は炭素数2〜4のアルキニル基であり、R2が、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基であり、Xが炭素数2〜3のアルキレン基であり、aが1〜4の整数であるエステル化合物が好ましく、特に2−プロピニル2−メトキシエチルサルファイト、2−プロピニル2−(2−フルオロエトキシ)エチルサルファイト、アリル2−メトキシエチルサルファイトから選ばれる1種以上を含有することが、低温電池特性及び長期サイクル特性を向上させる観点から好ましい。 Among these, R 1 is an alkenyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an alkynyloxy group having 3 to 5 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 4 carbon atoms, and R 2 is substituted with a halogen atom. An ester compound which is an optionally substituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X is an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, and a is an integer of 1 to 4, particularly 2-propynyl 2-methoxyethyl. It is preferable from the viewpoint of improving low-temperature battery characteristics and long-term cycle characteristics that it contains at least one selected from sulfite, 2-propynyl 2- (2-fluoroethoxy) ethyl sulfite, and allyl 2-methoxyethyl sulfite. .

前記一般式(I)で表されるエステル化合物において、Yが−S(=O)2−で示される硫酸エステルの場合の具体例としては、例えば、2−プロピニル2−メトキシエチルサルフェート、2−プロピニル2−エトキシエチルサルフェート、2−プロピニル2−プロポキシエチルサルフェート、2−プロピニル2−ブトキシエチルサルフェート、2−プロピニル2−ヘキシルオキシエチルサルフェート、2−プロピニル2−イソプロポキシエチルサルフェート、2−プロピニル2−イソブトキシエチルサルフェート、2−プロピニル2−t−ブチルオキシエチルサルフェート、2−プロピニル2−(2−エチルヘキシルオキシ)エチルサルフェート、2−プロピニル2−(2−フルオロエトキシ)エチルサルフェート、2−プロピニル2−(2−クロロエトキシ)エチルサルフェート、2−プロピニル3−メトキシプロピルサルフェート、2−プロピニル4−メトキシブチルサルフェート、2−プロピニル1−メトキシ−2−プロピルサルフェート、2−プロピニル1−エトキシ−2−プロピルサルフェート、2−プロピニル1−プロポキシ−2−プロピルサルフェート、2−プロピニル1−ブトキシ−2−プロピルサルフェート、2−プロピニル3−メトキシブチルサルフェート、2−プロピニル3−メトキシ−3−メチルブチルサルフェート、2−プロピニル4−メトキシ−4−メチル−2−ペンチルサルフェート、2−プロピニル2−(2−メトキシエトキシ)エチルサルフェート、2−プロピニル2−(2−エトキシエトキシ)エチルサルフェート、2−プロピニル2−(2−(2−フルオロエトキシ)エトキシ)エチルサルフェート、2−プロピニル2−(2−(2−クロロエトキシ)エトキシ)エチルサルフェート、2−プロピニル2−(2−ブトキシエトキシ)エチルサルフェート、2−プロピニル2−(2−イソブトキシエトキシ)エチルサルフェート、2−プロピニル2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エチルサルフェート、2−プロピニル2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エチルサルフェート、2−プロピニル2−(2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)エチルサルフェート、2−プロピニル2−フェノキシエチルサルフェート、2−プロピニル2−(ベンジルオキシ)エチルサルフェート、2−プロピニル2−(2−(ベンジルオキシ)エトキシ)エチルサルフェート、2−プロピニル2−メトキシフェニルサルフェート、2−プロピニル3−メトキシフェニルサルフェート、2−プロピニル4−メトキシフェニルサルフェート、2−プロピニル2−エトキシフェニルサルフェート、2−プロピニル3−エトキシフェニルサルフェート、2−プロピニル2−メトキシ−4−メチルフェニルサルフェート、2−プロピニル3−メトキシ−5−メチルフェニルサルフェート、2−プロピニル4−(2−メトキシエチル)フェニルサルフェート、2−プロピニル4−プロポキシフェニルサルフェート、2−プロピニル4−ブトキシフェニルサルフェート、2−プロピニル4−メトキシ−1−ナフチルサルフェート、2−プロピニル7−メトキシ−2−ナフチルサルフェート、2−プロピニル2−メトキベンジルサルフェート、2−プロピニル3−メトキベンジルサルフェート、2−プロピニル4−メトキベンジルサルフェート、2−プロピニル2−(4−メトキフェニル)エチルサルフェート、2−プロピニル(±)−グリシジルサルフェート、2−プロピニルテトラヒドロフルフリルサルフェート、2−プロピニル(2−テトラヒドロピラニル)メチルサルフェート等が挙げられる。 Specific examples of the ester compound represented by the general formula (I) in the case where Y is a sulfate ester represented by —S (═O) 2 — include, for example, 2-propynyl 2-methoxyethyl sulfate, 2- Propynyl 2-ethoxyethyl sulfate, 2-propynyl 2-propoxyethyl sulfate, 2-propynyl 2-butoxyethyl sulfate, 2-propynyl 2-hexyloxyethyl sulfate, 2-propynyl 2-isopropoxyethyl sulfate, 2-propynyl 2- Isobutoxyethyl sulfate, 2-propynyl 2-t-butyloxyethyl sulfate, 2-propynyl 2- (2-ethylhexyloxy) ethyl sulfate, 2-propynyl 2- (2-fluoroethoxy) ethyl sulfate, 2-propynyl 2- (2- Loroethoxy) ethyl sulfate, 2-propynyl 3-methoxypropyl sulfate, 2-propynyl 4-methoxybutyl sulfate, 2-propynyl 1-methoxy-2-propyl sulfate, 2-propynyl 1-ethoxy-2-propyl sulfate, 2-propynyl 1-propoxy-2-propyl sulfate, 2-propynyl 1-butoxy-2-propyl sulfate, 2-propynyl 3-methoxybutyl sulfate, 2-propynyl 3-methoxy-3-methylbutyl sulfate, 2-propynyl 4-methoxy- 4-methyl-2-pentyl sulfate, 2-propynyl 2- (2-methoxyethoxy) ethyl sulfate, 2-propynyl 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl sulfate, 2-propynyl 2- (2- 2-fluoroethoxy) ethoxy) ethyl sulfate, 2-propynyl 2- (2- (2-chloroethoxy) ethoxy) ethyl sulfate, 2-propynyl 2- (2-butoxyethoxy) ethyl sulfate, 2-propynyl 2- (2 -Isobutoxyethoxy) ethyl sulfate, 2-propynyl 2- (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) ethyl sulfate, 2-propynyl 2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) ethyl sulfate, 2-propynyl 2 -(2- (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) ethyl sulfate, 2-propynyl 2-phenoxyethyl sulfate, 2-propynyl 2- (benzyloxy) ethyl sulfate, 2-propynyl 2- (2- ( Benzyloxy) ethoxy) eth Rusulfate, 2-propynyl 2-methoxyphenyl sulfate, 2-propynyl 3-methoxyphenyl sulfate, 2-propynyl 4-methoxyphenyl sulfate, 2-propynyl 2-ethoxyphenyl sulfate, 2-propynyl 3-ethoxyphenyl sulfate, 2- Propynyl 2-methoxy-4-methylphenyl sulfate, 2-propynyl 3-methoxy-5-methylphenyl sulfate, 2-propynyl 4- (2-methoxyethyl) phenyl sulfate, 2-propynyl 4-propoxyphenyl sulfate, 2-propynyl 4-butoxyphenyl sulfate, 2-propynyl 4-methoxy-1-naphthyl sulfate, 2-propynyl 7-methoxy-2-naphthyl sulfate, 2-propynyl 2-meth Benzyl sulfate, 2-propynyl 3-methoxybenzyl sulfate, 2-propynyl 4-methoxybenzyl sulfate, 2-propynyl 2- (4-methoxyphenyl) ethyl sulfate, 2-propynyl (±) -glycidyl sulfate, 2-propynyl tetrahydrofur Examples include furyl sulfate and 2-propynyl (2-tetrahydropyranyl) methyl sulfate.

これらの中では、R1が、炭素数2〜4のアルケニルオキシ基、炭素数3〜5のアルキニルオキシ基、又は炭素数2〜4のアルキニル基であり、R2が、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基であり、Xが炭素数2〜3のアルキレン基であり、aが1〜4の整数であるエステル化合物が好ましく、特に2−プロピニル2−メトキシエチルサルフェート、2−プロピニル2−エトキシエチルサルフェート、2−プロピニル2−(2−フルオロエトキシ)エチルサルフェートから選ばれる1種以上を含有することが、低温電池特性及び長期サイクル特性を向上させる観点から好ましい。 Among these, R 1 is an alkenyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an alkynyloxy group having 3 to 5 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 4 carbon atoms, and R 2 is substituted with a halogen atom. An ester compound which is an optionally substituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X is an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, and a is an integer of 1 to 4, particularly 2-propynyl 2-methoxyethyl. From the viewpoint of improving low-temperature battery characteristics and long-term cycle characteristics, it is preferable to contain one or more selected from sulfate, 2-propynyl 2-ethoxyethyl sulfate, and 2-propynyl 2- (2-fluoroethoxy) ethyl sulfate.

前記一般式(I)で表されるエステル化合物において、Yが−C(=O)C(=O)−で示されるシュウ酸エステルの場合の具体例としては、例えば、2−プロピニル2−メトキシエチルオキザレート、2−プロピニル2−エトキシエチルオキザレート、2−プロピニル2−プロポキシエチルオキザレート、2−プロピニル2−ブトキシエチルオキザレート、2−プロピニル2−ヘキシルオキシエチルオキザレート、2−プロピニル2−イソプロポキシエチルオキザレート、2−プロピニル2−イソブトキシエチルオキザレート、2−プロピニル2−t−ブチルオキシエチルオキザレート、2−プロピニル2−(2−エチルヘキシルオキシ)エチルオキザレート、2−プロピニル2−(2−フルオロエトキシ)エチルオキザレート、2−プロピニル2−(2−クロロエトキシ)エチルオキザレート、2−プロピニル3−メトキシプロピルオキザレート、2−プロピニル4−メトキシブチルオキザレート、2−プロピニル1−メトキシ−2−プロピルオキザレート、2−プロピニル1−エトキシ−2−プロピルオキザレート、2−プロピニル1−プロポキシ−2−プロピルオキザレート、2−プロピニル1−ブトキシ−2−プロピルオキザレート、2−プロピニル3−メトキシブチルオキザレート、2−プロピニル3−メトキシ−3−メチルブチルオキザレート、2−プロピニル4−メトキシ−4−メチル−2−ペンチルオキザレート、2−プロピニル2−(2−メトキシエトキシ)エチルオキザレート、2−プロピニル2−(2−エトキシエトキシ)エチルオキザレート、2−プロピニル2−(2−(2−フルオロエトキシ)エトキシ)エチルオキザレート、2−プロピニル2−(2−(2−クロロエトキシ)エトキシ)エチルオキザレート、2−プロピニル2−(2−ブトキシエトキシ)エチルオキザレート、2−プロピニル2−(2−イソブトキシエトキシ)エチルオキザレート、2−プロピニル2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エチルオキザレート、2−プロピニル2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エチルオキザレート、2−プロピニル2−(2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)エチルオキザレート、2−プロピニル2−フェノキシエチルオキザレート、2−プロピニル2−(ベンジルオキシ)エチルオキザレート、2−プロピニル2−(2−(ベンジルオキシ)エトキシ)エチルオキザレート、2−プロピニル2−メトキシフェニルオキザレート、2−プロピニル3−メトキシフェニルオキザレート、2−プロピニル4−メトキシフェニルオキザレート、2−プロピニル2−エトキシフェニルオキザレート、2−プロピニル3−エトキシフェニルオキザレート、2−プロピニル2−メトキシ−4−メチルフェニルオキザレート、2−プロピニル3−メトキシ−5−メチルフェニルオキザレート、2−プロピニル4−(2−メトキシエチル)フェニルオキザレート、2−プロピニル4−プロポキシフェニルオキザレート、2−プロピニル4−ブトキシフェニルオキザレート、2−プロピニル4−メトキシ−1−ナフチルオキザレート、2−プロピニル7−メトキシ−2−ナフチルオキザレート、2−プロピニル2−メトキベンジルオキザレート、2−プロピニル3−メトキベンジルオキザレート、2−プロピニル4−メトキベンジルオキザレート、2−プロピニル2−(4−メトキフェニル)エチルオキザレート、2−プロピニル(±)−グリシジルオキザレート、2−プロピニルテトラヒドロフルフリルオキザレート、2−プロピニル(2−テトラヒドロピラニル)メチルオキザレートなどが等が挙げられる。   Specific examples of the ester compound represented by the general formula (I) in the case where Y is an oxalate ester represented by —C (═O) C (═O) — include, for example, 2-propynyl 2-methoxy Ethyl oxalate, 2-propynyl 2-ethoxyethyl oxalate, 2-propynyl 2-propoxyethyl oxalate, 2-propynyl 2-butoxyethyl oxalate, 2-propynyl 2-hexyloxyethyl oxalate, 2-propynyl 2-isopropoxyethyl oxalate, 2-propynyl 2-isobutoxyethyl oxalate, 2-propynyl 2-t-butyloxyethyl oxalate, 2-propynyl 2- (2-ethylhexyloxy) ethyl Oxalate, 2-propynyl 2- (2-fluoroethoxy) ethyl oxalate, 2-propiyl Nyl 2- (2-chloroethoxy) ethyl oxalate, 2-propynyl 3-methoxypropyl oxalate, 2-propynyl 4-methoxybutyl oxalate, 2-propynyl 1-methoxy-2-propyl oxalate, 2-propynyl 1-ethoxy-2-propyl oxalate, 2-propynyl 1-propoxy-2-propyl oxalate, 2-propynyl 1-butoxy-2-propyl oxalate, 2-propynyl 3-methoxybutyl oxate Zalate, 2-propynyl 3-methoxy-3-methylbutyl oxalate, 2-propynyl 4-methoxy-4-methyl-2-pentyl oxalate, 2-propynyl 2- (2-methoxyethoxy) ethyl oxa 2-propynyl 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl oxalate, 2-propiyl 2- (2- (2-fluoroethoxy) ethoxy) ethyl oxalate, 2-propynyl 2- (2- (2-chloroethoxy) ethoxy) ethyl oxalate, 2-propynyl 2- (2-butoxyethoxy) ) Ethyl oxalate, 2-propynyl 2- (2-isobutoxyethoxy) ethyl oxalate, 2-propynyl 2- (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) ethyl oxalate, 2-propynyl 2- ( 2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) ethyl oxalate, 2-propynyl 2- (2- (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) ethyl oxalate, 2-propynyl 2-phenoxyethyl oxa 2-propynyl 2- (benzyloxy) ethyl oxalate, 2-propynyl 2- (2- (benzyloxy) Ethoxy) ethyl oxalate, 2-propynyl 2-methoxyphenyl oxalate, 2-propynyl 3-methoxyphenyl oxalate, 2-propynyl 4-methoxyphenyl oxalate, 2-propynyl 2-ethoxyphenyl oxalate 2-propynyl 3-ethoxyphenyl oxalate, 2-propynyl 2-methoxy-4-methylphenyl oxalate, 2-propynyl 3-methoxy-5-methylphenyl oxalate, 2-propynyl 4- (2- Methoxyethyl) phenyl oxalate, 2-propynyl 4-propoxyphenyl oxalate, 2-propynyl 4-butoxyphenyl oxalate, 2-propynyl 4-methoxy-1-naphthyl oxalate, 2-propynyl 7-methoxy 2-naphthyl oxalate, 2-pro Pinyl 2-methoxybenzyl oxalate, 2-propynyl 3-methoxybenzyl oxalate, 2-propynyl 4-methoxybenzyl oxalate, 2-propynyl 2- (4-methoxyphenyl) ethyl oxalate, 2-propynyl (±) -glycidyl oxalate, 2-propynyltetrahydrofurfuryl oxalate, 2-propynyl (2-tetrahydropyranyl) methyl oxalate and the like.

これらの中では、R1が、炭素数2〜4のアルケニルオキシ基、炭素数3〜5のアルキニルオキシ基、又は炭素数2〜4のアルキニル基であり、R2が、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基であり、Xが炭素数2〜3のアルキレン基であり、aが1〜4の整数であるエステル化合物が好ましく、特に2−プロピニル2−メトキシエチルオキザレート、2−プロピニル2−エトキシエチルオキザレート、2−プロピニル2−(2−フルオロエトキシ)エチルオキザレートから選ばれる1種以上を含有することが、低温電池特性及び長期サイクル特性を向上させる観点から好ましい。 Among these, R 1 is an alkenyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an alkynyloxy group having 3 to 5 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 4 carbon atoms, and R 2 is substituted with a halogen atom. An ester compound which is an optionally substituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X is an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, and a is an integer of 1 to 4, particularly 2-propynyl 2-methoxyethyl. Containing one or more selected from oxalate, 2-propynyl 2-ethoxyethyl oxalate, and 2-propynyl 2- (2-fluoroethoxy) ethyl oxalate has low-temperature battery characteristics and long-term cycle characteristics. It is preferable from the viewpoint of improvement.

本発明で用いるエステル化合物の他の1種は、下記一般式(II)で表される。   Another type of ester compound used in the present invention is represented by the following general formula (II).

Figure 0005034224
Figure 0005034224

(式中、X及びaは前記と同じであり、R3は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜12のアルコキシアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数3〜8のアルキニル基、アセチル基、プロピニル基、ブチリル基、イソブチリル基、メトキシアセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トルオイル基、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、ブタンスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、又はaが2以上のときに限りホルミル基を示し、分枝していてもよく環構造であってもよい。) (In the formula, X and a are the same as above, and R 3 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and 6 to 6 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom. 18 aryl groups, C 7-18 aralkyl groups, C 2-8 alkenyl groups, C 3-8 alkynyl groups, acetyl groups, propynyl groups, butyryl groups, isobutyryl groups, methoxyacetyl groups, pivaloyl groups , Benzoyl group, toluoyl group, methanesulfonyl group, ethanesulfonyl group, butanesulfonyl group, isopropylsulfonyl group, benzenesulfonyl group, p-toluenesulfonyl group, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, phenoxycarbonyl group, or Only when a is 2 or more, it represents a formyl group and may be branched. It may be.)

前記一般式(II)で表されるギ酸エステル化合物の具体例としては、例えば、2−メトキシエチルホルメート、2−エトキシエチルホルメート、2−プロポキシエチルホルメート、2−ブトキシエチルホルメート、2−ヘキシルオキシエチルホルメート、2−イソプロポキシエチルホルメート、2−イソブトキシエチルホルメート、2−t−ブチルオキシエチルホルメート、2−(2−エチルヘキシルオキシ)エチルホルメート、2−(2−フルオロエトキシ)エチルホルメート、2−(2−クロロエトキシ)エチルホルメート、3−メトキシプロピルホルメート、4−メトキシブチルホルメート、1−メトキシ−2−プロピルホルメート、1−エトキシ−2−プロピルホルメート、1−プロポキシ−2−プロピルホルメート、1−ブトキシ−2−プロピルホルメート、3−メトキシブチルホルメート、3−メトキシ−3−メチルブチルホルメート、4−メトキシ−4−メチル−2−ペンチルホルメート、2−(2−メトキシエトキシ)エチルホルメート、2−(2−エトキシエトキシ)エチルホルメート、2−(2−(2−フルオロエトキシ)エトキシ)エチルホルメート、2−(2−(2−クロロエトキシ)エトキシ)エチルホルメート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルホルメート、2−(2−イソブトキシエトキシ)エチルホルメート、2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エチルホルメート、2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エチルホルメート、2−(2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)エチルホルメート、2−フェノキシエチルホルメート、2−(ベンジルオキシ)エチルホルメート、2−(2−(ベンジルオキシ)エトキシ)エチルホルメート、2−メトキシフェニルホルメート、3−メトキシフェニルホルメート、4−メトキシフェニルホルメート、2−エトキシフェニルホルメート、3−エトキシフェニルホルメート、2−メトキシ−4−メチルフェニルホルメート、3−メトキシ−5−メチルフェニルホルメート、4−(2−メトキシエチル)フェニルホルメート、4−プロポキシフェニルホルメート、4−ブトキシフェニルホルメート、4−メトキシ−1−ナフチルホルメート、7−メトキシ−2−ナフチルホルメート、2−メトキベンジルホルメート、3−メトキベンジルホルメート、4−メトキベンジルホルメート、2−(4−メトキフェニル)エチルホルメート、(±)−グリシジルホルメート、テトラヒドロフルフリルホルメート、(2−テトラヒドロピラニル)メチルホルメート、ジエチレングリコールジホルメート、トリエチレングリコールジホルメート、テトラエチレングリコールジホルメート等が挙げられる。   Specific examples of the formate compound represented by the general formula (II) include, for example, 2-methoxyethyl formate, 2-ethoxyethyl formate, 2-propoxyethyl formate, 2-butoxyethyl formate, 2 -Hexyloxyethyl formate, 2-isopropoxyethyl formate, 2-isobutoxyethyl formate, 2-t-butyloxyethyl formate, 2- (2-ethylhexyloxy) ethyl formate, 2- (2- Fluoroethoxy) ethyl formate, 2- (2-chloroethoxy) ethyl formate, 3-methoxypropyl formate, 4-methoxybutyl formate, 1-methoxy-2-propyl formate, 1-ethoxy-2-propyl Formate, 1-propoxy-2-propylformate, 1-butoxy 2-propylformate, 3-methoxybutylformate, 3-methoxy-3-methylbutylformate, 4-methoxy-4-methyl-2-pentylformate, 2- (2-methoxyethoxy) ethylformate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl formate, 2- (2- (2-fluoroethoxy) ethoxy) ethyl formate, 2- (2- (2-chloroethoxy) ethoxy) ethyl formate, 2- (2 -Butoxyethoxy) ethyl formate, 2- (2-isobutoxyethoxy) ethyl formate, 2- (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) ethyl formate, 2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy ) Ethyl formate, 2- (2- (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) ethyl formate, 2-Fe Noxyethyl formate, 2- (benzyloxy) ethyl formate, 2- (2- (benzyloxy) ethoxy) ethyl formate, 2-methoxyphenyl formate, 3-methoxyphenyl formate, 4-methoxyphenyl formate Mate, 2-ethoxyphenylformate, 3-ethoxyphenylformate, 2-methoxy-4-methylphenylformate, 3-methoxy-5-methylphenylformate, 4- (2-methoxyethyl) phenylformate, 4-propoxyphenyl formate, 4-butoxyphenyl formate, 4-methoxy-1-naphthyl formate, 7-methoxy-2-naphthyl formate, 2-methoxybenzyl formate, 3-methoxybenzyl formate, 4- Methoxybenzylformate, 2- (4-methoxyphe E) Ethyl formate, (±) -glycidyl formate, tetrahydrofurfuryl formate, (2-tetrahydropyranyl) methyl formate, diethylene glycol diformate, triethylene glycol diformate, tetraethylene glycol diformate, etc. Is mentioned.

これらの中では、R3が炭素数1〜4のアルキル基、又は炭素数3〜6のアルコキシアルキル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、又はプロポキシカルボニル基であり、Xが炭素数2〜4のアルキレン基、aが1〜4の整数であるエステル化合物が好ましく、特に2−メトキシエチルホルメート、2−エトキシエチルホルメート、ジエチレングリコールジホルメートから選ばれる1種以上を含有することが、低温電池特性及び長期サイクル特性を向上させる観点から好ましい。 Among these, R 3 is an alkyl group, or an alkoxyalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, or a propoxycarbonyl group having 1 to 4 carbon atoms, carbon atoms X is 2-4 An ester group in which a is an integer of 1 to 4, in particular, containing at least one selected from 2-methoxyethyl formate, 2-ethoxyethyl formate and diethylene glycol diformate is a low temperature. It is preferable from the viewpoint of improving battery characteristics and long-term cycle characteristics.

本発明で用いるエステル化合物の他の1種は、下記一般式(III)で表される。   Another type of ester compound used in the present invention is represented by the following general formula (III).

Figure 0005034224
Figure 0005034224

(式中、Yは前記と同じであり、R4は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜8のアルケニルオキシ基、炭素数3〜8のアルキニルオキシ基、又はさらに酸素原子を含んでいてもよい炭素数2〜8のアルキニル基を示し、R4のアルキニル基はエステル基で置換されていてもよい。R5は、少なくとも1つ以上のハロゲン原子で置換された炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、又は炭素数3〜8のアルキニル基を示し、R4及びR5は、分枝していてもよく環構造であってもよい。) (In the formula, Y is the same as defined above, and R 4 represents an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyloxy group having 3 to 8 carbon atoms, or an oxygen atom which may be substituted with a halogen atom. R 2 represents an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms which may be contained, and the alkynyl group of R 4 may be substituted with an ester group, and R 5 represents 1 carbon atom substituted with at least one halogen atom. An alkyl group having 6 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or an alkynyl group having 3 to 8 carbon atoms, R 4 and R 5 May be branched or a ring structure.)

前記一般式(III)で表されるエステル化合物の具体例としては、例えば、2−プロピニル2−フルオロエチルカーボネート、2−プロピニル2−クロロエチルカーボネート、2−プロピニル2,2,2−トリフルオロエチルカーボネート、2−プロピニルペンタフルオロフェニルカーボネート、2−プロピニル2−フルオロエチルサルファイト、2−プロピニル2−クロロエチルサルファイト、2−プロピニル2,2,2−トリフルオロエチルサルファイト、2−プロピニルペンタフルオロフェニルサルファイト、2−プロピニル2−フルオロエチルサルフェート、2−プロピニル2−クロロエチルサルフェート、2−プロピニル2,2,2−トリフルオロエチルサルフェート、2−プロピニルペンタフルオロフェニルサルフェート、メトキシエチルプロピオレート、テトラヒドロピラン−2−イルメチルプロピオレート、2−フルオロエチルプロピオレート、2−クロロエチルプロピオレート、2−ブロモエチルプロピオレート、2,2,2−トリフルオロエチルプロピオレート、ペンタフルオロフェニルプロピオレート、アセチレンジカルボン酸ビス(2−フルオロエチル)、アセチレンジカルボン酸ビス(3−フルオロプロピル)、アセチレンジカルボン酸ビス(2−クロロエチル)、アセチレンジカルボン酸ビス(3−クロロプロピル)、アセチレンジカルボン酸ビス(2−ブロモエチル)、アセチレンジカルボン酸ビス(3−ブロモプロピル)、アセチレンジカルボン酸ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)、アセチレンジカルボン酸ビス(3,3,3−トリフルオロプロピル)、アセチレンジカルボン酸ビス(2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル)、1,2−エタンジオールジプロピオレート、1,3−プロパンジオールジプロピオレート、1,4−ブタンジオールジプロピオレート、1,5−ペンタンジオールジプロピオレート、2,2−ビスクロロメチル−3−プロピノイルオキシプロピルプロピオレート、3−フェニルシクロヘキシルプロピオレート、2−プロピニル2-フルオロエチルオキザレート、2−プロピニル2-クロロエチルオキザレート、2−プロピニル2,2,2−トリフルオロエチルオキザレート、2−プロピニルペンタフルオロフェニルオキザレート等が挙げられる。   Specific examples of the ester compound represented by the general formula (III) include, for example, 2-propynyl 2-fluoroethyl carbonate, 2-propynyl 2-chloroethyl carbonate, 2-propynyl 2,2,2-trifluoroethyl. Carbonate, 2-propynyl pentafluorophenyl carbonate, 2-propynyl 2-fluoroethyl sulfite, 2-propynyl 2-chloroethyl sulfite, 2-propynyl 2,2,2-trifluoroethyl sulfite, 2-propynyl pentafluoro Phenylsulfite, 2-propynyl 2-fluoroethyl sulfate, 2-propynyl 2-chloroethyl sulfate, 2-propynyl 2,2,2-trifluoroethyl sulfate, 2-propynyl pentafluorophenyl sulfate, methoxy Ethyl propiolate, tetrahydropyran-2-ylmethyl propiolate, 2-fluoroethyl propiolate, 2-chloroethyl propiolate, 2-bromoethyl propiolate, 2,2,2-trifluoroethyl pro Piolate, pentafluorophenylpropiolate, acetylenedicarboxylate bis (2-fluoroethyl), acetylenedicarboxylate bis (3-fluoropropyl), acetylenedicarboxylate bis (2-chloroethyl), acetylenedicarboxylate bis (3-chloropropyl) Bis (2-bromoethyl) acetylenecarboxylate, bis (3-bromopropyl) acetylenecarboxylate, bis (2,2,2-trifluoroethyl) acetylenecarboxylate, bis (3,3,3-trifluoro) acetylene dicarboxylate Propyl), bis (2,2,3,3,3-pentafluoropropyl) acetylenedicarboxylate, 1,2-ethanediol dipropiolate, 1,3-propanediol dipropiolate, 1,4-butanediol dipro Piolate, 1,5-pentanediol dipropiolate, 2,2-bischloromethyl-3-propinoyloxypropyl propiolate, 3-phenylcyclohexylpropiolate, 2-propynyl 2-fluoroethyl oxalate, Examples include 2-propynyl 2-chloroethyl oxalate, 2-propynyl 2,2,2-trifluoroethyl oxalate, and 2-propynyl pentafluorophenyl oxalate.

一般式(III)で表されるエステル化合物の中では、R4が炭素数2〜4のアルケニルオキシ基、炭素数3〜6のアルキニルオキシ基、又は炭素数2〜6のアルキニル基であり、R5が少なくとも1つ以上のハロゲン原子、特にフッ素原子で置換された炭素数1〜3のアルキル基、炭素数2〜4のアルケニル基、又は炭素数3〜6のアルキニル基であり、Yが−C(=O)−又は−S(=O)−であるエステル化合物が好ましく、特に2−プロピニル2−フルオロエチルカーボネート、2−プロピニル2,2,2−トリフルオロエチルカーボネート、2−プロピニルペンタフルオロフェニルカーボネート、メトキシエチルプロピオレート、アセチレンジカルボン酸ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)、1,2−エタンジオールジプロピオレート、1,3−プロパンジオールジプロピオレート、2−プロピニル2−フルオロエチルサルファイト、2−プロピニル2,2,2−トリフルオロエチルサルファイト、2−プロピニルペンタフルオロフェニルサルファイト、2−フルオロエチルプロピオレート、2,2,2−トリフルオロエチルプロピオレート、2−プロピニル2-フルオロエチルオキザレート、2−プロピニルペンタフルオロフェニルオキザレートから選ばれる1種以上を含有することが低温電池特性及び長期サイクル特性を向上させる観点から好ましい。 Among the ester compounds represented by the general formula (III), R 4 is an alkenyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an alkynyloxy group having 3 to 6 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms, R 5 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an alkynyl group having 3 to 6 carbon atoms substituted with at least one halogen atom, particularly a fluorine atom, and Y is Ester compounds which are —C (═O) — or —S (═O) — are preferred, particularly 2-propynyl 2-fluoroethyl carbonate, 2-propynyl 2,2,2-trifluoroethyl carbonate, 2-propynyl pentane. Fluorophenyl carbonate, methoxyethyl propiolate, acetylenedicarboxylic acid bis (2,2,2-trifluoroethyl), 1,2-ethanediol dipropiolate 1,3-propanediol dipropiolate, 2-propynyl 2-fluoroethyl sulfite, 2-propynyl 2,2,2-trifluoroethyl sulfite, 2-propynyl pentafluorophenyl sulfite, 2-fluoroethyl propio A low-temperature battery characteristic that contains at least one selected from a rate, 2,2,2-trifluoroethyl propiolate, 2-propynyl 2-fluoroethyl oxalate, and 2-propynyl pentafluorophenyl oxalate; It is preferable from the viewpoint of improving long-term cycle characteristics.

本発明で用いるエステル化合物の他の1種は、下記一般式(IV)で表される。   Another type of ester compound used in the present invention is represented by the following general formula (IV).

Figure 0005034224
Figure 0005034224

(式中、R6は、少なくとも1つ以上のハロゲン原子で置換された炭素数1〜6のアルキル基、炭素数7〜18のアラルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、又は炭素数3〜8のアルキニル基を示し、分枝していてもよく環構造であってもよい。) (In the formula, R 6 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or 3 carbon atoms substituted with at least one halogen atom. -8 alkynyl groups, which may be branched or cyclic.)

前記一般式(IV)で表されるギ酸エステル化合物の具体例としては、例えば、2-フルオロエチルホルメート、2-クロロエチルホルメート、2,2,2−トリフルオロエチルホルメート、2,2,3,3−テトラフルオロブタンジオールジホルメート、2,3,5,6−テトラフルオロヒドロキノンジホルメート等が挙げられる。
一般式(IV)で表されるエステル化合物の中では、R6が少なくとも1つ以上のハロゲン原子、特にフッ素原子で置換された炭素数1〜3のアルキル基であるエステル化合物が好ましく、特に2−フルオロエチルホルメート、2,2,2−トリフルオロエチルホルメートから選ばれる1種以上を含有することが、低温電池特性及び長期サイクル特性を向上させる観点から好ましい。
Specific examples of the formate compound represented by the general formula (IV) include, for example, 2-fluoroethyl formate, 2-chloroethyl formate, 2,2,2-trifluoroethyl formate, 2,2 , 3,3-tetrafluorobutanediol diformate, 2,3,5,6-tetrafluorohydroquinone diformate, and the like.
Among the ester compounds represented by the general formula (IV), an ester compound in which R 6 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms substituted with at least one halogen atom, particularly a fluorine atom, is particularly preferable. From the viewpoint of improving low-temperature battery characteristics and long-term cycle characteristics, it is preferable to contain at least one selected from -fluoroethyl formate and 2,2,2-trifluoroethyl formate.

非水電解液中に含有される前記一般式(I)〜(IV)で表されるエステル化合物の含有量は、過度に少ないと期待した十分な電気容量、低温電池特性、長期サイクル特性等の電池性能が得られず、過度に多いとそれらの電池性能が低下することがある。その含有量は非水電解液の重量に対して0.01重量%以上、特に0.05重量%以上が好ましく、0.1重量%が最も好ましい。また、その上限は、10重量%以下、特に5重量%以下が好ましく、3重量%以下が最も好ましい。   The content of the ester compounds represented by the general formulas (I) to (IV) contained in the non-aqueous electrolyte is such as sufficient electric capacity, low temperature battery characteristics, long-term cycle characteristics, etc. If the battery performance is not obtained and is excessively large, the battery performance may be deteriorated. The content is preferably 0.01% by weight or more, particularly preferably 0.05% by weight or more, and most preferably 0.1% by weight, based on the weight of the non-aqueous electrolyte. Further, the upper limit is preferably 10% by weight or less, particularly preferably 5% by weight or less, and most preferably 3% by weight or less.

〔非水溶媒〕
本発明で使用される非水溶媒としては、環状カーボネート類、鎖状カーボネート類、エステル類、硫黄酸エステル化合物、エーテル類、アミド類、リン酸エステル類、スルホン類、ラクトン類、ニトリル類等が挙げられる。
環状カーボネート類としては、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ビニレンカーボネート(VC)、ブチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート等が挙げられ、特に、高誘電率を有するECを含むことが最も好ましい。
鎖状カーボネート類としては、メチルエチルカーボネート(MEC)、メチルプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート等の非対称鎖状カーボネート、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)等の対称鎖状カーボネートが挙げられる。特に、非対称鎖状カーボネートは融点が低く、電池の低温特性に効果があり好ましく、中でもMECが最も好ましい。
[Nonaqueous solvent]
Nonaqueous solvents used in the present invention include cyclic carbonates, chain carbonates, esters, sulfur acid ester compounds, ethers, amides, phosphate esters, sulfones, lactones, nitriles, and the like. Can be mentioned.
Examples of the cyclic carbonates include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), vinylene carbonate (VC), butylene carbonate, fluoroethylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, and particularly include EC having a high dielectric constant. Is most preferred.
Examples of the chain carbonates include asymmetric chain carbonates such as methyl ethyl carbonate (MEC), methyl propyl carbonate, methyl butyl carbonate, and ethyl propyl carbonate, and symmetric chain carbonates such as dimethyl carbonate (DMC) and diethyl carbonate (DEC). Can be mentioned. In particular, the asymmetric chain carbonate has a low melting point and is effective for low temperature characteristics of the battery, and MEC is most preferable.

エステル類としては、プロピオン酸メチル、ピバリン酸メチル、ピバリン酸ブチル、ピバリン酸ヘキシル、ピバリン酸オクチル等が挙げられ、硫黄酸エステル化合物としては、1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンジオールジメタンスルホネート、グリコールサルファイト、プロピレンサルファイト、グリコールサルフェート、プロピレンサルフェート等が挙げられる。
また、エーテル類としては、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、1,2−ジブトキシエタン等、アミド類としては、ジメチルホルムアミド等、リン酸エステル類としては、リン酸トリメチル、リン酸トリオクチル等、スルホン類としては、ジビニルスルホン等、ラクトン類としては、γ−ブチロラクトン等、ニトリル類としては、アセトニトリル、アジポニトリル等が挙げられる。
Examples of the esters include methyl propionate, methyl pivalate, butyl pivalate, hexyl pivalate, octyl pivalate, and the like, and examples of the sulfur acid ester compound include 1,3-propane sultone, 1,4-butanediol diester. Examples thereof include methane sulfonate, glycol sulfite, propylene sulfite, glycol sulfate, and propylene sulfate.
The ethers include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, 1,2-dibutoxyethane, and the amides include dimethyl. Phosphoric esters such as formamide, trimethyl phosphate, trioctyl phosphate, etc., sulfones such as divinyl sulfone, lactones such as γ-butyrolactone, nitriles such as acetonitrile, adiponitrile, etc. .

上記の非水溶媒の中では、環状カーボネート類、鎖状カーボネート類、エステル類、硫黄酸エステル化合物が好ましく、これらを1種単独で又は2種以上を任意に組み合わせて用いることができる。中でも、環状カーボネート類及び/又は鎖状カーボネート類を含むことがより好ましい。
より具体的には、EC、PC、VC等の環状カーボネート類と、MEC、DMC、DEC等の鎖状カーボネート類との組み合わせが特に好ましい。
環状カーボネート類:鎖状カーボネート類の容量比は、10:90〜40:60、好ましくは20:80〜40:60、より好ましくは25:75〜45:55とするのがよい。
Among the above non-aqueous solvents, cyclic carbonates, chain carbonates, esters, and sulfur acid ester compounds are preferable, and these can be used alone or in combination of two or more. Among these, it is more preferable to include cyclic carbonates and / or chain carbonates.
More specifically, a combination of cyclic carbonates such as EC, PC, and VC and chain carbonates such as MEC, DMC, and DEC is particularly preferable.
The volume ratio of cyclic carbonates: chain carbonates is 10:90 to 40:60, preferably 20:80 to 40:60, and more preferably 25:75 to 45:55.

また、環状カーボネート類及び鎖状カーボネート類に、硫黄酸エステル化合物及び/又はジビニルスルホンを併用することが好ましい。特に1,3−プロパンスルトン、グリコールサルファイト、1,4−ブタンジオールジメタンスルホネートから選ばれる少なくとも1種の硫黄酸エステル化合物及び/又はジビニルスルホンとの併用が充放電特性の面で最も好ましい。
特に、前記一般式(II)又は(IV)で表されるエステル化合物を用いる場合は、該エステル化合物を0.01〜10重量%含有し、かつビニレンカーボネート、1,3−プロパンスルトン、グリコールサルファイト、1,4−ブタンジオールジメタンスルホネート及びジビニルスルホンから選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。
Moreover, it is preferable to use a sulfur acid ester compound and / or divinyl sulfone in combination with the cyclic carbonates and the chain carbonates. In particular, the combined use with at least one sulfur acid ester compound selected from 1,3-propane sultone, glycol sulfite, and 1,4-butanediol dimethanesulfonate and / or divinylsulfone is most preferable in terms of charge / discharge characteristics.
In particular, when the ester compound represented by the general formula (II) or (IV) is used, the ester compound is contained in an amount of 0.01 to 10% by weight, and vinylene carbonate, 1,3-propane sultone, glycol salt. It is preferable to contain at least one selected from phyto, 1,4-butanediol dimethanesulfonate and divinylsulfone.

〔電解質塩〕
本発明で使用される電解質塩としては、例えば、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiN(SO2CF32、LiN(SO2252、LiCF3SO3、LiC(SO2CF33、LiPF4(CF32、LiPF3(C253、LiPF3(CF33、LiPF3(iso−C373、LiPF5(iso−C37)等の鎖状のアルキル基を含有するリチウム塩や、(CF22(SO22NLi、(CF23(SO22NLi等の環状のアルキレン鎖を含有するリチウム塩が挙げられる。
これらの中でも、特に好ましい電解質塩は、LiPF6、LiBF4、LiN(SO2CF32であり、最も好ましい電解質塩はLiPF6である。これらの電解質塩は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
好ましい組み合わせとしては、LiPF6とLiBF4との組み合わせ、LiPF6とLiN(SO2CF32との組み合わせ、LiBF4とLiN(SO2CF32との組み合わせ等が挙げられるが、LiPF6とLiBF4との組み合わせが特に好ましい。
[Electrolyte salt]
Examples of the electrolyte salt used in the present invention include LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 , LiCF 3 SO 3 , LiC (SO 2 CF 3) 3, LiPF 4 (CF 3) 2, LiPF 3 (C 2 F 5) 3, LiPF 3 (CF 3) 3, LiPF 3 (iso-C 3 F 7) 3, LiPF 5 (iso-C 3 Lithium salt containing a chain alkyl group such as F 7 ) or a cyclic alkylene chain such as (CF 2 ) 2 (SO 2 ) 2 NLi, (CF 2 ) 3 (SO 2 ) 2 NLi A lithium salt is mentioned.
Among these, particularly preferable electrolyte salts are LiPF 6 , LiBF 4 , and LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , and the most preferable electrolyte salt is LiPF 6 . These electrolyte salts can be used singly or in combination of two or more.
Preferable combinations include a combination of LiPF 6 and LiBF 4 , a combination of LiPF 6 and LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , a combination of LiBF 4 and LiN (SO 2 CF 3 ) 2, and the like. A combination of 6 and LiBF 4 is particularly preferred.

電解質塩は任意の割合で混合することができるが、LiPF6を第一電解質塩として選択し、それ以外の電解質塩、例えばLiBF4を第二電解質塩として組み合わせて使用する場合は、第二電解質塩が全電解質塩に占める割合は、0.01モル%以上が好ましく、0.03%以上がより好ましく、0.05%以上が最も好ましい。またその上限は45%以下が好ましく、20%以下がより好ましく、10%以下がさらに好ましく、5%以下が最も好ましい。
これらの全電解質塩が溶解されて使用される濃度は、前記の非水溶媒に対して、通常0.1M以上が好ましく、0.5M以上がより好ましく、0.7M以上がさらに好ましく、0.8M以上が最も好ましい。またその上限は、3M以下が好ましく、2.5M以下がより好ましく、2.0M以下がさらに好ましく、1.4M以下が最も好ましい。
前記非水溶媒と電解質塩の最も好ましい組み合わせとしては、(i)EC及び/又はPCと、(ii)VCと、(iii)MEC、DMC及びDECから選ばれる1種以上、特にMECとDMCの組み合わせ、又はMECとDECの組み合わせからなる混合溶媒に、電解質塩として、LiPF6及び/又はLiBF4を組み合わせて含有する電解液が挙げられる。
より具体的には、(i)EC及び/又はPC:(ii)VC:(iii)MEC、DMC及びDECから選ばれる1種以上の容量比が、10:0.2:89.8〜40:10:50、好ましくは20:0.5:79.5〜35:5:60、より好ましくは25:1:74〜32:3:65である混合溶媒と、LiPF6:LiBF4(モル比)=100:0〜55:45、好ましくは99.8:0.2〜75:25、さらに好ましくは99.5:0.5〜85:15、最も好ましくは99:1〜90:10である電解質塩を組み合わせることが好ましい。
The electrolyte salt can be mixed in an arbitrary ratio. However, when LiPF 6 is selected as the first electrolyte salt and other electrolyte salt, for example, LiBF 4 is used in combination as the second electrolyte salt, the second electrolyte is used. The proportion of the salt in the total electrolyte salt is preferably 0.01 mol% or more, more preferably 0.03% or more, and most preferably 0.05% or more. The upper limit is preferably 45% or less, more preferably 20% or less, further preferably 10% or less, and most preferably 5% or less.
The concentration used by dissolving these total electrolyte salts is usually preferably 0.1 M or more, more preferably 0.5 M or more, still more preferably 0.7 M or more, relative to the nonaqueous solvent. 8M or more is most preferable. The upper limit is preferably 3M or less, more preferably 2.5M or less, further preferably 2.0M or less, and most preferably 1.4M or less.
The most preferable combination of the non-aqueous solvent and the electrolyte salt includes (i) EC and / or PC, (ii) VC, and (iii) one or more selected from MEC, DMC, and DEC, particularly MEC and DMC. An electrolytic solution containing a combination of LiPF 6 and / or LiBF 4 as an electrolyte salt in a mixed solvent composed of a combination or a combination of MEC and DEC can be used.
More specifically, the capacity ratio of one or more selected from (i) EC and / or PC: (ii) VC: (iii) MEC, DMC and DEC is 10: 0.2: 89.8-40. : 10: 50, preferably 20: 0.5: 79.5 to 35: 5: 60, more preferably 25: 1: 74 to 32: 3: 65, and LiPF 6 : LiBF 4 (mol) Ratio) = 100: 0 to 55:45, preferably 99.8: 0.2 to 75:25, more preferably 99.5: 0.5 to 85:15, most preferably 99: 1 to 90:10. It is preferable to combine the electrolyte salts.

〔非水電解液の製造〕
本発明の電解液は、例えば、EC、PC、MEC、DMC、VC等の非水溶媒を混合し、これに前記の電解質塩を溶解し、前記一般式(I)〜(IV)で表されるエステル化合物を溶解することにより得ることができる。
この際、用いる非水溶媒、前記一般式(I)〜(IV)で表されるエステル化合物、その他の添加剤は、生産性を著しく低下させない範囲内で、予め精製して、不純物が極力少ないものを用いることが好ましい。
[Production of non-aqueous electrolyte]
The electrolytic solution of the present invention is represented by the above general formulas (I) to (IV), for example, by mixing a nonaqueous solvent such as EC, PC, MEC, DMC, VC, etc., and dissolving the electrolyte salt therein. It can be obtained by dissolving the ester compound.
At this time, the non-aqueous solvent to be used, the ester compounds represented by the general formulas (I) to (IV), and other additives are purified in advance within a range that does not significantly reduce the productivity and have as few impurities as possible. It is preferable to use one.

本発明の非水電解液には、例えば、空気や二酸化炭素を含ませることにより、電解液の分解によるガス発生の抑制や、長期サイクル特性や充電保存特性等の電池特性を向上させることができる。
非水電解液中に空気又は二酸化炭素を含有(溶解)させる方法としては、(1)予め非水電解液を電池内に注液する前に空気又は二酸化炭素含有ガスと接触させて含有させる方法、(2)注液後、電池封口前又は後に空気又は二酸化炭素含有ガスを電池内に含有させる方法等を採用することができる。空気又は二酸化炭素含有ガスは、極力水分を含まないものが好ましく、露点−40℃以下であることが好ましく、露点−50℃以下であることが特に好ましい。
By including air or carbon dioxide in the non-aqueous electrolyte of the present invention, for example, gas generation due to decomposition of the electrolyte can be suppressed, and battery characteristics such as long-term cycle characteristics and charge storage characteristics can be improved. .
As a method of containing (dissolving) air or carbon dioxide in the non-aqueous electrolyte, (1) a method of bringing the non-aqueous electrolyte into contact with air or a carbon dioxide-containing gas before injecting it into the battery in advance. (2) After pouring, before or after sealing the battery, a method of incorporating air or carbon dioxide-containing gas into the battery can be employed. The air or carbon dioxide-containing gas preferably contains as little water as possible, preferably has a dew point of −40 ° C. or lower, and particularly preferably has a dew point of −50 ° C. or lower.

本発明の電解液においては、さらに芳香族化合物を含有させることにより、過充電時の電池の安全性を確保することができる。
かかる芳香族化合物としては、例えば、次の(a)〜(c)が挙げられる。
(a)シクロヘキシルベンゼン、フルオロシクロヘキシルベンゼン化合物(1−フルオロ−2−シクロヘキシルベンゼン、1−フルオロ−3−シクロヘキシルベンゼン、1−フルオロ−4−シクロヘキシルベンゼン)、ビフェニル。
(b)tert−ブチルベンゼン、1−フルオロ−4−tert−ブチルベンゼン、tert−アミルベンゼン、4−tert−ブチルビフェニル、4−tert−アミルビフェニル。
(c)ターフェニル(o−、m−、p−体)、ジフェニルエーテル、2−フルオロジフェニルエーテル、4−ジフェニルエーテル、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン(o−、m−、p−体)、2−フルオロビフェニル、4−フルオロビフェニル、2,4−ジフルオロアニソール、ターフェニルの部分水素化物(1,2−ジシクロヘキシルベンゼン、2−フェニルビシクロヘキシル、1,2−ジフェニルシクロヘキサン、o−シクロヘキシルビフェニル)。
これらの中では、(a)及び(b)が好ましく、シクロヘキシルベンゼン、フルオロシクロヘキシルベンゼン化合物(1−フルオロ−4−シクロヘキシルベンゼン等)、tert−ブチルベンゼン、tert−アミルベンゼンから選ばれる1種以上が最も好ましい。
In the electrolytic solution of the present invention, the safety of the battery during overcharge can be ensured by further containing an aromatic compound.
Examples of the aromatic compound include the following (a) to (c).
(A) cyclohexylbenzene, fluorocyclohexylbenzene compound (1-fluoro-2-cyclohexylbenzene, 1-fluoro-3-cyclohexylbenzene, 1-fluoro-4-cyclohexylbenzene), biphenyl.
(B) tert-butylbenzene, 1-fluoro-4-tert-butylbenzene, tert-amylbenzene, 4-tert-butylbiphenyl, 4-tert-amylbiphenyl.
(C) Terphenyl (o-, m-, p-form), diphenyl ether, 2-fluorodiphenyl ether, 4-diphenyl ether, fluorobenzene, difluorobenzene (o-, m-, p-form), 2-fluorobiphenyl, 4-fluorobiphenyl, 2,4-difluoroanisole, terphenyl partially hydride (1,2-dicyclohexylbenzene, 2-phenylbicyclohexyl, 1,2-diphenylcyclohexane, o-cyclohexylbiphenyl).
Among these, (a) and (b) are preferable, and at least one selected from cyclohexylbenzene, fluorocyclohexylbenzene compounds (1-fluoro-4-cyclohexylbenzene, etc.), tert-butylbenzene, and tert-amylbenzene is used. Most preferred.

前記芳香族化合物を2種以上用いる場合の組み合わせとしては、例えば、次の(d)〜(f)が挙げられる。
(d)ビフェニルとtert−ブチルベンゼン、ビフェニルとtert−アミルベンゼン、シクロヘキシルベンゼンとtert−アミルベンゼン、シクロヘキシルベンゼンと1−フルオロ−4−tert−ブチルベンゼン、tert−アミルベンゼンと1−フルオロ−4−tert−ブチルベンゼンの組み合わせ。
(e)ビフェニルとシクロヘキシルベンゼン、シクロヘキシルベンゼンとtert−ブチルベンゼンの組み合わせ。
(f)ビフェニルとフルオロベンゼン、シクロヘキシルベンゼンとフルオロベンゼン、2,4−ジフルオロアニソールとシクロヘキシルベンゼン、シクロヘキシルベンゼンとフルオロシクロヘキシルベンゼン化合物、フルオロシクロヘキシルベンゼン化合物とフルオロベンゼン、2,4−ジフルオロアニソールとフルオロシクロヘキシルベンゼン化合物の組み合わせ。
これらの中では、(d)及び(e)の組み合わせが好ましく、(d)の組み合わせがより好ましく、(d)の中ではフッ素含有化合物を含む組み合わせが特に好ましい。フッ素非含有芳香族化合物:フッ素含有芳香族化合物の混合比(重量比)は、50:50〜10:90が好ましく、50:50〜20:80がより好ましく、50:50〜25:75が最も好ましい。
前記芳香族化合物の全含有量は、非水電解液の重量に対して0.1〜5重量%が好ましい。
Examples of combinations when two or more aromatic compounds are used include the following (d) to (f).
(D) Biphenyl and tert-butylbenzene, biphenyl and tert-amylbenzene, cyclohexylbenzene and tert-amylbenzene, cyclohexylbenzene and 1-fluoro-4-tert-butylbenzene, tert-amylbenzene and 1-fluoro-4- A combination of tert-butylbenzene.
(E) A combination of biphenyl and cyclohexylbenzene, cyclohexylbenzene and tert-butylbenzene.
(F) Biphenyl and fluorobenzene, cyclohexylbenzene and fluorobenzene, 2,4-difluoroanisole and cyclohexylbenzene, cyclohexylbenzene and fluorocyclohexylbenzene compound, fluorocyclohexylbenzene compound and fluorobenzene, 2,4-difluoroanisole and fluorocyclohexylbenzene A combination of compounds.
In these, the combination of (d) and (e) is preferable, the combination of (d) is more preferable, and the combination containing a fluorine-containing compound is especially preferable in (d). The mixing ratio (weight ratio) of fluorine-free aromatic compound: fluorine-containing aromatic compound is preferably 50:50 to 10:90, more preferably 50:50 to 20:80, and 50:50 to 25:75. Most preferred.
The total content of the aromatic compound is preferably 0.1 to 5% by weight with respect to the weight of the non-aqueous electrolyte.

〔リチウム二次電池〕
本発明のリチウム二次電池は、正極、負極及び非水溶媒に電解質塩が溶解されている非水電解液からなる。非水電解液以外の正極、負極等の構成部材は特に制限されず、公知の種々の構成部材を使用できる。
例えば、正極活物質としては、コバルト、マンガン、ニッケルを含有するリチウムとの複合金属酸化物が使用される。これらの正極活物質は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
このような複合金属酸化物としては、例えば、LiCoO2、LiMn24、LiNiO2、LiCo1-xNix2(0.01<x<1)、LiCo1/3Ni1/3Mn1/32、LiNi1/2Mn3/24等が挙げられる。また、LiCoO2とLiMn24、LiCoO2とLiNiO2、LiMn24とLiNiO2のように併用してもよい。これらの中では、LiCoO2、LiMn24、LiNiO2のような満充電状態における正極の充電電位がLi基準で4.3V以上で使用可能なリチウム複合金属酸化物が好ましく、LiCo1/3Ni1/3Mn1/32、LiNi1/2Mn3/24のような4.4V以上で使用可能なリチウム複合酸化物がより好ましい。また、リチウム複合酸化物の一部は他元素で置換してもよく、例えば、LiCoO2のCoの一部をSn、Mg、Fe、Ti、Al、Zr、Cr、V、Ga、Zn、Cu等で置換してもよい。
[Lithium secondary battery]
The lithium secondary battery of the present invention comprises a nonaqueous electrolytic solution in which an electrolyte salt is dissolved in a positive electrode, a negative electrode, and a nonaqueous solvent. The constituent members such as the positive electrode and the negative electrode other than the non-aqueous electrolyte are not particularly limited, and various known constituent members can be used.
For example, a composite metal oxide with lithium containing cobalt, manganese, or nickel is used as the positive electrode active material. These positive electrode active materials can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
Examples of such composite metal oxides include LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , LiCo 1-x Ni x O 2 (0.01 <x <1), LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn. Examples thereof include 1/3 O 2 and LiNi 1/2 Mn 3/2 O 4 . Further, LiCoO 2 and LiMn 2 O 4 , LiCoO 2 and LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 and LiNiO 2 may be used in combination. Among these, lithium composite metal oxides such as LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , and LiNiO 2 that can be used at a charged potential of the positive electrode in a fully charged state of 4.3 V or more on the basis of Li are preferable, and LiCo 1/3 A lithium composite oxide that can be used at 4.4 V or higher, such as Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 and LiNi 1/2 Mn 3/2 O 4 , is more preferable. Further, a part of the lithium composite oxide may be substituted with another element. For example, a part of Co in LiCoO 2 may be replaced with Sn, Mg, Fe, Ti, Al, Zr, Cr, V, Ga, Zn, Cu Etc. may be substituted.

また、正極活物質として、リチウム含有オリビン型リン酸塩を用いることもできる。その具体例としては、LiFePO4、LiCoPO4、LiNiPO4、LiMnPO4、LiFe1-xxPO4(MはCo、Ni、Mn、Cu、Zn、及びCdのうち少なくとも1種であり、xは、0≦x≦0.5)等が挙げられる。これらの中では、LiFePO4又はLiCoPO4が高電圧用正極活物質として好ましい。
リチウム含有オリビン型リン酸塩は、他の正極活物質と混合して用いることもできる。
Moreover, a lithium containing olivine type phosphate can also be used as a positive electrode active material. Specific examples thereof include LiFePO 4 , LiCoPO 4 , LiNiPO 4 , LiMnPO 4 , LiFe 1-x M x PO 4 (M is at least one of Co, Ni, Mn, Cu, Zn, and Cd, and x Is 0 ≦ x ≦ 0.5). Among these, LiFePO 4 or LiCoPO 4 is preferable as the positive electrode active material for high voltage.
Lithium-containing olivine-type phosphate can also be used by mixing with other positive electrode active materials.

正極の導電剤は、化学変化を起こさない電子伝導材料であれば特に制限はない。例えば、天然黒鉛(鱗片状黒鉛等)、人造黒鉛等のグラファイト類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チェンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック類等が挙げられる。また、グラファイト類とカーボンブラック類を適宜混合して用いてもよい。導電剤の正極合剤への添加量は、1〜10重量%が好ましく、特に2〜5重量%が好ましい。   The conductive agent for the positive electrode is not particularly limited as long as it is an electron conductive material that does not cause a chemical change. Examples thereof include graphites such as natural graphite (eg, scaly graphite) and artificial graphite, and carbon blacks such as acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and thermal black. Further, graphites and carbon blacks may be appropriately mixed and used. The amount of the conductive agent added to the positive electrode mixture is preferably 1 to 10% by weight, particularly preferably 2 to 5% by weight.

正極は、正極活物質をアセチレンブラック、カーボンブラック等の導電剤、及びポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、スチレンとブタジエンの共重合体、アクリロニトリルとブタジエンの共重合体、カルボキシメチルセルロース、エチレンプロピレンジエンターポリマー等の結着剤と混合し、これに1−メチル−2−ピロリドン等の高沸点溶剤を加えて混練して正極合剤とした後、この正極材料を集電体としてのアルミニウム箔やステンレス製のラス板に圧延して、50℃〜250℃程度の温度で2時間程度真空下で加熱処理することにより作製することができる。   For the positive electrode, the positive electrode active material is a conductive agent such as acetylene black or carbon black, and polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, a copolymer of styrene and butadiene, a copolymer of acrylonitrile and butadiene, carboxymethyl cellulose, ethylene propylene dienter After mixing with a binder such as a polymer and adding a high boiling point solvent such as 1-methyl-2-pyrrolidone to knead to make a positive electrode mixture, the positive electrode material is used as an aluminum foil or stainless steel as a current collector. It can be produced by rolling to a glass plate and heat-treating at a temperature of about 50 ° C. to 250 ° C. for about 2 hours under vacuum.

負極(負極活物質)としては、リチウム金属やリチウム合金、及びリチウムを吸蔵・放出可能な炭素材料〔熱分解炭素類、コークス類、グラファイト類(人造黒鉛、天然黒鉛等)、有機高分子化合物燃焼体、炭素繊維〕、スズ、スズ化合物、ケイ素、ケイ素化合物等を1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。炭素材料の一部又は全部をスズ、スズ化合物、ケイ素、ケイ素化合物で置換することにより、電池容量を上げることができる。
これらの中では、炭素材料が好ましく、格子面(002)の面間隔(d002)が0.340nm以下、特に0.335〜0.340nmである黒鉛型結晶構造を有する炭素材料がより好ましい。
負極の製造は、上記の正極の製造方法と同様な結着剤、高沸点溶剤を用いて、同様な方法により行うことができる。
Negative electrodes (negative electrode active materials) include lithium metals and lithium alloys, and carbon materials that can occlude and release lithium (pyrolytic carbons, cokes, graphite (artificial graphite, natural graphite, etc.), organic polymer compound combustion Body, carbon fiber], tin, tin compound, silicon, silicon compound and the like can be used singly or in combination of two or more. Battery capacity can be increased by replacing part or all of the carbon material with tin, a tin compound, silicon, or a silicon compound.
Among these, a carbon material is preferable, and a carbon material having a graphite-type crystal structure in which the plane spacing (d 002 ) of the lattice plane ( 002 ) is 0.340 nm or less, particularly 0.335 to 0.340 nm is more preferable.
The negative electrode can be produced by the same method using the same binder and high-boiling solvent as those for the positive electrode.

本発明においては、前記一般式(I)〜(IV)で表されるエステル化合物の添加効果を高めるために、電極材料層の密度を調整することが好ましい。特に、アルミニウム箔上に形成される正極(正極合剤層)の密度は3.2g/cm3以上が好ましく、3.3g/cm3以上がより好ましく、3.4g/cm3以上が最も好ましい。またその上限は、4.0g/cm3を超えると実質上作製が困難となる場合があるため、4.0g/cm3以下が好ましく、3.9g/cm3以下がより好ましく、3.8g/cm3以下が最も好ましい。
一方、銅箔上に形成される負極(負極合剤層)の密度は、1.3g/cm3以上が好ましく、1.4g/cm3がより好ましく、1.5g/cm3が最も好ましい。その上限は、2.0g/cm3を超えると実質上作製が困難となる場合があるため、2.0g/cm3以下が好ましく、1.9g/cm3以下がより好ましく、1.8g/cm3以下が最も好ましい。
In the present invention, it is preferable to adjust the density of the electrode material layer in order to enhance the effect of adding the ester compounds represented by the general formulas (I) to (IV). In particular, the density is 3.2 g / cm 3 or more preferably a positive electrode (positive electrode mixture layer) formed on the aluminum foil, 3.3 g / cm 3 or more, more preferably, 3.4 g / cm 3, most preferably at least . The upper limit thereof, since there is a case where substantially produced exceeds 4.0 g / cm 3 is difficult, preferably 4.0 g / cm 3 or less, more preferably 3.9 g / cm 3, 3.8 g / Cm 3 or less is most preferable.
On the other hand, the density of the negative electrode (negative electrode mixture layer) formed on the copper foil, 1.3 g / cm 3 or more, more preferably 1.4g / cm 3, 1.5g / cm 3 is most preferred. If the upper limit exceeds 2.0 g / cm 3 , production may be substantially difficult, so 2.0 g / cm 3 or less is preferable, 1.9 g / cm 3 or less is more preferable, and 1.8 g / cm 3 is more preferable. Most preferred is cm 3 or less.

また、正極の電極層の厚さ(集電体片面当たり)は、電極材料層の厚みが薄すぎると、電極材料層での活物質量が低下して電池容量が小さくなるため、30μm以上が好ましく、50μm以上がより好ましい。また、その厚さが厚すぎると、充放電のサイクル特性やレート特性が低下するので好ましくない。したがって、正極の電極層の厚さは、120μm以下が好ましく、100μm以下がより好ましい。
負極の電極層の厚さ(集電体片面当たり)は薄すぎると、電極材料層での活物質量が低下して電池容量が小さくなるため、1μm以上が好ましく、3μmがより好ましい。また、その厚さが厚すぎると、充放電のサイクル特性やレート特性が低下するので好ましくない。したがって、負極の電極層の厚さは、100μm以下が好ましく、70μm以下がより好ましい。
Further, the thickness of the positive electrode layer (per collector surface) is 30 μm or more because if the electrode material layer is too thin, the amount of active material in the electrode material layer decreases and the battery capacity decreases. Preferably, 50 μm or more is more preferable. On the other hand, if the thickness is too thick, the charge / discharge cycle characteristics and rate characteristics deteriorate, which is not preferable. Accordingly, the thickness of the positive electrode layer is preferably 120 μm or less, and more preferably 100 μm or less.
If the thickness of the electrode layer of the negative electrode (per collector surface) is too thin, the amount of active material in the electrode material layer decreases and the battery capacity decreases, so that it is preferably 1 μm or more, more preferably 3 μm. On the other hand, if the thickness is too thick, the charge / discharge cycle characteristics and rate characteristics deteriorate, which is not preferable. Accordingly, the thickness of the negative electrode layer is preferably 100 μm or less, and more preferably 70 μm or less.

リチウム二次電池の構造には特に限定はなく、単層又は複層のセパレータを有するコイン型電池、円筒型電池、角型電池、ラミネート式電池等を適用できる。
電池用セパレータとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンの単層又は積層の多孔性フィルム、織布、不織布等を使用できる。
電池用セパレータは、製造条件によっても異なるが、透気度が低すぎると機械的強度が低下し、透気度が高すぎるとリチウムイオン伝導性が低下し、電池用セパレータとしての機能が十分でなくなる。そのため、透気度は1000秒/100cc以下が好ましく、800秒/100cc以下がより好ましく、500秒/100cc以下が最も好ましい。また逆に、透気度が低すぎると機械的強度が低下するので、50秒/100cc以上が好ましく、100秒/100cc以上がより好ましく、300秒/100cc以上が最も好ましい。その空孔率は、電池容量特性向上の観点から、30〜60%が好ましく、35〜55%がより好ましく、40〜50%が最も好ましい。
さらに、電池用セパレータの厚みは、薄い方がエネルギー密度を高くできるため、50μm以下が好ましく、40μm以下がより好ましく、25μm以下が最も好ましい。また、機械的強度の面から、その厚みは5μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましく、15μm以上が最も好ましい。
The structure of the lithium secondary battery is not particularly limited, and a coin battery, a cylindrical battery, a square battery, a laminate battery, or the like having a single-layer or multi-layer separator can be applied.
As the battery separator, a single layer or laminated porous film of polyolefin such as polypropylene and polyethylene, woven fabric, non-woven fabric and the like can be used.
Battery separators vary depending on manufacturing conditions. However, if the air permeability is too low, the mechanical strength is lowered, and if the air permeability is too high, the lithium ion conductivity is lowered and the function as a battery separator is sufficient. Disappear. Therefore, the air permeability is preferably 1000 seconds / 100 cc or less, more preferably 800 seconds / 100 cc or less, and most preferably 500 seconds / 100 cc or less. On the other hand, if the air permeability is too low, the mechanical strength is lowered. Therefore, it is preferably 50 seconds / 100 cc or more, more preferably 100 seconds / 100 cc or more, and most preferably 300 seconds / 100 cc or more. The porosity is preferably 30 to 60%, more preferably 35 to 55%, and most preferably 40 to 50% from the viewpoint of improving battery capacity characteristics.
Further, the thickness of the battery separator is preferably 50 μm or less, more preferably 40 μm or less, and most preferably 25 μm or less because a thinner separator can increase the energy density. From the viewpoint of mechanical strength, the thickness is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and most preferably 15 μm or more.

本発明におけるリチウム二次電池は、充電終止電圧が4.2V以上、特に4.3V以上の場合にも長期間にわたり優れたサイクル特性を有しており、さらに、4.4Vにおいてもサイクル特性は良好である。放電終止電圧は、2.5V以上、さらに2.8V以上とすることができる。電流値については特に限定されないが、通常0.1〜3Cの定電流放電で使用される。また、本発明におけるリチウム二次電池は、−40℃以上、好ましくは0℃以上で充放電することができる。また、100℃以下、好ましくは80℃以下で充放電することができる。   The lithium secondary battery of the present invention has excellent cycle characteristics over a long period of time even when the end-of-charge voltage is 4.2 V or higher, particularly 4.3 V or higher. Further, even at 4.4 V, the cycle characteristics are It is good. The end-of-discharge voltage can be 2.5 V or higher, and further 2.8 V or higher. Although it does not specifically limit about an electric current value, Usually, it is used by 0.1-3C constant current discharge. Moreover, the lithium secondary battery in the present invention can be charged and discharged at -40 ° C or higher, preferably 0 ° C or higher. Moreover, it can charge / discharge at 100 degrees C or less, Preferably it is 80 degrees C or less.

本発明においては、リチウム二次電池の内圧上昇の対策として、封口板に安全弁を設けたり、電池缶やガスケット等の部材に切り込みを入れる方法も採用することができる。
本発明におけるリチウム二次電池は、必要に応じて複数本を直列及び/又は並列に組んで電池パックに収納される。電池パックには、PTC素子、温度ヒューズ、バイメタル等の過電流防止素子や、安全回路(各電池及び/又は組電池全体の電圧、温度、電流等をモニターし、電流を遮断する機能を有する回路)等の少なくとも1種以上を設けることが好ましい。
In the present invention, as a countermeasure against an increase in the internal pressure of the lithium secondary battery, a method of providing a safety valve on the sealing plate or cutting a member such as a battery can or a gasket can be employed.
The lithium secondary battery in the present invention is stored in a battery pack by assembling a plurality of lithium secondary batteries in series and / or in parallel. Battery packs include overcurrent prevention elements such as PTC elements, thermal fuses, bimetals, and safety circuits (circuits that monitor the voltage, temperature, current, etc. of each battery and / or the entire battery pack, and cut off the current) It is preferable to provide at least one or more.

以下、本発明について、実施例及び比較例を挙げてより具体的に説明する。なお、本発明はこれら実施例に限定されず、発明の趣旨から容易に類推可能な様々な組み合わせが可能である。特に、下記実施例の溶媒の組み合わせは限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited to these Examples, The various combination which can be easily guessed from the meaning of invention is possible. In particular, the combinations of solvents in the following examples are not limited.

実施例1
〔非水電解液の調製〕
乾燥窒素雰囲気下で、エチレンカーボネート(EC):ビニレンカーボネート(VC):ジメチルカーボネート(DMC):メチルエチルカーボネート(MEC)(容量比)=28:2:20:50の非水溶媒を調製し、これに電解質塩としてLiPF6を0.95M、LiBF4を0.05Mの濃度になるように溶解して非水電解液を調製した後、さらに非水電解液に対して2−メトキシエチルホルメート〔一般式(II)で表される化合物〕を1重量%となるように添加した。なお、非水溶媒、電解質塩およびエステル化合物は予め精製したものを使用した。
Example 1
(Preparation of non-aqueous electrolyte)
In a dry nitrogen atmosphere, a nonaqueous solvent of ethylene carbonate (EC): vinylene carbonate (VC): dimethyl carbonate (DMC): methyl ethyl carbonate (MEC) (volume ratio) = 28: 2: 20: 50 was prepared, A non-aqueous electrolyte was prepared by dissolving LiPF 6 as an electrolyte salt at a concentration of 0.95 M and LiBF 4 at a concentration of 0.05 M, and then further adding 2-methoxyethyl formate to the non-aqueous electrolyte. [Compound represented by formula (II)] was added so as to be 1% by weight. The non-aqueous solvent, the electrolyte salt, and the ester compound were purified in advance.

〔リチウム二次電池の作製〕
正極の調製は、LiCo1/3Ni1/3Mn1/32(正極活物質)を94重量%、アセチレンブラック(導電剤)を3重量%、ポリフッ化ビニリデン(結着剤)を3重量%の割合で混合し、これに1−メチル−2−ピロリドン溶剤を加えて混練したものをアルミニウム箔上に塗布し、乾燥、加圧成型、加熱処理して行った。
負極の調製は、格子面(002)の面間隔(d002)が0.335nmである黒鉛型結晶構造を有する人造黒鉛(負極活物質)を95重量%、ポリフッ化ビニリデン(結着剤)を5重量%の割合で混合し、これに1−メチル−2−ピロリドン溶剤を加え、混合したものを銅箔上に塗布し、乾燥、加圧成型、加熱処理して行った。
そして、ポリエチレン微多孔性フィルムのセパレータ(厚さ20μm)を用い、上記で調製した非水電解液を注入後、電池封口前に露点−60℃の空気を電池内に含有させて18650サイズの円筒電池(直径18mm、高さ65mm)を作製した。電池には、圧力開放口および内部電流遮断装置(PTC素子)を設けた。このとき、正極の電極密度は、3.5g/cm3であり、負極の電極密度は1.6g/cm3であった。正極の電極層の厚さ(集電体片面当たり)は70μmであり、負極の電極層の厚さ(集電体片面当たり)は60μmであった。
[Production of lithium secondary battery]
The positive electrode was prepared by 94% by weight of LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 (positive electrode active material), 3% by weight of acetylene black (conductive agent), and 3% of polyvinylidene fluoride (binder). The mixture was mixed at a ratio of% by weight, kneaded with 1-methyl-2-pyrrolidone solvent added thereto, applied onto an aluminum foil, dried, pressure-molded, and heat-treated.
The negative electrode was prepared by adding 95% by weight of artificial graphite (negative electrode active material) having a graphite type crystal structure with a lattice plane (002) spacing (d 002 ) of 0.335 nm and polyvinylidene fluoride (binder). The mixture was mixed at a ratio of 5% by weight, a 1-methyl-2-pyrrolidone solvent was added thereto, the mixture was applied onto a copper foil, dried, pressure-molded, and heat-treated.
Then, using a polyethylene microporous film separator (thickness 20 μm), after injecting the non-aqueous electrolyte prepared above, air with a dew point of −60 ° C. was contained in the battery before sealing the battery, and the 18650 size cylinder A battery (diameter 18 mm, height 65 mm) was produced. The battery was provided with a pressure release port and an internal current interrupt device (PTC element). At this time, the electrode density of the positive electrode was 3.5 g / cm 3 , and the electrode density of the negative electrode was 1.6 g / cm 3 . The thickness of the positive electrode layer (per collector side) was 70 μm, and the thickness of the negative electrode layer (per collector side) was 60 μm.

〔電池特性の測定〕
この18650電池を用いて、25℃下、2.2A(1C)の定電流で4.2Vまで充電した後、終止電圧4.2Vとして定電圧下に合計3時間充電した。次に2.2A(1C)の定電流下、終止電圧3.0Vまで放電し、この充放電を繰り返した。200サイクル目の放電容量を測定し、初期放電容量を100%としたときの200サイクル放電容量維持率として求めた。
また低温特性の評価として、前記と同じ組成の電解液を用いて、同様の18650電池を作成し、25℃、2.2A(1C)の定電流で4.2Vまで充電し、さらに終止電圧4.2Vとして定電圧下に合計3時間充電した。次に2.2A(1C)の定電流下、終止電圧3.0Vまで放電し、この充放電を繰り返した。10サイクル目の放電時においては、−20℃、2.2A(1C)の定電流下、終止電圧3.0Vまで放電し、このときの放電容量を、2−メトキシエチルメチルカーボネート(比較例2で使用)を1重量%となるように添加した1M (LiPF6/LiBF4=95/5)−EC/VC/DMC/MEC(容量比:28/2/20/50)を非水電解液として用いた場合での−20℃、10サイクル目における放電容量(比較例2)と比較し、その相対容量として算出した。結果を表2に示す。
200サイクル放電容量維持率(%)=(200サイクル目放電容量)/(1サイクル目放電容量)×100
低温放電容量(相対値)=(10サイクル目放電容量[−20℃])/(比較例2の10サイクル目放電容量[−20℃])
[Measurement of battery characteristics]
Using this 18650 battery, the battery was charged at a constant current of 2.2 A (1 C) at 25 ° C. to 4.2 V, and then charged at a constant voltage as a final voltage of 4.2 V for a total of 3 hours. Next, the battery was discharged to a final voltage of 3.0 V under a constant current of 2.2 A (1 C), and this charge / discharge was repeated. The discharge capacity at the 200th cycle was measured and determined as the 200th cycle discharge capacity retention rate when the initial discharge capacity was 100%.
For the evaluation of the low temperature characteristics, a similar 18650 battery was prepared using an electrolyte solution having the same composition as described above, charged to 4.2 V at a constant current of 25 ° C. and 2.2 A (1 C), and a final voltage of 4 The battery was charged at a constant voltage of 2 V for a total of 3 hours. Next, the battery was discharged to a final voltage of 3.0 V under a constant current of 2.2 A (1 C), and this charge / discharge was repeated. At the time of discharge at the 10th cycle, the battery was discharged at a constant current of −20 ° C. and 2.2 A (1 C) to a final voltage of 3.0 V. The discharge capacity at this time was reduced to 2-methoxyethyl methyl carbonate (Comparative Example 2). 1M (LiPF 6 / LiBF 4 = 95/5) -EC / VC / DMC / MEC (capacity ratio: 28/2/20/50) added to 1% by weight of non-aqueous electrolyte As compared with the discharge capacity at the 10th cycle (Comparative Example 2) at −20 ° C., the relative capacity was calculated. The results are shown in Table 2.
200 cycle discharge capacity retention rate (%) = (200th cycle discharge capacity) / (first cycle discharge capacity) × 100
Low temperature discharge capacity (relative value) = (10th cycle discharge capacity [−20 ° C.]) / (10th cycle discharge capacity [−20 ° C.] of Comparative Example 2)

実施例2〜14
添加剤として、表1に示すものを非水電解液に対して、1.0重量%使用したほかは、実施例1と同様に非水電解液を調製して18650サイズの円筒電池を作製し、充放電サイクル試験を行った。結果を表2に示す。
実施例15〜16
エチレンカーボネート(EC):ビニレンカーボネート(VC):ジエチルカーボネート(DEC):メチルエチルカーボネート(MEC)(容量比)=28:2:20:50の非水溶媒を調製し、これに電解質塩としてLiPF6を0.95M、LiBF4を0.05Mの濃度になるように溶解して非水電解液を調製した後、添加剤として、表1に示すものを非水電解液に対して、1.0重量%使用したほかは、実施例1と同様にして18650サイズの円筒電池を作製し、充放電サイクル試験を行った。結果を表2に示す。
Examples 2-14
A non-aqueous electrolyte was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1.0% by weight of the additives shown in Table 1 was used with respect to the non-aqueous electrolyte as an additive to produce a 18650 size cylindrical battery. A charge / discharge cycle test was conducted. The results are shown in Table 2.
Examples 15-16
A nonaqueous solvent of ethylene carbonate (EC): vinylene carbonate (VC): diethyl carbonate (DEC): methyl ethyl carbonate (MEC) (volume ratio) = 28: 2: 20: 50 was prepared, and LiPF was used as an electrolyte salt thereof. 6 was dissolved to a concentration of 0.95 M and LiBF 4 to a concentration of 0.05 M to prepare a non-aqueous electrolyte solution. A 18650 size cylindrical battery was produced in the same manner as in Example 1 except that 0% by weight was used, and a charge / discharge cycle test was performed. The results are shown in Table 2.

比較例1
本発明の添加剤を使用しなかったほかは、実施例1と同様に非水電解液を調製して18650サイズの円筒電池を作製し、充放電サイクル試験を行った。結果を表2に示す。
比較例2
添加剤として、2−メトキシエチルメチルカーボネートを非水電解液に対して、1重量%使用したほかは、実施例1と同様に非水電解液を調製して18650サイズの円筒電池を作製し、充放電サイクル試験を行った。結果を表2に示す。
Comparative Example 1
Except that the additive of the present invention was not used, a nonaqueous electrolytic solution was prepared in the same manner as in Example 1 to produce a 18650 size cylindrical battery, and a charge / discharge cycle test was performed. The results are shown in Table 2.
Comparative Example 2
As an additive, except that 1% by weight of 2-methoxyethyl methyl carbonate was used with respect to the non-aqueous electrolyte, a non-aqueous electrolyte was prepared in the same manner as in Example 1 to produce a 18650 size cylindrical battery, A charge / discharge cycle test was conducted. The results are shown in Table 2.

比較例3
添加剤として、2−フルオロエチルメチルカーボネートを非水電解液に対して、1重量%使用したほかは、実施例1と同様に非水電解液を調製して18650サイズの円筒電池を作製し、充放電サイクル試験を行った。結果を表2に示す。
Comparative Example 3
As an additive, except that 1% by weight of 2-fluoroethyl methyl carbonate was used with respect to the non-aqueous electrolyte, a non-aqueous electrolyte was prepared in the same manner as in Example 1 to produce a 18650 size cylindrical battery, A charge / discharge cycle test was conducted. The results are shown in Table 2.

Figure 0005034224
Figure 0005034224

Figure 0005034224
Figure 0005034224

上記実施例のリチウム二次電池は、比較例のリチウム二次電池に比べて、低温電池特性、長期サイクル特性が優れていることが分る。   It turns out that the lithium secondary battery of the said Example is excellent in the low temperature battery characteristic and the long-term cycle characteristic compared with the lithium secondary battery of the comparative example.

Claims (6)

非水溶媒に電解質塩が溶解されている非水電解液において、該非水電解液中に、下記一般式(I)〜(IV)で表されるエステル化合物、アセチレンジカルボン酸ビス(2−メトキシエチル)、アセチレンジカルボン酸2−メトキシエチルメチル、及びアセチレンジカルボン酸ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)から選ばれる少なくとも1種が含有されていることを特徴とするリチウム二次電池用非水電解液。
Figure 0005034224
(式中、R1炭素数2〜8のアルケニルオキシ基、炭素数3〜8のアルキニルオキシ基、又は炭素数2〜8のアルキニル基を示し、R1のアルキニル基はエステル基で置換されていてもよい。R2は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、又はハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数3〜12のアルコキシアルキル基示し、R1及びR2は、分枝していてもよい。Xは炭素数2〜6のアルキレン基示し、分枝していてもよい。Yは、−C(=O)−、−S(=O)−、−S(=O)2−、又は−C(=O)C(=O)−のいずれかの結合基を示す。aは1〜12の整数を示す。)
Figure 0005034224
(式中、X及びaは前記と同じであり、R3は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基又はaが2以上のときに限りホルミル基を示し、分枝していてもよい。)
Figure 0005034224
(式中、Yは前記と同じであり、R4炭素数2〜8のアルケニルオキシ基、又は炭素数3〜8のアルキニルオキシ基を示す。R5は、少なくとも1つ以上のハロゲン原子で置換された炭素数1〜6のアルキル基示し、R4及びR5は、分枝していてもよい。)
Figure 0005034224
(式中、R6は、少なくとも1つ以上のハロゲン原子で置換された炭素数1〜6のアルキル基示し、分枝していてもよい。)
In a non-aqueous electrolyte solution in which an electrolyte salt is dissolved in a non-aqueous solvent, the non-aqueous electrolyte solution contains an ester compound represented by the following general formulas (I) to (IV), bis (2-methoxyethyl ) acetylene dicarboxylate ), At least one selected from 2-methoxyethylmethyl acetylenedicarboxylate and bis (2,2,2-trifluoroethyl) acetylenedicarboxylate , non-aqueous for lithium secondary batteries Electrolytic solution.
Figure 0005034224
(Wherein, R 1 is an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, alkynyloxy group having 3 to 8 carbon atoms, or shows an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group of R 1 is substituted with an ester group is good .R 2 also be represents an alkyl group, or an alkoxyalkyl group having 3 to 12 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom having 1 to 8 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom, R 1 and R 2, which may be branched .X is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, which may be branched .Y is, -C (= O) -, - S (= O) —, —S (═O) 2 —, or —C (═O) C (═O) — represents a bonding group, and a represents an integer of 1 to 12.)
Figure 0005034224
(In the formula, X and a are the same as defined above, and R 3 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom , or a formyl group only when a is 2 or more, It may be branched.)
Figure 0005034224
(Wherein, Y is as defined above, R 4 is alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, or .R 5 showing the alkynyloxy group having 3 to 8 carbon atoms is at least one or more halogen atoms in a substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 4 and R 5, may be branched.)
Figure 0005034224
(Wherein, R 6 represents at least one or more alkyl groups of 1 to 6 carbons substituted with a halogen atom, it may be branched.)
前記一般式(I)〜(IV)で表されるエステル化合物、アセチレンジカルボン酸ビス(2−メトキシエチル)、アセチレンジカルボン酸2−メトキシエチルメチル、及びアセチレンジカルボン酸ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)から選ばれる少なくとも1種が、非水電解液中に0.01〜10重量%含有されている請求項1に記載のリチウム二次電池用非水電解液。 The ester compounds represented by the general formulas (I) to (IV), bis (2-methoxyethyl) acetylene dicarboxylate, 2-methoxyethyl methyl acetylenedicarboxylate, and bis (2,2,2-trimethyl acetylene dicarboxylate) The nonaqueous electrolytic solution for a lithium secondary battery according to claim 1, wherein at least one selected from fluoroethyl) is contained in an amount of 0.01 to 10 wt% in the nonaqueous electrolytic solution. 一般式(I)で表されるエステル化合物が、2−プロピニル2−メトキシエチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−フルオロエトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−クロロエトキシ)エチルカーボネート、2−プロピニル2−(2−メトキシエトキシ)エチルカーボネート;2−メトキシエチルプロピオレート、2−エトキシエチルプロピオレート、2−(2−フルオロエトキシ)エチルプロピオレート;2−プロピニル2−メトキシエチルサルファイト、2−プロピニル2−(2−フルオロエトキシ)エチルサルファイト、アリル2−メトキシエチルサルファイト;2−プロピニル2−メトキシエチルサルフェート、2−プロピニル2−エトキシエチルサルフェート、2−プロピニル2−(2−フルオロエトキシ)エチルサルフェート;2−プロピニル2−メトキシエチルオキザレート、2−プロピニル2−エトキシエチルオキザレート、及び2−プロピニル2−(2−フルオロエトキシ)エチルオキザレートから選ばれる少なくとも1種であり、
一般式(II)で表されるエステル化合物が、2−メトキシエチルホルメート、2−エトキシエチルホルメート、及びジエチレングリコールジホルメートから選ばれる少なくとも1種であり、
一般式(III)で表されるエステル化合物が、2−プロピニル2−フルオロエチルカーボネート、2−プロピニル2,2,2−トリフルオロエチルカーボネート、2−プロピニルペンタフルオロフェニルカーボネート、メトキシエチルプロピオレート、アセチレンジカルボン酸ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)、1,2−エタンジオールジプロピオレート、1,3−プロパンジオールジプロピオレート、2−プロピニル2−フルオロエチルサルファイト、2−プロピニル2,2,2−トリフルオロエチルサルファイト、2−プロピニルペンタフルオロフェニルサルファイト、2−フルオロエチルプロピオレート、2,2,2−トリフルオロエチルプロピオレート、2−プロピニル2-フルオロエチルオキザレート、及び2−プロピニルペンタフルオロフェニルオキザレートから選ばれる少なくとも1種であり、
一般式(IV)で表されるエステル化合物が、2−フルオロエチルホルメート、及び2,2,2−トリフルオロエチルホルメートから選ばれる少なくとも1種である、請求項1又は2に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
The ester compound represented by the general formula (I) is 2-propynyl 2-methoxyethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2-fluoroethoxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2-chloroethoxy) ethyl carbonate, 2-propynyl 2- (2-methoxyethoxy) ethyl carbonate; 2-methoxyethyl propiolate, 2-ethoxyethyl propiolate, 2- (2-fluoroethoxy) ethyl propiolate; 2-propynyl 2-methoxyethyl Sulfite, 2-propynyl 2- (2-fluoroethoxy) ethyl sulfite, allyl 2-methoxyethyl sulfite; 2-propynyl 2-methoxyethyl sulfate, 2-propynyl 2-ethoxyethyl sulfate, 2-propynyl 2- ( 2-Fluoroethoxy) Ethyl sulfate; at least one selected from 2-propynyl 2-methoxyethyl oxalate, 2-propynyl 2-ethoxyethyl oxalate, and 2-propynyl 2- (2-fluoroethoxy) ethyl oxalate;
The ester compound represented by the general formula (II) is at least one selected from 2-methoxyethyl formate, 2-ethoxyethyl formate, and diethylene glycol diformate,
The ester compound represented by the general formula (III) is 2-propynyl 2-fluoroethyl carbonate, 2-propynyl 2,2,2-trifluoroethyl carbonate, 2-propynyl pentafluorophenyl carbonate, methoxyethyl propiolate, Acetylenedicarboxylic acid bis (2,2,2-trifluoroethyl), 1,2-ethanediol dipropiolate, 1,3-propanediol dipropiolate, 2-propynyl 2-fluoroethyl sulfite, 2-propynyl 2 2,2-trifluoroethyl sulfite, 2-propynyl pentafluorophenyl sulfite, 2-fluoroethyl propiolate, 2,2,2-trifluoroethyl propiolate, 2-propynyl 2-fluoroethyl oxa Rate, and 2-propynylpe At least one selected from n-fluorophenyl oxalate,
The lithium according to claim 1 or 2, wherein the ester compound represented by the general formula (IV) is at least one selected from 2-fluoroethyl formate and 2,2,2-trifluoroethyl formate. Nonaqueous electrolyte for secondary batteries .
非水溶媒に電解質塩が溶解されている非水電解液において、該非水電解液中に、前記一般式(II)又は(IV)で表されるエステル化合物を0.01〜10重量%含有し、かつビニレンカーボネート、1,3−プロパンスルトン、グリコールサルファイト、1,4−ブタンジオールジメタンスルホネート及びジビニルスルホンから選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とするリチウム二次電池用非水電解液。 In a nonaqueous electrolytic solution in which an electrolyte salt is dissolved in a nonaqueous solvent, the nonaqueous electrolytic solution contains 0.01 to 10% by weight of the ester compound represented by the general formula (II) or (IV). And at least one selected from vinylene carbonate, 1,3-propane sultone, glycol sulfite, 1,4-butanediol dimethanesulfonate and divinylsulfone, and a non-aqueous electrolysis for a lithium secondary battery liquid. 非水溶媒が、環状カーボネート及び鎖状カーボネートを含有する請求項1〜のいずれかに記載のリチウム二次電池用非水電解液。 The nonaqueous electrolytic solution for a lithium secondary battery according to any one of claims 1 to 4 , wherein the nonaqueous solvent contains a cyclic carbonate and a chain carbonate. 正極、負極、及び請求項1〜のいずれかに記載の非水電解液からなることを特徴とするリチウム二次電池。 Positive electrode, a negative electrode, and a lithium secondary battery, comprising the nonaqueous electrolytic solution according to any one of claims 1-5.
JP2005335603A 2005-08-05 2005-11-21 Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same Expired - Fee Related JP5034224B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005335603A JP5034224B2 (en) 2005-08-05 2005-11-21 Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005228467 2005-08-05
JP2005228467 2005-08-05
JP2005335603A JP5034224B2 (en) 2005-08-05 2005-11-21 Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007066864A JP2007066864A (en) 2007-03-15
JP5034224B2 true JP5034224B2 (en) 2012-09-26

Family

ID=37928789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005335603A Expired - Fee Related JP5034224B2 (en) 2005-08-05 2005-11-21 Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5034224B2 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2320512B1 (en) 2007-03-27 2012-09-12 Hitachi Vehicle Energy, Ltd. Lithium secondary battery
JP5220388B2 (en) * 2007-11-12 2013-06-26 学校法人早稲田大学 Method for manufacturing lithium secondary battery
JP5369589B2 (en) * 2008-10-02 2013-12-18 ダイキン工業株式会社 Nonaqueous electrolyte containing fluorine-containing formate solvent
JP5145367B2 (en) * 2010-03-11 2013-02-13 株式会社日立製作所 Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
JP2012038716A (en) * 2010-07-14 2012-02-23 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte battery
WO2013115040A1 (en) * 2012-01-30 2013-08-08 日本電気株式会社 Conjugated ester compound, electrolyte, and secondary battery using same
US20150037667A1 (en) * 2012-01-30 2015-02-05 Nec Corporation Nonaqueous electrolyte solution and secondary battery using same
KR101549664B1 (en) 2012-06-08 2015-09-02 주식회사 엘지화학 Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery containing the same
CN104428941B (en) 2012-07-13 2017-10-13 索尔维公司 The carbonyls of fluorination comprising three keys, its manufacture method and application thereof
KR102275862B1 (en) 2017-07-27 2021-07-12 주식회사 엘지에너지솔루션 Additive for nonaqueous electrolyte, nonaqueous electrolyte for lithium secondary battery comprising the same, and lithium secondary battery
KR102264733B1 (en) 2017-08-24 2021-06-15 주식회사 엘지에너지솔루션 Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
CN110582883B (en) 2017-08-24 2022-05-03 株式会社Lg化学 Non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
KR102264735B1 (en) * 2017-09-21 2021-06-15 주식회사 엘지에너지솔루션 Nonaqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
WO2019059694A2 (en) 2017-09-21 2019-03-28 주식회사 엘지화학 Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
EP3694041A4 (en) 2017-11-09 2021-11-10 Daikin Industries, Ltd. Electrolytic solution, electrochemical device, lithium-ion secondary cell, and module
CN114156535B (en) * 2020-09-07 2023-09-05 比亚迪股份有限公司 Electrolyte, lithium ion battery and power vehicle

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3444607B2 (en) * 1992-07-07 2003-09-08 三菱化学株式会社 Electrolyte for lithium secondary battery
JPH1092222A (en) * 1996-09-17 1998-04-10 Tokuyama Sekiyu Kagaku Kk Solvent for electrolytic solution
JP4093699B2 (en) * 2000-03-13 2008-06-04 株式会社デンソー Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP4710116B2 (en) * 2000-09-20 2011-06-29 宇部興産株式会社 Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
EP1650826B1 (en) * 2003-07-17 2013-05-01 Ube Industries, Ltd. Nonaqueous electrolytic solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery using same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007066864A (en) 2007-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5034224B2 (en) Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
JP5754484B2 (en) Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
JP4946437B2 (en) Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
JP5626379B2 (en) Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery
KR101176812B1 (en) Nonaqueous electrolyte solution and lithium secondary battery
JP6777087B2 (en) Non-aqueous electrolyte and storage device using it
JP5533991B2 (en) Lithium secondary battery and its non-aqueous electrolyte
JP5258353B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP5382183B2 (en) Non-aqueous electrolyte and battery
JP5454650B2 (en) Battery and non-aqueous electrolyte
JP5708491B2 (en) Lithium secondary battery and non-aqueous electrolyte used therefor
JP2010118356A5 (en)
JP5070780B2 (en) Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
JP4826760B2 (en) Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
JP2005340080A (en) Nonaqueous electrolyte solution and lithium secondary cell using above

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080820

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120327

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120517

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120605

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120618

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150713

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees