JP6507677B2 - Nonaqueous Electrolyte, and Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery Using the Same - Google Patents

Nonaqueous Electrolyte, and Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery Using the Same Download PDF

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Description

本発明は、非水系電解液、及びそれを用いた非水系電解液二次電池に関するものである。   The present invention relates to a non-aqueous electrolytic solution and a non-aqueous electrolytic solution secondary battery using the same.

電子機器の急速な進歩に伴い、二次電池に対する高容量化への要求が高くなっており、エネルギー密度の高いリチウムイオン二次電池等の非水系電解液電池が広く使用され、また活発に研究されている。
非水系電解液電池に用いる電解液は、一般に、主として電解質と非水溶媒とから構成されている。リチウムイオン二次電池の電解液としては、LiPF等の電解質を、環状カーボネート等の高誘電率溶媒と、鎖状カーボネート等の低粘度溶媒との混合溶媒に溶解させた非水系電解液が用いられている。
With the rapid progress of electronic devices, the demand for higher capacity for secondary batteries is increasing, and non-aqueous electrolyte batteries such as lithium ion secondary batteries with high energy density are widely used and actively researched It is done.
In general, an electrolyte used in a non-aqueous electrolyte battery is mainly composed of an electrolyte and a non-aqueous solvent. As an electrolyte solution of a lithium ion secondary battery, a non-aqueous electrolyte solution in which an electrolyte such as LiPF 6 is dissolved in a mixed solvent of a high dielectric constant solvent such as cyclic carbonate and a low viscosity solvent such as chain carbonate is used. It is done.

リチウムイオン二次電池は、充放電を繰り返すと、電解質が電極上で分解したり、電池を構成する材料の劣化などが起き、電池の容量が低下する。また、場合によっては電池の膨れや発火、爆発などに対する安全性が低下する可能性もある。
これまでに、特定の添加剤を非水電解液中に含有させることで、リチウムイオン二次電池の電池特性を改善する方法が提案されている。例えば、特許文献1では正極がリチウム複合酸化物を含む材料であり、負極がグラファイトを含む材料であり、非水溶媒は環状カーボネートおよび鎖状カーボネートを主成分とし、且つ非水溶媒中に0.1重量%以上4重量%以下の1,3−プロパンスルトンおよび/または1,4−ブタンスルトンが含有されている電解液を用いることで、室温における50サイクル後の容量維持率が向上することが報告されている。特許文献2ではハロゲン原子を有する炭酸エステルの誘導体を含む溶媒と、[ B(Ci2(i-2)O4)(Cj2(j-2)4)]-(式中、iおよびjはそれぞれ2以上の整数である。)で表される第1のアニオンと、この第1のアニオン以外の第2
のアニオンとを含む電解液を用いることで、4.2V、25℃の環境下でサイクル特性および-20℃の環境下での低温特性が向上することが報告されている。特許文献3ではCu親和
性化合物として、2つのニトリル基を有するジニトリル化合物、3つのニトリル基を有するトリニトリル化合物、2つのニトリル基を有しかつ分子中にチオエーテル基を有するチオジアルキルニトリル化合物のうちの1 種または2 種以上を含有する電解液を用いることで、過放電特性が向上することが報告されている。
In the lithium ion secondary battery, when charge and discharge are repeated, the electrolyte is decomposed on the electrode, deterioration of materials constituting the battery, and the like occur, and the capacity of the battery decreases. In addition, in some cases, the safety against battery swelling, ignition and explosion may be reduced.
Until now, the method of improving the battery characteristic of a lithium ion secondary battery is proposed by containing a specific additive in a non-aqueous electrolyte. For example, in Patent Document 1, the positive electrode is a material containing lithium composite oxide, the negative electrode is a material containing graphite, the non-aqueous solvent contains cyclic carbonate and chain carbonate as main components, and 0. It is reported that the capacity retention after 50 cycles at room temperature is improved by using an electrolyte containing 1% by weight to 4% by weight of 1,3-propanesultone and / or 1,4-butanesultone. It is done. A solvent containing a carbonate derivative containing a Patent Document 2 halogen atoms, [B (C i H 2 (i-2) O 4) (C j H 2 (j-2) O 4)] - ( wherein , I and j each represents an integer of 2 or more) and a second anion other than the first anion
It is reported that the cycle characteristics in a 4.2 V, 25 ° C. environment and the low temperature characteristics in a −20 ° C. environment are improved by using an electrolyte containing the following In Patent Document 3, among the Cu affinity compounds, among a nitrile compound having two nitrile groups, a trinitrile compound having three nitrile groups, and a thiodialkyl nitrile compound having two nitrile groups and having a thioether group in the molecule It has been reported that the use of an electrolyte containing one or more species improves the overdischarge characteristics.

特開2000-003724号公報JP 2000-003724 A 特開2005−228565号公報JP 2005-228565 A 特開2006-73513号公報JP, 2006-73513, A

本発明は、非水系電解液二次電池において、高温条件におけるガス発生が少なく、サイクル特性に優れ、高率放電特性にも優れた電池を製造できる非水系電解液と、それ用いた非水系電解液二次電池を提供することを課題とする。   The present invention relates to a non-aqueous electrolytic solution capable of producing a battery which is low in gas generation under high temperature conditions, excellent in cycle characteristics and excellent in high-rate discharge characteristics in a non-aqueous electrolytic solution secondary battery, and non-aqueous electrolysis using the same. It is an object to provide a liquid secondary battery.

特許文献1〜3は確かに諸特性の向上に寄与するが、特に電池の安全性に重要であるガス発生については、何ら解決しておらず、さらに電池特性において重要である高温サイク
ル特性や高率放電特性が向上することは実証されていなかった。
本発明者は上記課題を解決するために種々の検討を重ねた結果、特定の化合物を、既定の使用量で組み合わせた時に、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
Although Patent Documents 1 to 3 certainly contribute to the improvement of various properties, they have not solved at all the gas generation particularly important for battery safety, and further high temperature cycle characteristics and high which are important for battery characteristics. It has not been demonstrated that the rate discharge characteristics improve.
As a result of repeating various studies in order to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved when specific compounds are combined in a predetermined amount, and have completed the present invention.

即ち、本発明の要旨は、
<1> 金属イオンを吸蔵・放出しうる正極活物質を有する正極と、金属イオンを吸蔵・放出しうる負極活物質を有する負極とを備える非水系電解液二次電池に用いられる非水系電解液であって、
不飽和結合を有する環状カーボネートの含有量をX(質量%)、
ハロゲン原子を有する環状カーボネートの含有量をY(質量%)、
スルトン化合物およびニトリル化合物より選ばれる少なくとも1種以上の化合物の含有量をZ(質量%)、
イソシアナト基(N=C=O基)を有する化合物、下記式(1)で表される化合物およびアクリル基またはメタクリル基を分子内に2つ以上有する化合物より選ばれる少なくとも1種以上の化合物の含有量をA(質量%)、
That is, the gist of the present invention is
<1> A non-aqueous electrolytic solution used in a non-aqueous electrolytic solution secondary battery comprising a positive electrode having a positive electrode active material capable of absorbing and releasing metal ions, and a negative electrode having a negative electrode active material capable of absorbing and releasing metal ions And
The content of cyclic carbonate having unsaturated bond is X (mass%),
The content of cyclic carbonate having a halogen atom is Y (mass%),
The content of at least one compound selected from sultone compounds and nitrile compounds is Z (mass%),
Containing at least one compound selected from a compound having an isocyanato group (NNCCO group), a compound represented by the following formula (1), and a compound having two or more of an acrylic group or a methacryl group in the molecule Amount A (mass%),

Figure 0006507677
Figure 0006507677

(R、R、Rは、それぞれ独立に有機基を表し、R、R、Rの少なくとも1つは不飽和結合を有する有機基を表す。)
としたとき、以下の式を全て満たすことを特徴とする非水系電解液。
0≦X≦0.5
0.5≦Y≦8.0
0.8≦Z≦6.0
0.8≦A≦5.0
ただし、上記含有量とは、非水電解液全体の重量に対する各化合物の割合(質量%)を示し、各化合物を2種類以上含むとき、X,Y,ZおよびAはその合計量を示す。
<2> 前記Z(質量%)がスルトン化合物の含有量であり
1.0≦Z≦4.0
を満たし、かつ、ビニレンカーボネートを含有しないことを特徴とする、<1>に記載の非水系電解液。
<3> 前記Z(質量%)がジニトリル化合物の含有量であり
1.0≦Z≦4.0
を満たし、かつ、ビニレンカーボネートを含有しないことを特徴とする、<1>に記載の非水系電解液。
<4> 金属イオンを吸蔵・放出しうる正極活物質を有する正極と、金属イオンを吸蔵・放出しうる負極活物質を有する負極とを備える非水系電解液二次電池であって、
<1>〜<3>のいずれか1つに記載の非水系電解液を用いることを特徴とする非水系電解液二次電池。
(R 1 , R 2 and R 3 each independently represent an organic group, and at least one of R 1 , R 2 and R 3 represents an organic group having an unsaturated bond.)
And a non-aqueous electrolytic solution characterized by satisfying all of the following formulas.
0 ≦ X ≦ 0.5
0.5 ≦ Y ≦ 8.0
0.8 ≦ Z ≦ 6.0
0.8 ≦ A ≦ 5.0
However, the content refers to the ratio (% by mass) of each compound to the total weight of the non-aqueous electrolyte, and when two or more compounds are contained, X, Y, Z, and A indicate the total amount thereof.
<2> The Z (mass%) is the content of the sultone compound, and 1.0 ≦ Z ≦ 4.0
The non-aqueous electrolytic solution described in <1>, wherein the non-aqueous electrolytic solution described in <1> is satisfied.
<3> The Z (mass%) is the content of the dinitrile compound, and 1.0 ≦ Z ≦ 4.0
The non-aqueous electrolytic solution described in <1>, wherein the non-aqueous electrolytic solution described in <1> is satisfied.
<4> A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode having a positive electrode active material capable of absorbing and releasing metal ions, and a negative electrode having a negative electrode active material capable of absorbing and releasing metal ions,
The non-aqueous electrolyte secondary battery using the non-aqueous electrolyte as described in any one of <1>-<3>.

本発明によれば、ガス発生が少なく、サイクル特性および高率放電特性に優れた非水系電解液二次電池を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a non-aqueous electrolyte secondary battery which is low in gas generation and excellent in cycle characteristics and high-rate discharge characteristics.

以下に、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。ただし、以下に記載する説明は本発明の実施形態の一例(代表例)であり、本発明は請求項に記載の要旨を超えない限り、これらの内容に限定されるものではない。   Below, the form for implementing this invention is demonstrated in detail. However, the description described below is an example (representative example) of the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these contents unless exceeding the gist of the claims.

〔1.非水系電解液〕
本発明の非水系電解液は、一般的な非水系電解液と同様に、電解質及びこれを溶解する非水溶媒を含有し、
不飽和結合を有する環状カーボネートの含有量をX(質量%)、
ハロゲン原子を有する環状カーボネートの含有量をY(質量%)、
スルトン化合物およびニトリル化合物より選ばれる少なくとも1種以上の化合物の含有量をZ(質量%)、
イソシアナト基(N=C=O基)を有する化合物、下記式(1)で表される化合物およびアクリル基またはメタクリル基を分子内に2つ以上有する化合物より選ばれる少なくとも1種以上の化合物の含有量をA(質量%)、
[1. Non-aqueous electrolyte solution]
The non-aqueous electrolytic solution of the present invention contains an electrolyte and a non-aqueous solvent that dissolves the same, as a general non-aqueous electrolytic solution,
The content of cyclic carbonate having unsaturated bond is X (mass%),
The content of cyclic carbonate having a halogen atom is Y (mass%),
The content of at least one compound selected from sultone compounds and nitrile compounds is Z (mass%),
Containing at least one compound selected from a compound having an isocyanato group (NNCCO group), a compound represented by the following formula (1), and a compound having two or more of an acrylic group or a methacryl group in the molecule Amount A (mass%),

Figure 0006507677
Figure 0006507677

(R、R、Rは、それぞれ独立に有機基を表し、R、R、Rの少なくとも1つは不飽和結合を有する有機基を表す。)
としたとき、以下の式を全て満たすことを特徴とする。
0≦X≦0.5
0.5≦Y≦8.0
0.8≦Z≦6.0
0.8≦A≦5.0
ただし、上記含有量とは、非水電解液全体の重量に対する各化合物の割合(質量%)を示し、各化合物を2種類以上含むとき、X,Y,ZおよびAはその合計量を示す。
(R 1 , R 2 and R 3 each independently represent an organic group, and at least one of R 1 , R 2 and R 3 represents an organic group having an unsaturated bond.)
And the following equations are all satisfied.
0 ≦ X ≦ 0.5
0.5 ≦ Y ≦ 8.0
0.8 ≦ Z ≦ 6.0
0.8 ≦ A ≦ 5.0
However, the content refers to the ratio (% by mass) of each compound to the total weight of the non-aqueous electrolyte, and when two or more compounds are contained, X, Y, Z, and A indicate the total amount thereof.

〔1−1.不飽和結合を有する環状カーボネート〕
請求項に記載されている不飽和結合を有する環状カーボネートとしては、特に制限はないが、例として以下のものが挙げられる。
例えば、ビニレンカーボネート(VC)、メチルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、1,2−ジメチルビニレンカーボネート、1,2−ジエチルビニレンカーボネート、フルオロビニレンカーボネート、トリフルオロメチルビニレンカーボネート等のビニレンカーボネート化合物類;ビニルエチレンカーボネート、1−メチル−2−ビニルエチレンカーボネート、1−エチル−2−ビニルエチレンカーボネート、1−n−プロピル−2−ビニルエチレンカーボネート、1−メチル−2−ビニルエチレンカーボネート、1,1−ジビニルエチレンカーボネート、1,2−ジビニルエチレンカーボネート等のビニルエチレンカーボネート化合物類;1,1−ジメチル−2−メチレンエチレンカーボネート、1,1−ジエチル−2−メチレンエチレンカーボネート等のメチレンエチレンカーボネート化合物類、エチニルエチレンカーボネート等が挙げられる。
[1-1. Cyclic carbonate having unsaturated bond]
The cyclic carbonate having an unsaturated bond described in the claims is not particularly limited, and examples thereof include the following.
For example, vinylene carbonate compounds such as vinylene carbonate (VC), methylvinylene carbonate, ethylvinylene carbonate, 1,2-dimethylvinylene carbonate, 1,2-diethylvinylene carbonate, fluorovinylene carbonate, trifluoromethylvinylene carbonate; vinyl ethylene Carbonate, 1-methyl-2-vinylethylene carbonate, 1-ethyl-2-vinylethylene carbonate, 1-n-propyl-2-vinylethylene carbonate, 1-methyl-2-vinylethylene carbonate, 1,1-divinylethylene Carbonates, vinyl ethylene carbonate compounds such as 1,2-divinyl ethylene carbonate; 1,1-dimethyl-2-methylene ethylene carbonate, 1,1-diethyl- - methylene ethylene carbonate compounds such as methylene ethylene carbonate, and ethynyl ethylene carbonate and the like.

これらのうち、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、エチニルエチレ
ンカーボネートがサイクル特性や高温保存後の容量維持特性向上の点から好ましく、中でもビニレンカーボネート又はビニルエチレンカーボネートがより好ましく、特にビニレンカーボネートが好ましい。これらは単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種類以上を併用する場合は、ビニレンカーボネートとビニルエチレンカーボネートとを併用するのが好ましい。
Among these, vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate and ethynyl ethylene carbonate are preferable from the viewpoint of improving cycle characteristics and capacity retention characteristics after high temperature storage, among which vinylene carbonate and vinyl ethylene carbonate are more preferable, and vinylene carbonate is particularly preferable. These may be used alone or in combination of two or more. When using 2 or more types together, it is preferable to use vinylene carbonate and vinyl ethylene carbonate together.

不飽和結合を有する環状カーボネートの含有量は、非水電解液全体の重量に対する含有量をX(質量%)としたとき、
0≦X≦0.5
を満たす。中でも含有量Xの上限は0.3以下がより好ましく、さらに0.2以下が好ましい。このような条件では、他の添加剤との組み合わせにおいて、高温保存ガスの発生を抑制できるとともに、抵抗上昇が抑制されるために、高温サイクル特性や高率放電特性も優れたものとなる。
The content of the cyclic carbonate having a unsaturated bond is, when the content with respect to the weight of the whole non-aqueous electrolyte is X (mass%),
0 ≦ X ≦ 0.5
Meet. Among them, the upper limit of the content X is more preferably 0.3 or less, and further preferably 0.2 or less. Under such conditions, generation of a high temperature storage gas can be suppressed in combination with other additives, and an increase in resistance is suppressed, so that high temperature cycle characteristics and high-rate discharge characteristics are also excellent.

〔1−2.ハロゲン原子を有する環状カーボネート〕
請求項に記載されているハロゲン原子を有する環状カーボネートとしては、特に制限はないが、例として以下のものが挙げられる。
ハロゲン原子を有する環状カーボネートのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、これらの中でも、フッ素原子、塩素原子が好ましく、特にフッ素原子が好ましい。
[1-2. Cyclic carbonate having halogen atom]
Although there is no restriction | limiting in particular as a cyclic carbonate which has a halogen atom as described in a claim, The following is mentioned as an example.
As a halogen atom of cyclic carbonate which has a halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are mentioned, Among these, a fluorine atom and a chlorine atom are preferable, and a fluorine atom is particularly preferable.

フッ素原子を有する環状カーボネートとしては、例えば、フルオロエチレンカーボネート、1,2−ジフルオロエチレンカーボネート、1,1−ジフルオロエチレンカーボネート、1,1,2−トリフルオロエチレンカーボネート、テトラフルオロエチレンカーボネート、1−フルオロ−2−メチルエチレンカーボネート、1−フルオロ−1−メチルエチレンカーボネート、1,2−ジフルオロ−1−メチルエチレンカーボネート、1,1,2−トリフルオロ−2−メチルエチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート等が挙げられる。   As the cyclic carbonate having a fluorine atom, for example, fluoroethylene carbonate, 1,2-difluoroethylene carbonate, 1,1-difluoroethylene carbonate, 1,1,2-trifluoroethylene carbonate, tetrafluoroethylene carbonate, 1-fluoro -2- methyl ethylene carbonate, 1-fluoro 1-methyl ethylene carbonate, 1, 2-difluoro 1-methyl ethylene carbonate, 1, 1, 2-trifluoro 2-methyl ethylene carbonate, trifluoromethyl ethylene carbonate, etc. Can be mentioned.

これらのうち、フルオロエチレンカーボネート、1,2−ジフルオロエチレンカーボネート、1−フルオロ−2−メチルエチレンカーボネートがサイクル特性向上や高温保存特性向上の点から好ましい。これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
ハロゲン原子を有する環状カーボネートの含有量は、非水電解液全体の重量に対する含有量をY(質量%)としたとき、
0.5≦Y≦8.0
を満たす。中でも含有量Yの上限としては7.0以下がより好ましく、さらに6.0以下が好ましく、特に5.0以下が好ましい。含有量Yの下限としては0.8以上がより好ましく、さらに1.0以上が好ましい。このような条件では、他の添加剤との組み合わせにおいて、高温保存ガスの発生を抑制できるとともに、高温サイクル特性が向上する。
Among these, fluoroethylene carbonate, 1,2-difluoroethylene carbonate, and 1-fluoro-2-methylethylene carbonate are preferable from the viewpoint of improving cycle characteristics and high-temperature storage characteristics. These may be used alone or in combination of two or more.
When the content of cyclic carbonate having a halogen atom is Y (mass%) based on the total weight of the non-aqueous electrolyte,
0.5 ≦ Y ≦ 8.0
Meet. Above all, the upper limit of the content Y is more preferably 7.0 or less, further preferably 6.0 or less, and particularly preferably 5.0 or less. The lower limit of the content Y is more preferably 0.8 or more, and still more preferably 1.0 or more. Under such conditions, in combination with other additives, generation of high temperature storage gas can be suppressed, and high temperature cycle characteristics are improved.

〔1−3.スルトン化合物およびニトリル化合物〕
請求項に記載されているスルトン化合物およびニトリル化合物としては、特に制限はないが、例として以下のものが挙げられる。
スルトン化合物としては、例えば、
1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトン、1,3−プロペンスルトン、1,4−ブテンスルトンが挙げられる。これらの中でも、1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトン、1,3−プロペンスルトンが好ましく、1,3−プロパンスルトン、1,3−プロペンスルトンが優れたサイクル特性を得るために特に好ましい。これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
[1-3. Sultone compounds and nitrile compounds]
Although there is no restriction | limiting in particular as a sultone compound and a nitrile compound which are described in the claim, The following are mentioned as an example.
As a sultone compound, for example,
There may be mentioned 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, 1,3-propene sultone, and 1,4-butene sultone. Among these, 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, and 1,3-propene sultone are preferable, and 1,3-propane sultone and 1,3-propene sultone are particularly preferable in order to obtain excellent cycle characteristics. . These may be used alone or in combination of two or more.

ニトリル化合物としては、例えば、
アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、バレロニトリル、ヘキサンニトリル、ヘプタンニトリル、オクタンニトリル、ノナンニトリル、デカンニトリル、ラウロニトリル、トリデカンニトリル、テトラデカンニトリル、ヘキサデカンニトリル、ペンタデカンニトリル、ヘプタデカンニトリル、オクタデカンニトリル、ノナデカンニトリル、イコサンニトリル、クロトノニトリル、メタクリロニトリル、アクリロニトリル、メトキシアクリロニトリル等のモノニトリル;マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、アゼラニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル、ドデカンジニトリル、メチルマロノニトリル、エチルマロノニトリル、イソプロピルマロノニトリル、tert−ブチルマロノニトリル、メチルスクシノニトリル、2,2−ジメチルスクシノニトリル、2,3−ジメチルスクシノニトリル、トリメチルスクシノニトリル、テトラメチルスクシノニトリル、3,3'−オキシジプロ
ピオニトリル、3,3'−チオジプロピオニトリル、3,3'−(エチレンジオキシ)ジプピオニトリル、3,3'−(エチレンジチオ)ジプロピオニトリル等のジニトリル、1,
2,3−プロパントリカルボニトリル、1,3,5−ペンタントリカルボニトリル、1,2,3−トリス(2−シアノエトキシ)プロパン、トリス(2−シアノエチル)アミン、等のトリニトリル、が挙げられる。
As a nitrile compound, for example,
Acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, valeronitrile, hexane nitrile, heptane nitrile, octane nitrile, nonane nitrile, nonane nitrile, decane nitrile, lauronitrile, tridecane nitrile, tetradecane nitrile, hexadecane nitrile, pentadecane nitrile, heptadecane nitrile, octadecane nitrile, nona nitrile Mononitriles such as decanenitrile, icosanenitrile, crotononitrile, methacrylonitrile, acrylonitrile and methoxyacrylonitrile; malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimeronitrile, suberonitrile, azela nitrile, sebaconitrile, undecane dinitrile, dodecane Nitrile, methyl malononitrile, ethyl malononitrile, isopropylmer Nononitrile, tert-butyl malononitrile, methyl succinonitrile, 2,2-dimethyl succinonitrile, 2,3-dimethyl succinonitrile, trimethyl succinonitrile, tetramethyl succinonitrile, 3,3'-oxydipropio Dinitriles such as nitrile, 3,3'-thiodipropionitrile, 3,3 '-(ethylenedioxy) dipiponitrile, 3,3'-(ethylenedithio) dipropionitrile, 1,
Trinitriles such as 2,3-propanetricarbonitrile, 1,3,5-pentanetricarbonitrile, 1,2,3-tris (2-cyanoethoxy) propane, tris (2-cyanoethyl) amine and the like .

これらの中でも、バレロニトリル、オクタンニトリル、デカンニトリル、ラウロニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、クロトノニトリルが好ましく、中でもバレロニトリル、オクタンニトリル、デカンニトリル、ラウロニトリル、スクシノニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリルが電池内部でのガス発生を抑制する効果が大きいので好ましい。これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。   Among these, valeronitrile, octane nitrile, decane nitrile, lauronitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimeronitrile, suberonitrile, crotononitrile are preferable, and valeronitrile, octane nitrile, decane nitrile, lauronitrile, sk Sinonitrile, adiponitrile, pimeronitrile and suberonitrile are preferable because they have a large effect of suppressing gas generation inside the battery. These may be used alone or in combination of two or more.

スルトン化合物およびニトリル化合物より選ばれる少なくとも1種以上の化合物の含有量は、非水電解液全体の重量に対する含有量をZ(質量%)としたとき、
0.8≦Z≦6.0
を満たす。中でも含有量Zの上限としては、5.5以下がより好ましく、さらに5.0以下が好ましい。含有量Zの下限としては、1.0以上がより好ましい。このような範囲内であると、電池内部の抵抗上昇が大きすぎず、ガス発生の抑制効果も十分に得られるためである。
The content of the at least one or more compounds selected from the sultone compounds and the nitrile compounds is represented as Z (mass%) based on the total weight of the non-aqueous electrolytic solution,
0.8 ≦ Z ≦ 6.0
Meet. Among them, the upper limit of the content Z is more preferably 5.5 or less, and further preferably 5.0 or less. As a lower limit of the content Z, 1.0 or more is more preferable. Within such a range, the increase in resistance inside the battery is not too large, and the effect of suppressing gas generation can also be sufficiently obtained.

また、スルトン化合物の含有量をZ(S)としたとき、1.0≦Z(S)≦4.0であることが好ましく、1.0≦Z(S)≦3.5であることが更に好ましい。また、ジニトリル
化合物の含有量をZ(N)としたとき、1.0≦Z(N)≦4.0であることが好ましく、1.0≦Z(N)≦3.5であることが更に好ましい。
〔1−4.イソシアナト基(N=C=O基)を有する化合物、式(1)で表される化合物、およびアクリル基またはメタクリル基を分子内に2つ以上有する化合物〕
イソシアナト基(N=C=O基)を有する化合物、式(1)で表される化合物およびアクリル基またはメタクリル基を分子内に2つ以上有する化合物としては、特に制限はないが、例として以下のものが挙げられる。
Further, when the content of the sultone compound is Z (S), it is preferable that 1.0 ≦ Z (S) ≦ 4.0, and 1.0 ≦ Z (S) ≦ 3.5. More preferable. When the content of the dinitrile compound is Z (N), it is preferable that 1.0 ≦ Z (N) ≦ 4.0, and 1.0 ≦ Z (N) ≦ 3.5. More preferable.
[1-4. Compound Having Isocyanato Group (N = C = O Group), Compound Represented by Formula (1), and Compound Having Two or More Acryl Groups or Methacryl Groups in Molecule]
The compound having an isocyanato group (N = C = O group), the compound represented by the formula (1) and the compound having two or more acryl groups or methacryl groups in the molecule are not particularly limited. The ones of

イソシアナト基(N=C=O基)を有する化合物としてはたとえば、イソシアナトメタン、イソシアナトエタン、1−イソシアナトプロパン、1−イソシアナトブタン、1−イソシアナトペンタン、1−イソシアナトヘキサン、1−イソシアナトヘプタン、1−イソシアナトオクタン、1−イソシアナトノナン、1−イソシアナトデカン、イソシアナトシクロヘキサン、
メトキシカルボニルイソシアネート、エトキシカルボニルイソシアネート、プロポキシカルボニルイソシアネート、ブトキシカルボニルイソシアネート、メトキシスルホニルイ
ソシアネート、エトキシスルホニルイソシアネート、プロポキシスルホニルイソシアネート、ブトキシスルホニルイソシアネート、フルオロスルホニルイソシアネート、
1,4−ジイソシアナトブタン、1,5−ジイソシアナトペンタン、1,6−ジイソシアナトヘキサン、1,7−ジイソシアナトヘプタン、1,8−ジイソシアナトオクタン、1,9−ジイソシアナトノナン、1,10−ジイソシアナトデカン、
1,3−ジイソシアナトプロペン、1,4−ジイソシアナト−2−ブテン、1,4−ジイソシアナト−2−フルオロブタン、1,4−ジイソシアナト−2,3−ジフルオロブタン、1,5−ジイソシアナト−2−ペンテン、1,5−ジイソシアナト−2−メチルペンタン、1,6−ジイソシアナト−2−ヘキセン、1,6−ジイソシアナト−3−ヘキセン、1,6−ジイソシアナト−3−フルオロヘキサン、1,6−ジイソシアナト−3,4−ジフルオロヘキサン、
トルエンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、1,2−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,2−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,3−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,4−ジイソシアナトシクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタン−1,1’−ジイソシアネート、ジシ
クロヘキシルメタン−2,2’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−3,3’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、イソホロン
ジイソシアネート、1,6,11−トリイソシアナトウンデカン、4−イソシアナトメチル−1,8−オクタメチレンジイソシアネート、1,3,5−トリイソシアネートメチルベンゼン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,5−ジイルビス(メチル=イソシアネート)、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,6−ジイルビス(メチル=イソシアネート)、1,3,5−トリス(6−イソシアナトヘキサ−1−イル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、4−(イソシアナトメチル)オクタメチレン=ジイソシアネート等が挙げられる。
Examples of the compound having an isocyanato group (N = C = O group) include isocyanatomethane, isocyanatoethane, 1-isocyanatopropane, 1-isocyanatobutane, 1-isocyanatopentane, 1-isocyanatohexane, 1 -Isocyanatoheptane, 1-isocyanatooctane, 1-isocyanatononane, 1-isocyanatodecane, isocyanatocyclohexane,
Methoxy carbonyl isocyanate, ethoxy carbonyl isocyanate, propoxycarbonyl isocyanate, butoxycarbonyl isocyanate, methoxy sulfonyl isocyanate, ethoxy sulfonyl isocyanate, propoxy sulfonyl isocyanate, butoxy sulfonyl isocyanate, fluoro sulfonyl isocyanate,
1,4-diisocyanatobutane, 1,5-diisocyanatopentane, 1,6-diisocyanatohexane, 1,7-diisocyanatoheptane, 1,8-diisocyanatooctane, 1,9-di Isocyanatononane, 1,10-diisocyanatodecane,
1,3-diisocyanatopropene, 1,4-diisocyanato-2-butene, 1,4-diisocyanato-2-fluorobutane, 1,4-diisocyanato-2,3-difluorobutane, 1,5-diisocyanato-2 -Pentene, 1,5-diisocyanato-2-methylpentane, 1,6-diisocyanato-2-hexene, 1,6-diisocyanato-3-hexene, 1,6-diisocyanato-3-fluorohexane, 1,6-diisocyanato -3,4-difluorohexane,
Toluene diisocyanate, xylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, 1,2-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,2- Diisocyanatocyclohexane, 1,3-diisocyanatocyclohexane, 1,4-diisocyanatocyclohexane, dicyclohexylmethane-1,1′-diisocyanate, dicyclohexylmethane-2,2′-diisocyanate, dicyclohexylmethane-3,3 ′ Diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,6,11-triisocyanatoundecane, 4-isocyanatomethyl-1,8-octamethylenediisocyanate And 1,3,5-triisocyanatomethylbenzene, bicyclo [2.2.1] heptane-2,5-diylbis (methyl isocyanate), bicyclo [2.2.1] heptane-2,6-diylbis (Methyl = isocyanate), 1,3,5-tris (6-isocyanatohex-1-yl) -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione, 2, 4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 4- (isocyanatomethyl) octamethylene diisocyanate and the like.

これらのうち、t−ブチルイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,2−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンが好ましく、更に好ましくは、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンである。これらはサイクル特性向上や高温保存特性向上の点から好ましい。これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
下記式(1)で表される化合物としてはたとえば、以下の化合物が挙げられる。
Among these, t-butyl isocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,2-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bisbis (Isocyanatomethyl) cyclohexane is preferred, and more preferably hexamethylene diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane. These are preferable from the point of the cycle characteristic improvement and the high temperature storage characteristic improvement. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the compound represented by the following formula (1) include the following compounds.

Figure 0006507677
Figure 0006507677

(R、R、Rは、それぞれ独立に有機基を表し、R、R、Rの少なくとも1つは不飽和結合を有する有機基を表す。)
例えば、トリビニルイソシアヌレート、トリ(1−プロペニル)イソシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリメタリルイソシアヌレート、メチルジアリルイソシアヌレート、エチルジアリルイソシアヌレート、ジエチルアリルイソシアヌレート、ジエチルビニルイソシアヌレート、トリ(プロパルギル)イソシアヌレート、トリス(2−アクリ
ロキシメチル)イソシアヌレート、トリス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(2−メタクリロキシメチル)イソシアヌレート、トリス(2−メタクリロキシエチル)イソシアヌレート、ε−カプロラクトン変性トリス−(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられる。
(R 1 , R 2 and R 3 each independently represent an organic group, and at least one of R 1 , R 2 and R 3 represents an organic group having an unsaturated bond.)
For example, trivinyl isocyanurate, tri (1-propenyl) isocyanurate, triallyl isocyanurate, trimethallyl isocyanurate, methyl diallyl isocyanurate, ethyl diallyl isocyanurate, diethyl allyl isocyanurate, diethyl vinyl isocyanurate, diethyl vinyl isocyanurate, tri (propargyl) Isocyanurate, tris (2-acryloxymethyl) isocyanurate, tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate, tris (2-methacryloxymethyl) isocyanurate, tris (2-methacryloxyethyl) isocyanurate, ε-caprolactone Modified tris- (2-acryloxyethyl) isocyanurate etc. are mentioned.

中でもトリアリルイソシアヌレート、トリメタリルイソシアヌレート、トリス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(2−メタクリロキシエチル)イソシアヌレート、ε−カプロラクトン変性トリス−(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレートが好ましく、トリアリルイソシアヌレート、トリス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレートはサイクル特性の向上効果が大きいため特に好ましい。これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。   Among them, triallyl isocyanurate, trimethallyl isocyanurate, tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate, tris (2-methacryloxyethyl) isocyanurate and ε-caprolactone modified tris- (2-acryloxyethyl) isocyanurate are preferable. Triarylisocyanurate and tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate are particularly preferable because they have a large effect of improving the cycle characteristics. These may be used alone or in combination of two or more.

アクリル基またはメタクリル基を分子内に2つ以上有する化合物としては特に制限はないが、例として以下のものが挙げられる。
例えば、2-ヒドロキシ-3-アクリロイロキシプロピルメタクリレート、テトラエチレン
グリコールジアクリレート、ノナエチレングリコールジアクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート、9,9-ビス[4-(2-アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレート、1,6-ヘキ
サンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールポリメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ノナエチレングリコールジメタクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート、9,9-ビス[4-(2-アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、1,10-デカンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオール
ジメタクリレート、1,9-ノナンジオールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールポリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレートなどが挙げられる。
The compound having two or more acryl groups or methacryl groups in the molecule is not particularly limited, and the following may be mentioned as an example.
For example, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl methacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, nona ethylene glycol diacrylate, propoxylated ethoxylated bisphenol A diacrylate, propoxylated ethoxylated bisphenol A diacrylate, 9,9-bis [ 4- (2-acryloyloxyethoxy) phenyl] fluorene, tricyclodecanedimethanol diacrylate, 1,10-decanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, dipropylene Glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, ethoxylated pentae Slititol tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythritol polymethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, nona ethylene glycol dimethacrylate, propoxylated ethoxylated Bisphenol A dimethacrylate, propoxylated ethoxylated bisphenol A dimethacrylate, 9,9-bis [4- (2-acryloyloxyethoxy) phenyl] fluorene, tricyclodecanedimethanol dimethacrylate, 1,10-decanediol dimethacrylate, 1,6-Hexanediol dimethacrylate, 1,9-nonanediol dimethacrylate, dipropylene glycol di Methacrylate, tripropylene glycol dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, ditrimethylolpropane tetramethacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetramethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, dimethacrylate Pentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythritol polymethacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate and the like can be mentioned.

これらの中でも、テトラエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレートがサイクル特性の向上とガス抑制の効果が大きいので好ましい。
イソシアナト基(N=C=O基)を有する化合物、下記式(1)で表される化合物、およびアクリル基またはメタクリル基を分子内に2つ以上有する化合物より選ばれる少なくとも1種以上の化合物の含有量は、非水電解液全体の重量に対する含有量をA(質量%)としたとき、
0.8≦A≦5.0
を満たす。中でも含有量Aの上限としては、4.0以下がより好ましく、さらに3.0以下が好ましい。含有量Aの下限としては、1.0以上がより好ましい。このような条件で
は、他の添加剤との組み合わせにおいて、サイクル特性の向上効果が大きいともに、抵抗上昇が抑制されるために、高率放電特性も優れたものとなる。
Among these, tetraethylene glycol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, and tetramethylol methane tetraacrylate are preferable because they have a large effect of improving cycle characteristics and gas suppression.
At least one compound selected from a compound having an isocyanato group (N = C = O group), a compound represented by the following formula (1), and a compound having two or more of an acryl group or a methacryl group in a molecule When the content relative to the total weight of the non-aqueous electrolyte is A (mass%),
0.8 ≦ A ≦ 5.0
Meet. Among them, the upper limit of the content A is more preferably 4.0 or less, and further preferably 3.0 or less. The lower limit of the content A is more preferably 1.0 or more. Under such conditions, in combination with other additives, the effect of improving the cycle characteristics is large, and the increase in resistance is suppressed, so the high-rate discharge characteristics are also excellent.

また、上記含有量において、各化合物が2種類以上含むとき、X,Y,ZおよびAはその合計量を示す。
本発明では特定の化合物を特定の量で組み合わせて電解液に加えることで、単独または、特定の範囲から逸脱した量を用いた場合には達成することができない、バランスのとれた特性の電池が得られる電解液を得ることができる。このような効果が発現する理由の詳細は分かっていないが、次のように考えられる。すなわち、本発明では、不飽和結合を有する環状カーボネートの量を一定以下の量に制限し、ハロゲン原子を有する環状カーボネートを用いることで、負極表面上に生成する被膜の抵抗を抑制している。さらに、スルトン化合物およびニトリル化合物より選ばれる少なくとも1種以上の化合物と、イソシアナト基(N=C=O基)を有する化合物、下記式(1)で表される化合物、およびアクリル基またはメタクリル基を分子内に2つ以上有する化合物より選ばれる少なくとも1種以上の化合物が一定の含有量で存在すると、負極表面上に生成する被膜の安定性が向上し、結果として、サイクル特性や保存特性などの各種電池特性が向上するものと考えられる。
In addition, in the above contents, when each compound contains two or more kinds, X, Y, Z and A indicate the total amount thereof.
In the present invention, a battery having balanced characteristics which can not be achieved by using specific compounds in specific amounts in combination and adding them to the electrolyte alone or in an amount deviating from a specific range. The obtained electrolytic solution can be obtained. Although the details of the reason why such an effect appears are not known, it is considered as follows. That is, in the present invention, the amount of the cyclic carbonate having unsaturated bonds is limited to a certain amount or less, and the resistance of the film formed on the negative electrode surface is suppressed by using the cyclic carbonate having a halogen atom. Furthermore, at least one compound selected from sultone compounds and nitrile compounds, a compound having an isocyanato group (N = C = O group), a compound represented by the following formula (1), and an acryl group or a methacryl group When at least one compound selected from compounds having two or more in the molecule is present at a constant content, the stability of the film formed on the negative electrode surface is improved, and as a result, cycle characteristics, storage characteristics, etc. are obtained. It is considered that various battery characteristics are improved.

〔1−5.電解質〕
本発明の非水系電解液に用いる電解質に制限は無く、目的とする非水系電解液二次電池に電解質として用いられるものであれば公知のものを任意に採用することができる。本発明の非水系電解液をリチウム二次電池に用いる場合には、通常は、電解質としてリチウム塩を用いる。
[1-5. Electrolytes〕
There is no restriction | limiting in the electrolyte used for the non-aqueous electrolyte solution of this invention, A well-known thing can be employ | adopted arbitrarily, as long as it is used as an electrolyte in the target non-aqueous electrolyte secondary battery. When using the non-aqueous electrolyte solution of the present invention for a lithium secondary battery, usually, a lithium salt is used as the electrolyte.

電解質の具体例としては、LiClO、LiAsF、LiPF、LiBF、LiSbF、LiSOF、LiN(FSO等の無機リチウム塩;
LiCFSO、LiN(FSO)(CFSO)、LiN(CFSO、LiN(CSO、リチウム環状1,3−ヘキサフルオロプロパンジスルホニルイミド、リチウム環状1,2−テトラフルオロエタンジスルホニルイミド、LiN(CFSO)(CSO)、LiC(CFSO、LiPF(CF、LiPF(C、LiPF(CFSO、LiPF(CSO、LiBF(CF、LiBF(C、LiBF(CFSO、LiBF(CSO等の含フッ素有機リチウム塩;
リチウムビス(オキサラト)ボレート、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムトリス(オキサラト)ホスフェート、リチウムジフルオロビス(オキサラト)ホスフェート、リチウムテトラフルオロ(オキサラト)ホスフェート等の含ジカルボン酸錯体リチウム塩などが挙げられる。
Specific examples of the electrolyte include inorganic lithium salts such as LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiSO 3 F, LiN (FSO 2 ) 2 ;
LiCF 3 SO 3 , LiN (FSO 2 ) (CF 3 SO 2 ), LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , lithium cyclic 1,3-hexafluoropropane disulfonyl imide, lithium cyclic 1,2-tetrafluoroethane disulfonylimide, LiN (CF 3 SO 2) (C 4 F 9 SO 2), LiC (CF 3 SO 2) 3, LiPF 4 (CF 3) 2, LiPF 4 (C 2 F 5 ) 2 , LiPF 4 (CF 3 SO 2 ) 2 , LiPF 4 (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiBF 2 (CF 3 ) 2 , LiBF 2 (C 2 F 5 ) 2 , LiBF 2 (CF 2 ) Fluorine-containing organic lithium salts such as 3 SO 2 ) 2 , LiBF 2 (C 2 F 5 SO 2 ) 2 and the like;
Examples thereof include lithium salts of dicarboxylic acid-containing complexes such as lithium bis (oxalato) borate, lithium difluorooxalatoborate, lithium tris (oxalato) phosphate, lithium difluorobis (oxalato) phosphate and lithium tetrafluoro (oxalato) phosphate.

これらのうち、非水溶媒への溶解性・解離度、電気伝導度及び得られる電池特性の点から、LiPF、LiBF、LiSOF、LiN(FSO、LiN(FSO)(CFSO)、LiN(CFSO、LiN(CSO、リチウムビス(オキサラト)ボレート、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムトリス(オキサラト)ホスフェート、リチウムジフルオロビス(オキサラト)ホスフェート、リチウムテトラフルオロ(オキサラト)ホスフェートが好ましく、特にLiPF、LiBFが好ましい。 Among them, LiPF 6 , LiBF 4 , LiSO 3 F, LiN (FSO 2 ) 2 , LiN (FSO 2 ) (LiSO 6 ), LiF 3 , LiSO 3 F, LiN (FSO 2 ) 2 from the viewpoint of solubility and dissociation in nonaqueous solvents, electrical conductivity and obtained cell characteristics. CF 3 SO 2 ), LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , lithium bis (oxalato) borate, lithium difluoro oxalato borate, lithium tris (oxalato) phosphate, lithium difluoro bis ( Oxalato) phosphate and lithium tetrafluoro (oxalato) phosphate are preferred, and in particular LiPF 6 and LiBF 4 are preferred.

また、電解質は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。中でも、特定の無機リチウム塩の2種を併用したり、無機リチウム塩と含フッ素有機リチウム塩とを併用したりすると、トリクル充電時のガス発生が抑制されたり、高温保存後の劣化が抑制されるので好ましい。特に、LiPFとLiBFとの併用や、LiPF、LiBF等の無機リチウム塩と、LiCFSO、LiN(CF
SO、LiN(CSO等の含フッ素有機リチウム塩とを併用することが好ましい。
Moreover, an electrolyte may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio. Above all, when two types of specific inorganic lithium salts are used in combination or an inorganic lithium salt and a fluorine-containing organic lithium salt are used in combination, gas generation during trickle charge is suppressed, and deterioration after high temperature storage is suppressed. It is preferable because In particular, the combination and the LiPF 6 and LiBF 4, and an inorganic lithium salt such as LiPF 6, LiBF 4, LiCF 3 SO 3, LiN (CF
It is preferable to use in combination with a fluorine-containing organic lithium salt such as 3 SO 2 ) 2 or LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 .

更に、LiPFとLiBFとを併用する場合、電解質全体に対してLiBFが通常0.01質量%以上、50質量%以下の比率で含有されていることが好ましい。上記比率は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上であり、一方、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、特に好ましくは5質量%以下、最も好ましくは3質量%以下である。比率が上記範囲にあることにより、所望の効果を得やすくなり、また、LiBFの低い解離度により、電解液の抵抗を高くすることを抑制する。 Furthermore, in the case of using LiPF 6 and LiBF 4 in combination, it is preferable that LiBF 4 is contained usually in a ratio of 0.01% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the entire electrolyte. The above ratio is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, while preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, particularly preferably 5% by mass or less Most preferably, it is 3% by mass or less. When the ratio is in the above range, the desired effect is easily obtained, and the low dissociation degree of LiBF 4 suppresses the increase in the resistance of the electrolytic solution.

一方、LiPF、LiBF等の無機リチウム塩と、LiSOF、LiN(FSO等の無機リチウム塩や、LiCFSO、LiN(CFSO、LiN(CSO、リチウム環状1,3−ヘキサフルオロプロパンジスルホニルイミド、リチウム環状1,2−テトラフルオロエタンジスルホニルイミド、LiN(CFSO)(CSO)、LiC(CFSO、LiPF(CF、LiPF(C、LiPF(CFSO、LiPF(CSO、LiBF(CF、LiBF(C、LiBF(CFSO、LiBF(CSO等の含フッ素有機リチウム塩や、リチウムビス(オキサラト)ボレート、リチウムトリス(オキサラト)ホスフェート、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムトリ(オキサラト)ホスフェート、リチウムジフルオロビス(オキサラト)ホスフェート、リチウムテトラフルオロ(オキサラト)ホスフェート等の含ジカルボン酸錯体リチウム塩等とを併用する場合、電解質全体に占める無機リチウム塩の割合は、通常70質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは85質量%以上、また、通常99質量%以下、好ましくは95質量%以下である。 On the other hand, inorganic lithium salts such as LiPF 6 and LiBF 4 , inorganic lithium salts such as LiSO 3 F and LiN (FSO 2 ) 2 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 and LiN (C 2 F) 5 SO 2 ) 2 , lithium cyclic 1,3-hexafluoropropane disulfonyl imide, lithium cyclic 1,2-tetrafluoroethane disulfonyl imide, LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ), LiC ( CF 3 SO 2 ) 3 , LiPF 4 (CF 3 ) 2 , LiPF 4 (C 2 F 5 ) 2 , LiPF 4 (CF 3 SO 2 ) 2 , LiPF 4 (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiBF 2 CF 3) 2, LiBF 2 ( C 2 F 5) 2, LiBF 2 (CF 3 SO 2) 2, LiBF 2 (C 2 F 5 SO 2) 2 or the like containing Fluorine organic lithium salt, lithium bis (oxalato) borate, lithium tris (oxalato) phosphate, lithium difluoro oxalato borate, lithium tri (oxalato) phosphate, lithium difluoro bis (oxalato) phosphate, lithium tetrafluoro (oxalato) phosphate and the like The ratio of the inorganic lithium salt in the whole electrolyte is usually 70% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, and usually 99% by mass. It is not more than mass%, preferably not more than 95 mass%.

本発明の非水系電解液中におけるリチウム塩の濃度は、本発明の要旨を損なわない限り任意であるが、通常0.5mol/L以上、好ましくは0.6mol/L以上、より好ましくは0.8mol/L以上である。また、通常3mol/L以下、好ましくは2mol/L以下、より好ましくは1.8mol/L以下、更に好ましくは1.6mol/L以下の範囲である。リチウム塩の濃度が上記範囲にあることにより、非水系電解液の電気伝導率が十分となり、また、粘度上昇による電気伝導率が低下、本発明の非水系電解液を用いた非水系電解液二次電池の性能の低下を抑制する。   The concentration of the lithium salt in the non-aqueous electrolyte solution of the present invention is arbitrary as long as the gist of the present invention is not impaired, but it is usually 0.5 mol / L or more, preferably 0.6 mol / L or more, more preferably 0. It is 8 mol / L or more. Also, it is usually in the range of 3 mol / L or less, preferably 2 mol / L or less, more preferably 1.8 mol / L or less, and still more preferably 1.6 mol / L or less. When the concentration of the lithium salt is in the above range, the electric conductivity of the non-aqueous electrolytic solution becomes sufficient, and the electric conductivity decreases due to the increase in viscosity, and the non-aqueous electrolytic solution 2 using the non-aqueous electrolytic solution of the present invention Suppress the decrease in performance of the secondary battery.

〔1−6.非水溶媒〕
本発明の非水系電解液が含有する非水溶媒としては、従来から非水系電解液の溶媒として公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
通常使用される非水溶媒の例としては、環状カーボネート、鎖状カーボネート、鎖状及び環状カルボン酸エステル、鎖状及び環状エーテル、含リン有機溶媒、含硫黄有機溶媒、芳香族含フッ素溶媒等が挙げられる。
[1-6. Non-aqueous solvent]
As a non-aqueous solvent which the non-aqueous electrolyte solution of this invention contains, it can select suitably from what is conventionally known as a solvent of non-aqueous electrolyte, and can be used.
Examples of non-aqueous solvents that are usually used include cyclic carbonates, linear carbonates, linear and cyclic carboxylic acid esters, linear and cyclic ethers, phosphorus-containing organic solvents, sulfur-containing organic solvents, aromatic fluorine-containing solvents, etc. It can be mentioned.

環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネートが挙げられ、環状カーボネートの炭素数は、通常3以上6以下である。これらの中でも、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートは、誘電率が高いため電解質が溶解し易く、非水系電解液二次電池にしたときにサイクル特性が良いという点で好ましい。   As cyclic carbonate, cyclic carbonates, such as ethylene carbonate, a propylene carbonate, butylene carbonate, are mentioned, Carbon number of cyclic carbonate is 3 or more and 6 or less normally. Among these, ethylene carbonate and propylene carbonate are preferable because they have a high dielectric constant and thus the electrolyte is easily dissolved, and the non-aqueous electrolyte secondary battery has good cycle characteristics.

鎖状カーボネートとしては、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチル−n−プロピルカーボネート、エチル−n−プロピルカーボネート、ジ−n−プロピルカーボネート等の鎖状カーボネートが挙げられ、構成するアルキ
ル基の炭素数は、1以上5以下が好ましく、特に好ましくは1以上4以下である。中でも、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネートが電池特性向上の点から好ましい。また、アルキル基の水素の一部をフッ素で置換した鎖状カーボネート類も挙げられる。フッ素で置換した鎖状カーボネートとしては、ビス(フルオロメチル)カーボネート、ビス(ジフルオロメチル)カーボネート、ビス(トリフルオロメチル)カーボネート、ビス(2−フルオロエチル)カーボネート、ビス(2,2−ジフルオロエチル)カーボネート、ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)カーボネート、2−フルオロエチルメチルカーボネート、2,2−ジフルオロエチルメチルカーボネート、2,2,2−トリフルオロエチルメチルカーボネート等が挙げられる。
Examples of linear carbonates include linear carbonates such as dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate, ethyl-n-propyl carbonate, di-n-propyl carbonate, etc. The carbon number is preferably 1 or more and 5 or less, and particularly preferably 1 or more and 4 or less. Among them, dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate are preferable from the viewpoint of improving the battery characteristics. Further, chain carbonates in which a part of hydrogen of the alkyl group is substituted with fluorine may also be mentioned. As fluorine-substituted chain carbonate, bis (fluoromethyl) carbonate, bis (difluoromethyl) carbonate, bis (trifluoromethyl) carbonate, bis (2-fluoroethyl) carbonate, bis (2,2-difluoroethyl) Carbonate, bis (2,2,2-trifluoroethyl) carbonate, 2-fluoroethyl methyl carbonate, 2,2-difluoroethyl methyl carbonate, 2,2,2-trifluoroethyl methyl carbonate and the like can be mentioned.

鎖状カルボン酸エステルとしては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸t−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、イソ酪酸メチル、イソ酪酸エチル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、ピバル酸メチル、ピバル酸エチル等及びこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した鎖状カルボン酸エステルが挙げられる。フッ素で置換した鎖状カルボン酸エステルとしては、トリフルオロ酢酸メチル、トリフルオロ酢酸エチル、トリフルオロ酢酸プロピル、トリフルオロ酢酸ブチル、トリフルオロ酢酸2,2,2−トリフルオロエチル等が挙げられる。この中でも、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、酪酸メチル、酪酸エチル、吉草酸メチル、イソ酪酸メチル、イソ酪酸エチル、ピバル酸メチルが電池特性向上の点から好ましい。   As linear carboxylic acid esters, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, sec-butyl acetate, isobutyl acetate, t-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, ethyl propionate, propionic acid Isopropyl, methyl butyrate, ethyl butyrate, propyl butyrate, methyl isobutyrate, ethyl isobutyrate, methyl valerate, ethyl valerate, methyl pivalate, ethyl pivalate etc. and a chain in which part of hydrogen of these compounds is substituted with fluorine Like carboxylic acid esters. Examples of fluorine-substituted chain carboxylic acid esters include methyl trifluoroacetate, ethyl trifluoroacetate, propyl trifluoroacetate, butyl trifluoroacetate, 2,2,2-trifluoroethyl trifluoroacetate and the like. Among these, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, methyl valerate, methyl isobutyrate, ethyl isobutyrate, methyl pivalate are batteries. It is preferable from the point of characteristic improvement.

環状カルボン酸エステルとしては、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等及びこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した環状カルボン酸エステルが挙げられる。これらの中でも、γ−ブチロラクトンがより好ましい。
鎖状エーテルとしては、ジメトキシメタン、1,1−ジメトキシエタン、1,2−ジメトキシエタン、ジエトキシメタン、1,1−ジエトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、エトキシメトキシメタン、1,1−エトキシメトキシエタン、1,2−エトキシメトキシエタン等及びこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した鎖状エーテルが挙げられる。フッ素で置換した鎖状エーテルとして、ビス(トリフルオロエトキシ)エタン、エトキシトリフルオロエトキシエタン、メトキシトリフルオロエトキシエタン、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5−デカフルオロ−3−メトキシ−4−トリフルオロメチル−ペンタン、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5−デカフルオロ−3−エトキシ−4−トリフルオロメチル−ペンタン、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5−デカフルオロ−3−プロポキシ−4−トリフルオロメチル−ペンタン、1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,3,3−テトラフルオロプロピルエーテル、2,2−ジフルオロエチル−2,2,3,3−テトラフルオロプロピルエーテル等が挙げられる。これらの中でも、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタンがより好ましい。
Examples of cyclic carboxylic acid esters include γ-butyrolactone, γ-valerolactone and the like, and cyclic carboxylic acid esters in which part of hydrogen of these compounds is substituted with fluorine. Among these, γ-butyrolactone is more preferable.
As a chain ether, dimethoxymethane, 1,1-dimethoxyethane, 1,2-dimethoxyethane, diethoxymethane, 1,1-diethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, ethoxymethoxymethane, 1,1 -Ethoxymethoxyethane, 1,2-ethoxymethoxyethane and the like and chain ethers in which part of hydrogen of these compounds is substituted with fluorine are mentioned. As fluorine-substituted chain ethers, bis (trifluoroethoxy) ethane, ethoxytrifluoroethoxyethane, methoxytrifluoroethoxyethane, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-deca Fluoro-3-methoxy-4-trifluoromethyl-pentane, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-decafluoro-3-ethoxy-4-trifluoromethyl-pentane, 1 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-decafluoro-3-propoxy-4-trifluoromethyl-pentane, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,2, Examples include 3,3-tetrafluoropropyl ether, 2,2-difluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether and the like. Among these, 1,2-dimethoxyethane and 1,2-diethoxyethane are more preferable.

環状エーテルとしては、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等及びこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した環状エーテルが挙げられる。
含リン有機溶媒としては、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸ジメチルエチル、リン酸メチルジエチル、リン酸エチレンメチル、リン酸エチレンエチル、リン酸トリフェニル、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリフェニル、トリメチルホスフィンオキシド、トリエチルホスフィンオキシド、トリフェニルホスフィンオキシド等及びこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した含リン有機溶媒が挙げられる。フッ素で置換した含リン有機溶媒として、リン酸トリス(2,2,2−トリフルオロエチル)、リン酸トリス(2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル)などが挙げられる。
Examples of cyclic ethers include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran and the like, and cyclic ethers in which part of hydrogen of these compounds is substituted with fluorine.
As the phosphorus-containing organic solvent, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, dimethyl ethyl phosphate, methyl diethyl phosphate, ethylene methyl phosphate, ethylene ethyl phosphate, triphenyl phosphate, trimethyl phosphite, triethyl phosphite, Examples thereof include triphenyl phosphite, trimethyl phosphine oxide, triethyl phosphine oxide, triphenyl phosphine oxide and the like, and phosphorus-containing organic solvents in which part of hydrogen of these compounds is substituted with fluorine. Examples of fluorine-substituted phosphorus-containing organic solvents include tris (2,2,2-trifluoroethyl) phosphate and tris (2,2,3,3,3-pentafluoropropyl) phosphate.

含硫黄有機溶媒としては、スルホラン、2−メチルスルホラン、3−メチルスルホラン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、エチルメチルスルホン、メチルプロピルスルホン、ジメチルスルホキシド、メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸エチル、エタンスルホン酸メチル、エタンスルホン酸エチル、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、硫酸ジブチル等及びこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した含硫黄有機溶媒が挙げられる。   Examples of sulfur-containing organic solvents include sulfolane, 2-methylsulfolane, 3-methylsulfolane, dimethylsulfone, diethylsulfone, ethylmethylsulfone, methylpropylsulfone, dimethylsulfoxide, methyl methanesulfonate, ethyl methanesulfonate, methyl ethanesulfonate Ethyl ethane sulfonate, dimethyl sulfate, diethyl sulfate, dibutyl sulfate and the like, and sulfur-containing organic solvents in which part of hydrogen of these compounds is substituted with fluorine are mentioned.

芳香族含フッ素溶媒としては、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、トリフルオロベンゼン、テトラフルオロベンゼン、ペンタフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、ベンゾトリフルオライド等が挙げられる。
上記の非水溶媒の中でも、環状カーボネートであるエチレンカーボネート及び/又はプロピレンカーボネートを用いることが好ましく、更にこれらと鎖状カーボネートとを併用することが電解液の高い電導度と低い粘度を両立できる点から好ましい。
Examples of the aromatic fluorine-containing solvent include fluorobenzene, difluorobenzene, trifluorobenzene, tetrafluorobenzene, pentafluorobenzene, hexafluorobenzene, benzotrifluoride and the like.
Among the above non-aqueous solvents, it is preferable to use ethylene carbonate and / or propylene carbonate which is a cyclic carbonate, and the combined use of these and a linear carbonate can further achieve both the high conductivity and low viscosity of the electrolyte. It is preferable from

非水溶媒は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。2種以上を併用する場合、例えば環状カーボネートと鎖状カーボネートとを併用する場合、非水溶媒中に占める鎖状カーボネートの好適な含有量は、通常20体積%以上、好ましくは40体積%以上、また、通常95体積%以下、好ましくは90体積%以下である。一方、非水溶媒中に占める環状カーボネートの好適な含有量は、通常5体積%以上、好ましくは10体積%以上、また、通常80体積%以下、好ましくは60体積%以下である。鎖状カーボネートの割合が上記範囲にあることにより、非水系電解液の粘度上昇を抑制し、また、電解質であるリチウム塩の解離度の低下による非水系電解液の電気伝導率低下を抑制する。なお、本明細書において、非水溶媒の体積は25℃での測定値であるが、エチレンカーボネートのように25℃で固体のものは融点での測定値を用いる。   A non-aqueous solvent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio. When using 2 or more types together, for example, when using cyclic carbonate and chain carbonate together, suitable content of chain carbonate occupied in non-aqueous solvent is usually 20 volume% or more, preferably 40 volume% or more, Also, it is usually 95% by volume or less, preferably 90% by volume or less. On the other hand, the suitable content of the cyclic carbonate in the non-aqueous solvent is usually 5% by volume or more, preferably 10% by volume or more, and usually 80% by volume or less, preferably 60% by volume or less. When the proportion of the linear carbonate is in the above range, the increase in viscosity of the non-aqueous electrolytic solution is suppressed, and the decrease in electric conductivity of the non-aqueous electrolytic solution due to the decrease in the degree of dissociation of the lithium salt as the electrolyte is suppressed. In addition, in this specification, although the volume of a non-aqueous solvent is a measured value at 25 degreeC, what is a solid at 25 degreeC like ethylene carbonate uses the measured value in melting | fusing point.

〔1−7.その他の添加剤〕
本発明の非水系電解液は、本発明の効果を著しく損なわない範囲において、各種の添加剤を含有していてもよい。添加剤としては、従来公知のものを任意に用いることができる。尚、添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
[1-7. Other additives]
The non-aqueous electrolytic solution of the present invention may contain various additives as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. As the additives, conventionally known ones can be optionally used. In addition, an additive may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

(過充電防止剤)
過充電防止剤の具体例としては、2−メチルビフェニル、2−エチルビフェニル等のアルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロペンチルベンゼン、シス−1−プロピル−4−フェニルシクロヘキサン、トランス−1−プロピル−4−フェニルシクロヘキサン、シス−1−ブチル−4−フェニルシクロヘキサン、トランス−1−ブチル−4−フェニルシクロヘキサン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン、エチルフェニルカーボネート、トリス(2−t−アミルフェニル)ホスフェート、トリス(3−
t−アミルフェニル)ホスフェート、トリス(4−t−アミルフェニル)ホスフェート、ト
リス(2−シクロヘキシルフェニル)ホスフェート、トリス(3−シクロヘキシルフェニル)ホスフェート、トリス(4−シクロヘキシルフェニル)ホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリトリルホスフェート、トリ(t-ブチルフェニル)ホスフェート、メチルフェニルカーボネート、ジフェニルカーボネート等の芳香族化合物;2−フルオロビフェニル、3−フルオロビフェニル、4−フルオロビフェニル、4,4’−ジフルオロビフェニル、2,4−ジフルオロビフェニル、o−シクロヘキシルフルオロベンゼン、p−シクロヘ
キシルフルオロベンゼン等の芳香族化合物の部分フッ素化物;2,4−ジフルオロアニソール、2,5−ジフルオロアニソール、2,6−ジフルオロアニソール、3,5−ジフルオロアニソール等の含フッ素アニソール化合物等が挙げられる。
(Overcharge inhibitor)
Specific examples of the overcharge inhibitor include alkylbiphenyl such as 2-methylbiphenyl and 2-ethylbiphenyl, terphenyl, a partially hydrogenated terphenyl, cyclopentylbenzene, cis-1-propyl-4-phenylcyclohexane, trans -1-propyl-4-phenylcyclohexane, cis-1-butyl-4-phenylcyclohexane, trans-1-butyl-4-phenylcyclohexane, diphenyl ether, dibenzofuran, ethylphenyl carbonate, tris (2-t-amylphenyl) phosphate , Tris (3-
t-Amylphenyl) phosphate, tris (4-t-amylphenyl) phosphate, tris (2-cyclohexylphenyl) phosphate, tris (3-cyclohexylphenyl) phosphate, tris (4-cyclohexylphenyl) phosphate, triphenylphosphate, tri Aromatic compounds such as tolyl phosphate, tri (t-butylphenyl) phosphate, methylphenyl carbonate, diphenyl carbonate, etc .; 2-fluorobiphenyl, 3-fluorobiphenyl, 4-fluorobiphenyl, 4,4'-difluorobiphenyl, 2,4 Partially fluorinated compounds of aromatic compounds such as difluorobiphenyl, o-cyclohexylfluorobenzene, p-cyclohexylfluorobenzene, etc .; 2,4-difluoroanisole, 2,5-difluoroanisole And fluorine-containing anisole compounds such as 2,6-difluoroanisole and 3,5-difluoroanisole.

非水系電解液中におけるこれらの過充電防止剤の含有量は、通常0.1質量%以上、好
ましくは0.2質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上、更に好ましくは0.5質量%以上、また、通常5質量%以下、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下である。濃度が上記範囲にあることにより、所望する過充電防止剤の効果が発現しやすくなり、また、高温保存特性等の電池の特性の低下を抑制する。非水系電解液に過充電防止剤を含有させることによって、過充電による非水系電解液二次電池の破裂・発火を抑制することができ、非水系電解液二次電池の安全性が向上するので好ましい。
The content of these overcharge inhibitors in the non-aqueous electrolytic solution is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.2% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, still more preferably 0.5 The content is usually at least 5% by mass, preferably at most 3% by mass, more preferably at most 2% by mass. When the concentration is in the above-mentioned range, the desired effect of the overcharge preventing agent is easily exhibited, and deterioration of battery characteristics such as high-temperature storage characteristics is suppressed. By including the overcharge inhibitor in the non-aqueous electrolytic solution, it is possible to suppress the explosion and ignition of the non-aqueous electrolytic solution secondary battery due to the overcharge, and the safety of the non-aqueous electrolytic solution secondary battery is improved. preferable.

他の助剤としては、エリスリタンカーボネート、スピロ−ビス−ジメチレンカーボネート、メトキシエチル−メチルカーボネート、メトキシエチル−エチルカーボネート、エトキシエチル−メチルカーボネート、エトキシエチル−エチルカーボネート等のカーボネート化合物;コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジアリル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジアリル、マレイン酸ジプロピル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ビス(トリフルオロメチル)、マレイン酸ビス(ペンタフルオロエチル)、マレイン酸ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)等のジカルボン酸ジエステル化合物;2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、3,9−ジビニル−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン等のスピロ化合物;1−メチル−2−ピロリジノン、1−メチル−2−ピペリドン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン及びN−メチルスクシイミド等の含窒素化合物;ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、プロピルシクロヘキサン、n−ブチルシクロヘキサン、t−ブチルシクロヘキサン、ジシクロヘキシル等の炭化水素化合物;メチルジメチルホスフィネート、エチルジメチルホスフィネート、エチルジエチルホスフィネート、トリメチルホスホノフォルメート、トリエチルホスホノフォルメート、トリメチルホスホノアセテート、トリエチルホスホノアセテート、トリメチル−3−ホスホノプロピオネート、トリエチル−3−ホスホノプロピオネート等の含リン化合物、エチレンサルファイト、プロピレンサルファイト、メチルメタンスルホネート、エチルメタンスルホネート、メチル−メトキシメタンスルホネート、メチル−2−メトキシエタンスルホネート、ブスルファン、ジエチレングリコールジメタンスルホネート、1,2−エタンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)、1,4−ブタンジオールビス(2,2,2−トリフルオロエタンスルホネート)、スルホラン、3−スルホレン、2−スルホレン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジビニルスルホン、ジフェニルスルホン、ビス(メチルスルホニル)メタン、ビス(メチルスルホニル)エタン、ビス(エチルスルホニル)メタン、ビス(エチルスルホニル)エタン、ビス(ビニルスルホニル)メタン、ビス(ビニルスルホニル)エタン、等の含硫黄化合物、モノフルオロリン酸リチウム、モノフルオロリン酸ナトリウム、モノフルオロリン酸カリウム、モノフルオロリン酸テトラメチルアンモニウム、モノフルオロリン酸テトラエチルアンモニウム、ジフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸ナトリウム、ジフルオロリン酸カリウム、ジフルオロリン酸テトラメチルアンモニウム、ジフルオロリン酸テトラエチルアンモニウム等のモノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩、無水コハク酸、メチル無水コハク酸、4,4−ジメチル無水コハク酸、4,5−ジメチル無水コハク酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、ジメチル無水マレイン酸、フェニル無水マレイン酸、ジフェニル無水マレイン酸、無水フタル酸、シクロヘキサン1,2−ジカルボン酸無水物、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水アクリル酸、無水メタクリル酸などの酸無水物が挙げられる。これらのうち、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水メタクリル酸、ジフルオロリン酸リチウムがサイクル特性向上や高温保存特性向上の点から好ましい。これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。   Other auxiliary agents include carbonate compounds such as erythritan carbonate, spiro-bis-dimethylene carbonate, methoxyethyl-methyl carbonate, methoxyethyl-ethyl carbonate, ethoxyethyl-methyl carbonate, ethoxyethyl-ethyl carbonate, etc .; dimethyl succinate , Diethyl succinate, diallyl succinate, dimethyl maleate, diethyl maleate, diallyl maleate, dipropyl maleate, dibutyl maleate, bis (trifluoromethyl) maleate, bis (pentafluoroethyl) maleate, bis maleate Dicarboxylic acid diester compounds such as (2,2,2-trifluoroethyl); 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane, 3,9-divinyl-2,4,8,10- Tetraoxaspi [5.5] spiro compounds such as undecane; 1-methyl-2-pyrrolidinone, 1-methyl-2-piperidone, 3-methyl-2-oxazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and N-methyl Nitrogen-containing compounds such as succinimide, etc. Hydrocarbon compounds such as heptane, octane, nonane, decane, cycloheptane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, propylcyclohexane, n-butylcyclohexane, t-butylcyclohexane, dicyclohexyl and the like; methyl dimethyl phosphinate Ethyldimethylphosphinate, Ethyldiethylphosphinate, Trimethylphosphonoformate, Triethylphosphonoformate, Trimethylphosphonoacetate, Triethylphosphonoacetate, Trimethyl-3-phosphonopropionate And phosphorus-containing compounds such as triethyl-3-phosphonopropionate, ethylene sulfite, propylene sulfite, methyl methane sulfonate, ethyl methane sulfonate, methyl-methoxy methane sulfonate, methyl 2-methoxy ethane sulfonate, busulfan, diethylene glycol Dimethanesulfonate, 1,2-ethanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate), 1,4-butanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate), sulfolane, 3-sulfolene, 2-sulfolene, dimethyl sulfone, diethyl sulfone, divinyl sulfone, diphenyl sulfone, bis (methylsulfonyl) methane, bis (methylsulfonyl) ethane, bis (ethylsulfonyl) methane, bis (ethyl ethane) Sulfur-containing compounds such as sulfonyl) ethane, bis (vinylsulfonyl) methane, bis (vinylsulfonyl) ethane, etc., lithium monofluorophosphate, sodium monofluorophosphate, potassium monofluorophosphate, tetramethyl ammonium monofluorophosphate Monofluorophosphates such as tetraethylammonium monofluorophosphate, lithium difluorophosphate, sodium difluorophosphate, potassium difluorophosphate, tetramethylammonium difluorophosphate, tetraethylammonium difluorophosphate and the like, difluorophosphate, and succinate Acid, methylsuccinic anhydride, 4,4-dimethylsuccinic anhydride, 4,5-dimethylsuccinic anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, dimethylmaleic anhydride, phenylmaleic anhydride, Eniru maleic anhydride, phthalic anhydride, cyclohexane 1,2-dicarboxylic acid anhydride, acetic anhydride, propionic anhydride, acrylic anhydride include acid anhydride such as methacrylic acid. Among these, succinic anhydride, maleic anhydride, methacrylic anhydride, and lithium difluorophosphate are preferable from the viewpoint of improving cycle characteristics and high-temperature storage characteristics. These may be used alone or in combination of two or more.

非水系電解液中におけるこれらの助剤の含有量は、特に制限はないが、通常0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上であり、通常8質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは2質量%以下である。これらの助剤を添加することは、高温保存後の容量維持特性やサイ
クル特性を向上させる点で好ましい。この濃度が上記範囲にあることにより、助剤の効果が発現しやすくなり、また、高率荷放電特性等の電池の特性の低下を抑制する。
The content of these assistants in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited, but is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, and more preferably 0.2% by mass or more, Usually, it is 8% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and still more preferably 2% by mass or less. It is preferable to add these assistants in terms of improving capacity retention characteristics and cycle characteristics after high temperature storage. When the concentration is in the above range, the effect of the auxiliary agent is easily exhibited, and the deterioration of the characteristics of the battery such as the high rate charge and discharge characteristics is suppressed.

〔2.負極〕
以下に負極に使用される負極活物質について述べる。負極活物質としては、電気化学的にリチウムイオンを吸蔵・放出可能なものであれば、特に制限はない。具体例としては、炭素質材料、合金系材料、リチウム含有金属複合酸化物材料等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、また2種以上を任意に組み合わせて併用してもよい。
[2. Negative electrode]
The negative electrode active material used for the negative electrode will be described below. The negative electrode active material is not particularly limited as long as it can electrochemically store and release lithium ions. Specific examples thereof include carbonaceous materials, alloy materials, lithium-containing metal composite oxide materials, and the like. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in combination as desired.

〔2−1.負極活物質〕
負極活物質としては、炭素質材料、合金系材料、リチウム含有金属複合酸化物材料等が挙げられる。
炭素質材料としては、(1)天然黒鉛、(2)人造黒鉛、(3)非晶質炭素、(4)炭素被覆黒鉛、(5)黒鉛被覆黒鉛、(6)樹脂被覆黒鉛等が挙げられる。
[2-1. Negative electrode active material]
Examples of the negative electrode active material include carbonaceous materials, alloy materials, lithium-containing metal composite oxide materials, and the like.
Examples of carbonaceous materials include (1) natural graphite, (2) artificial graphite, (3) amorphous carbon, (4) carbon-coated graphite, (5) graphite-coated graphite, (6) resin-coated graphite, etc. .

(1)天然黒鉛としては、鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土壌黒鉛及び/又はこれらの黒鉛を原料に球形化や緻密化等の処理を施した黒鉛粒子等が挙げられる。これらの中でも、粒子の充填性や充放電レート特性の観点から、球形化処理を施した球状もしくは楕円体状の黒鉛が特に好ましい。
球形化処理に用いる装置としては、例えば、衝撃力を主体に粒子の相互作用も含めた圧縮、摩擦、せん断力等の機械的作用を繰り返し粒子に与える装置を用いることができる。具体的には、ケーシング内部に多数のブレードを設置したローターを有し、そのローターが高速回転することによって、内部に導入された炭素材に対して衝撃圧縮、摩擦、せん断力等の機械的作用を与え、球形化処理を行なう装置が好ましい。また、炭素材を循環させることによって機械的作用を繰り返して与える機構を有するものであるのが好ましい。
(1) Examples of natural graphite include scale-like graphite, scale-like graphite, soil graphite and / or graphite particles obtained by subjecting such graphite to a treatment such as spheroidization or densification. Among these, spherical or ellipsoidal graphite having a spheroidizing treatment is particularly preferable from the viewpoint of particle filling property and charge / discharge rate characteristics.
As an apparatus used for the spheroidizing process, for example, an apparatus which repeatedly gives mechanical action such as compression, friction, shear force and the like including impact force and particle interaction can be used. Specifically, it has a rotor having a large number of blades installed inside the casing, and when the rotor rotates at high speed, mechanical action such as impact compression, friction, and shear force is performed on the carbon material introduced inside. And a device for performing the spheronization process is preferred. In addition, it is preferable to have a mechanism in which the mechanical action is repeatedly given by circulating the carbon material.

例えば前述の装置を用いて球形化処理する場合は、回転するローターの周速度を30〜100m/秒にするのが好ましく、40〜100m/秒にするのがより好ましく、50〜100m/秒にするのが更に好ましい。また、処理は、単に炭素質物を通過させるだけでも可能であるが、30秒以上装置内を循環又は滞留させて処理するのが好ましく、1分以上装置内を循環又は滞留させて処理するのがより好ましい。   For example, when spheroidizing treatment is performed using the above-mentioned apparatus, the peripheral velocity of the rotating rotor is preferably 30 to 100 m / sec, more preferably 40 to 100 m / sec, and further preferably 50 to 100 m / sec. It is more preferable to do. Also, the treatment can be carried out simply by passing the carbonaceous matter, but it is preferable to treat by circulating or staying in the device for 30 seconds or more, and it is preferable to treat by circulating or staying in the device for 1 minute or more. More preferable.

(2)人造黒鉛としては、コールタールピッチ、石炭系重質油、常圧残油、石油系重質油、芳香族炭化水素、窒素含有環状化合物、硫黄含有環状化合物、ポリフェニレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリビニルブチラール、天然高分子、ポリフェニレンサイルファイド、ポリフェニレンオキシド、フルフリルアルコール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、イミド樹脂などの有機化合物を、通常2500℃以上、通常3200℃以下の範囲の温度で黒鉛化し、必要に応じて粉砕及び/又は分級して製造されたものが挙げられる。この際、珪素含有化合物やホウ素含有化合物などを黒鉛化触媒として用いることもできる。また、ピッチの熱処理過程で分離したメソカーボンマイクロビーズを黒鉛化して得た人造黒鉛が挙げられる。更に一次粒子からなる造粒粒子の人造黒鉛も挙げられる。例えば、メソカーボンマイクロビーズや、コークス等の黒鉛化可能な炭素質材料粉体とタール、ピッチ等の黒鉛化可能なバインダーと黒鉛化触媒を混合し、黒鉛化し、必要に応じて粉砕することで得られる、扁平状の粒子を複数、配向面が非平行となるように集合又は結合した黒鉛粒子が挙げられる。   (2) As artificial graphite, coal tar pitch, coal-based heavy oil, atmospheric residual oil, petroleum-based heavy oil, aromatic hydrocarbon, nitrogen-containing cyclic compound, sulfur-containing cyclic compound, polyphenylene, polyvinyl chloride, Organic compounds such as polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polyvinyl butyral, natural polymers, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, furfuryl alcohol resin, phenol-formaldehyde resin, imide resin are generally in the range of 2500 ° C. or more, usually 3200 ° C. or less What is graphitized at temperature, and grind | pulverized and / or classified as needed, and what is manufactured is mentioned. Under the present circumstances, a silicon containing compound, a boron containing compound, etc. can also be used as a graphitization catalyst. In addition, artificial graphite obtained by graphitizing mesocarbon microbeads separated in the heat treatment process of pitch may be mentioned. Furthermore, artificial graphite of granulated particles consisting of primary particles can also be mentioned. For example, by mixing mesograph microbeads, graphitizable carbonaceous material powder such as coke, graphitizable binder such as tar and pitch, and graphitization catalyst, graphitizing, and grinding as necessary A plurality of flat particles can be obtained, and graphite particles assembled or combined such that the orientation planes are not parallel may be mentioned.

(3)非晶質炭素としては、タール、ピッチ等の易黒鉛化性炭素前駆体を原料に用い、黒鉛化しない温度領域(400〜2200℃の範囲)で1回以上熱処理した非晶質炭素粒子や、樹脂などの難黒鉛化性炭素前駆体を原料に用いて熱処理した非晶質炭素粒子が挙げられる。
(4)炭素被覆黒鉛としては、天然黒鉛及び/又は人造黒鉛と、タール、ピッチや樹脂等の有機化合物である炭素前駆体を混合し、400〜2300℃の範囲で1回以上熱処理し得られる天然黒鉛及び/又は人造黒鉛を核黒鉛とし、非晶質炭素が核黒鉛を被覆している炭素黒鉛複合体が挙げられる。複合の形態は、表面全体または一部を被覆しても、複数の一次粒子を前記炭素前駆体起源の炭素をバインダーとして複合させたものであってもよい。また、天然黒鉛及び/又は人造黒鉛にベンゼン、トルエン、メタン、プロパン、芳香族系の揮発分等の炭化水素系ガス等を高温で反応させ、黒鉛表面に炭素を堆積(CVD)さ
せることでも炭素黒鉛複合体を得ることもできる。
(3) Amorphous carbon which is heat-treated once or more in a non-graphitizing temperature range (range of 400 to 2200 ° C.) using a graphitizable carbon precursor such as tar or pitch as a raw material as the amorphous carbon Non-graphitizable carbon precursors such as particles and resins may be used as the raw material to heat-treat amorphous carbon particles.
(4) As carbon-coated graphite, it can be obtained by mixing natural graphite and / or artificial graphite and a carbon precursor which is an organic compound such as tar, pitch or resin, and heat-treating at a temperature of 400 to 2300 ° C. once or more. Examples thereof include carbon-graphite composites in which natural graphite and / or artificial graphite are core graphite and amorphous carbon covers the core graphite. The form of the composite may be a whole or a part of the surface, or a plurality of primary particles composited with carbon derived from the carbon precursor as a binder. Also, carbon can be deposited (CVD) on the surface of graphite by reacting natural graphite and / or artificial graphite with hydrocarbon-based gas such as benzene, toluene, methane, propane, volatiles of aromatic series at high temperature, etc. Graphite composites can also be obtained.

(5)黒鉛被覆黒鉛としては、天然黒鉛及び/又は人造黒鉛と、タール、ピッチや樹脂等の易黒鉛化性の有機化合物の炭素前駆体を混合し、2400〜3200℃程度の範囲で1回以上熱処理し得られる天然黒鉛及び/又は人造黒鉛を核黒鉛とし、黒鉛化物が核黒鉛の表面全体または一部を被覆している黒鉛被覆黒鉛が挙げられる。
(6)樹脂被覆黒鉛としては、天然黒鉛及び/又は人造黒鉛と、樹脂等を混合、400℃未満の温度で乾燥し得られる天然黒鉛及び/又は人造黒鉛を核黒鉛とし、樹脂等が核黒鉛を被覆している樹脂被覆黒鉛が挙げられる。
(5) Graphite-coated graphite is prepared by mixing natural graphite and / or artificial graphite and a carbon precursor of a graphitizable organic compound such as tar or pitch, resin, etc., once in the range of about 2400 to 3200 ° C. The graphite coated graphite which makes natural graphite and / or artificial graphite which are obtained by heat processing above and / or artificial graphite as core graphite, and the graphitization coats the whole surface or a part of core graphite is mentioned.
(6) As the resin-coated graphite, natural graphite and / or artificial graphite are mixed with a resin etc. and dried at a temperature of less than 400 ° C. Natural graphite and / or artificial graphite obtained as core graphite are used as the resin. Resin-coated graphite which is coated with

また、(1)〜(6)の炭素質材料は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
上記(2)〜(5)に用いられるタール、ピッチや樹脂等の有機化合物としては、石炭系重質油、直流系重質油、分解系石油重質油、芳香族炭化水素、N環化合物、S環化合物、ポリフェニレン、有機合成高分子、天然高分子、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂からなる群より選ばれた炭化可能な有機化合物などが挙げられる。また、原料有機化合物は混合時の粘度を調整するため、低分子有機溶媒に溶解させて用いてもよい。
Moreover, the carbonaceous material of (1)-(6) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
As organic compounds such as tar, pitch and resin used in the above (2) to (5), coal-based heavy oil, direct current-based heavy oil, cracking-based petroleum heavy oil, aromatic hydrocarbon, N-ring compound And S-ring compounds, polyphenylenes, organic synthetic polymers, natural polymers, thermoplastic resins, and carbonizable organic compounds selected from the group consisting of thermosetting resins and the like. Moreover, in order to adjust the viscosity at the time of mixing, the raw material organic compound may be dissolved in a low molecular weight organic solvent and used.

また、核黒鉛の原料となる天然黒鉛及び/又は人造黒鉛としては、球形化処理を施した天然黒鉛が好ましい。
負極活物質として用いられる合金系材料としては、リチウムを吸蔵・放出可能であれば、リチウム単体、リチウム合金を形成する単体金属及び合金、又はそれらの酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化物、硫化物若しくはリン化物等の化合物のいずれであってもよく、特に制限されない。
Moreover, as natural graphite used as a raw material of nuclear graphite and / or artificial graphite, natural graphite subjected to a spheroidizing treatment is preferable.
As an alloy-based material used as a negative electrode active material, lithium alone, lithium single metal and alloy forming lithium alloy, or oxides, carbides, nitrides, silicides, sulfide thereof as long as lithium can be absorbed and released It may be any of compounds or compounds such as phosphides and is not particularly limited.

リチウム合金を形成する単体金属及び合金としては、13族及び14族の金属・半金属元素(即ち炭素を除く)を含む材料であることが好ましく、より好ましくはアルミニウム、ケイ素及びスズの単体金属及びこれら原子を含む合金又は化合物である。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   The single metal and alloy forming the lithium alloy is preferably a material containing Group 13 and Group 14 metal / metalloid elements (ie excluding carbon), more preferably a single metal of aluminum, silicon and tin and It is an alloy or a compound containing these atoms. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in any combination and ratio.

<炭素質材料の物性>
負極活物質として炭素質材料を用いる場合、以下の物性を有するものであることが望ましい。
<Physical properties of carbonaceous materials>
When using a carbonaceous material as the negative electrode active material, it is desirable to have the following physical properties.

(X線パラメータ)
炭素質材料の学振法によるX線回折で求めた格子面(002面)のd値(層間距離)が、通常0.335nm以上であり、また、通常0.360nm以下であり、0.350nm以下が好ましく、0.345nm以下がさらに好ましい。また、学振法によるX線回折で求めた炭素質材料の結晶子サイズ(Lc)は、1.0nm以上であることが好ましく、中でも1.5nm以上であることがさらに好ましい。
(X-ray parameters)
The d value (interlayer distance) of the lattice plane (002 plane) determined by X-ray diffraction according to the Gakushin method of the carbonaceous material is usually 0.335 nm or more, and usually 0.360 nm or less, 0.350 nm The following are preferable, and 0.345 nm or less is more preferable. The crystallite size (Lc) of the carbonaceous material determined by X-ray diffraction by the Gakushin method is preferably 1.0 nm or more, and more preferably 1.5 nm or more.

(体積基準平均粒径)
炭素質材料の体積基準平均粒径は、レーザー回折・散乱法により求めた体積基準の平均
粒径(メジアン径)であり、通常1μm以上であり、3μm以上が好ましく、5μm以上がさらに好ましく、7μm以上が特に好ましく、また、通常100μm以下であり、50μm以下が好ましく、40μm以下がより好ましく、30μm以下がさらに好ましく、25μm以下が特に好ましい。
(Volume-based average particle size)
The volume-based average particle diameter of the carbonaceous material is a volume-based average particle diameter (median diameter) determined by laser diffraction / scattering method, and is usually 1 μm or more, preferably 3 μm or more, more preferably 5 μm or more, 7 μm The above is particularly preferable, and usually, it is 100 μm or less, preferably 50 μm or less, more preferably 40 μm or less, still more preferably 30 μm or less, and particularly preferably 25 μm or less.

体積基準平均粒径が上記範囲を下回ると、不可逆容量が増大して、初期の電池容量の損失を招くことになる場合がある。また、上記範囲を上回ると、塗布により電極を作製する際に、不均一な塗面になりやすく、電池製作工程上望ましくない場合がある。
体積基準平均粒径の測定は、界面活性剤であるポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレートの0.2質量%水溶液(約10mL)に炭素粉末を分散させて、レーザー回折・散乱式粒度分布計(例えば、堀場製作所社製LA−700)を用いて行なう。該測定で求められるメジアン径を、本発明の炭素質材料の体積基準平均粒径と定義する。
If the volume-based average particle size is less than the above range, the irreversible capacity may increase, which may lead to the loss of the initial battery capacity. Moreover, when the said range is exceeded, when producing an electrode by application | coating, it will be easy to become a non-uniform coated surface, and it may be undesirable in the battery manufacture process.
In the measurement of the volume-based average particle size, a carbon powder is dispersed in a 0.2 mass% aqueous solution (about 10 mL) of polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate which is a surfactant, and laser diffraction / scattering type particle size distribution (For example, LA-700 manufactured by Horiba, Ltd.). The median diameter determined by the measurement is defined as the volume-based average particle size of the carbonaceous material of the present invention.

(ラマンR値)
炭素質材料のラマンR値は、レーザーラマンスペクトル法を用いて測定した値であり、通常0.01以上であり、0.03以上が好ましく、0.1以上がさらに好ましく、また、通常1.5以下であり、1.2以下が好ましく、1以下がさらに好ましく、0.5以下が特に好ましい。
(Raman R value)
The Raman R value of the carbonaceous material is a value measured using a laser Raman spectrum method, and is usually 0.01 or more, preferably 0.03 or more, more preferably 0.1 or more, and usually 1. It is 5 or less, preferably 1.2 or less, more preferably 1 or less, and particularly preferably 0.5 or less.

ラマンR値が上記範囲を下回ると、粒子表面の結晶性が高くなり過ぎて、充放電に伴ってLiが層間に入るサイトが少なくなる場合がある。即ち、充電受入性が低下する場合がある。また、集電体に塗布した後、プレスすることによって負極を高密度化した場合に電極板と平行方向に結晶が配向しやすくなり、負荷特性の低下を招く場合がある。
一方、上記範囲を上回ると、粒子表面の結晶性が低下し、非水系電解液との反応性が増し、効率の低下やガス発生の増加を招く場合がある。
When the Raman R value is below the above range, the crystallinity of the particle surface may be too high, and the sites at which Li may enter into the layer may decrease as charge and discharge occur. That is, the chargeability may be reduced. In addition, when the negative electrode is densified by pressing after being applied to the current collector, crystals may be easily oriented in a direction parallel to the electrode plate, which may lead to a decrease in load characteristics.
On the other hand, if the above range is exceeded, the crystallinity of the particle surface may be reduced, the reactivity with the non-aqueous electrolyte solution may be increased, and the efficiency may be decreased or gas generation may be increased.

ラマンスペクトルの測定は、ラマン分光器(例えば、日本分光社製ラマン分光器)を用いて、試料を測定セル内へ自然落下させて充填し、セル内のサンプル表面にアルゴンイオンレーザー光(若しくは半導体レーザー光)を照射しながら、セルをレーザー光と垂直な面内で回転させることにより行なう。得られるラマンスペクトルについて、1580cm−1付近のピークPの強度Iと、1360cm−1付近のピークPの強度Iとを測定し、その強度比R(R=I/I)を算出する。該測定で算出されるラマンR値を、本発明の炭素質材料のラマンR値と定義する。 The measurement of the Raman spectrum is carried out by naturally dropping the sample into the measurement cell and filling it using a Raman spectrometer (for example, Raman spectrometer made by JASCO Corporation), and argon ion laser light (or semiconductor) on the sample surface in the cell It is carried out by rotating the cell in a plane perpendicular to the laser beam while irradiating the laser beam. The resulting Raman spectrum, the intensity I A of the peak P A in the vicinity of 1580 cm -1, and measuring the intensity I B of a peak P B in the vicinity of 1360 cm -1, the intensity ratio R (R = I B / I A) Calculate The Raman R value calculated by the measurement is defined as the Raman R value of the carbonaceous material of the present invention.

また、上記のラマン測定条件は、次の通りである。
・レーザー波長 :Arイオンレーザー514.5nm(半導体レーザー532nm)
・測定範囲 :1100cm−1〜1730cm−1
・ラマンR値:バックグラウンド処理、
・スムージング処理 :単純平均、コンボリューション5ポイント
Moreover, said Raman measurement conditions are as follows.
Laser wavelength: Ar ion laser 514.5 nm (semiconductor laser 532 nm)
・ Measurement range: 1100 cm -1 to 1730 cm -1
・ Raman R value: background processing,
・ Smoothing processing: Simple average, convolution 5 points

(BET比表面積)
炭素質材料のBET比表面積は、BET法を用いて測定した比表面積の値であり、通常0.1m・g−1以上であり、0.7m・g−1以上が好ましく、1.0m・g−1以上がさらに好ましく、1.5m・g−1以上が特に好ましく、また、通常100m・g−1以下であり、25m・g−1以下が好ましく、15m・g−1以下がさらに好ましく、10m・g−1以下が特に好ましい。
(BET specific surface area)
BET specific surface area of the carbonaceous material is a value of the measured specific surface area using the BET method is usually 0.1 m 2 · g -1 or more, 0.7 m 2 · g -1 or more, 1. 0 m 2 · g -1 or more, and particularly preferably 1.5 m 2 · g -1 or more, generally not more than 100 m 2 · g -1, preferably 25 m 2 · g -1 or less, 15 m 2 · g -1 or less is further preferable, and 10 m 2 · g -1 or less is particularly preferable.

BET比表面積の値がこの範囲を下回ると、負極材料として用いた場合の充電時にリチウムの受け入れ性が悪くなりやすく、リチウムが電極表面で析出しやすくなり、安定性が低下する可能性がある。一方、この範囲を上回ると、負極材料として用いた時に非水系電
解液との反応性が増加し、ガス発生が多くなりやすく、好ましい電池が得られにくい場合がある。
When the value of the BET specific surface area falls below this range, the acceptability of lithium at the time of charging when used as a negative electrode material tends to be poor, lithium is likely to be deposited on the electrode surface, and the stability may be reduced. On the other hand, if it exceeds this range, the reactivity with the non-aqueous electrolyte solution increases when used as a negative electrode material, gas generation tends to be large, and a preferable battery may be difficult to obtain.

BET法による比表面積の測定は、表面積計(例えば、大倉理研製全自動表面積測定装置)を用いて、試料に対して窒素流通下350℃で15分間、予備乾燥を行なった後、大気圧に対する窒素の相対圧の値が0.3となるように正確に調整した窒素ヘリウム混合ガスを用いて、ガス流動法による窒素吸着BET1点法によって行なう。   Measurement of the specific surface area by the BET method is carried out by predrying the sample at 350 ° C. for 15 minutes under flowing nitrogen using a surface area meter (for example, a fully automatic surface area measuring device manufactured by Okura Riken) and then measuring the atmospheric pressure. It is carried out by the nitrogen adsorption BET one-point method according to the gas flow method, using a nitrogen-helium mixed gas which is accurately adjusted so that the value of the relative pressure of nitrogen is 0.3.

(円形度)
炭素質材料の球形の程度として円形度を測定した場合、以下の範囲に収まることが好ましい。なお、円形度は、「円形度=(粒子投影形状と同じ面積を持つ相当円の周囲長)/(粒子投影形状の実際の周囲長)」で定義され、円形度が1のときに理論的真球となる。
(Roundness)
When the degree of circularity is measured as the degree of spherical shape of the carbonaceous material, it is preferable to fall within the following range. The circularity is defined as "circularity = (peripheral length of equivalent circle having the same area as the particle projection shape) / (actual peripheral length of the particle projection shape)", and when the circularity is 1, it is theoretical It becomes a true sphere.

炭素質材料の粒径が3〜40μmの範囲にある粒子の円形度は1に近いほど望ましく、また、0.1以上が好ましく、中でも0.5以上が好ましく、0.8以上がより好ましく、0.85以上がさらに好ましく、0.9以上が特に好ましい。高電流密度充放電特性は、円形度が大きいほど向上する。従って、円形度が上記範囲を下回ると、負極活物質の充填性が低下し、粒子間の抵抗が増大して、短時間高電流密度充放電特性が低下する場合がある。   The circularity of particles having a particle diameter of the carbonaceous material in the range of 3 to 40 μm is preferably as close to 1 as possible, preferably 0.1 or more, more preferably 0.5 or more, and more preferably 0.8 or more. 0.85 or more is more preferable, and 0.9 or more is especially preferable. The high current density charge / discharge characteristics improve as the degree of circularity increases. Therefore, when the circularity is less than the above range, the filling property of the negative electrode active material may be reduced, the resistance between particles may be increased, and the high current density charge / discharge characteristics may be deteriorated for a short time.

円形度の測定は、フロー式粒子像分析装置(例えば、シスメックス社製FPIA)を用いて行う。試料約0.2gを、界面活性剤であるポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレートの0.2質量%水溶液(約50mL)に分散させ、28kHzの超音波を出力60Wで1分間照射した後、検出範囲を0.6〜400μmに指定し、粒径が3〜40μmの範囲の粒子について測定する。   The measurement of the degree of circularity is performed using a flow type particle image analyzer (for example, FPIA manufactured by Sysmex Corporation). About 0.2 g of a sample is dispersed in a 0.2 mass% aqueous solution (about 50 mL) of polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate which is a surfactant, and irradiated with ultrasonic waves of 28 kHz for 1 minute at a power of 60 W The detection range is specified to 0.6 to 400 μm, and measurement is performed on particles having a particle size in the range of 3 to 40 μm.

円形度を向上させる方法は、特に制限されないが、球形化処理を施して球形にしたものが、電極体にしたときの粒子間空隙の形状が整うので好ましい。球形化処理の例としては、せん断力、圧縮力を与えることによって機械的に球形に近づける方法、複数の微粒子をバインダーもしくは、粒子自身の有する付着力によって造粒する機械的・物理的処理方法等が挙げられる。   The method for improving the degree of circularity is not particularly limited, but it is preferable to use a sphericization treatment to make it spherical since the shape of the interparticle voids when the electrode body is formed can be obtained. As an example of the spheroidizing process, a mechanical force or a mechanical processing method in which a plurality of fine particles are granulated by a binder or the adhesive force of the particles themselves by mechanically applying a shear force or a compressive force to a spherical shape Can be mentioned.

(タップ密度)
炭素質材料のタップ密度は、通常0.1g・cm−3以上であり、0.5g・cm−3以上が好ましく、0.7g・cm−3以上がさらに好ましく、1g・cm−3以上が特に好ましく、また、2g・cm−3以下が好ましく、1.8g・cm−3以下がさらに好ましく、1.6g・cm−3以下が特に好ましい。タップ密度が、上記範囲を下回ると、負極として用いた場合に充填密度が上がり難く、高容量の電池を得ることができない場合がある。また、上記範囲を上回ると、電極中の粒子間の空隙が少なくなり過ぎ、粒子間の導電性が確保され難くなり、好ましい電池特性が得られにくい場合がある。
(Tap density)
The tap density of the carbonaceous material is usually 0.1 g · cm −3 or more, preferably 0.5 g · cm −3 or more, more preferably 0.7 g · cm −3 or more, and 1 g · cm −3 or more. In particular, 2 g · cm 3 or less is preferable, 1.8 g · cm 3 or less is more preferable, and 1.6 g · cm 3 or less is particularly preferable. When the tap density is lower than the above range, the packing density may not be easily increased when used as a negative electrode, and a high capacity battery may not be obtained. Moreover, when the said range is exceeded, the space | gap between particle | grains in an electrode will decrease too much, it will become difficult to ensure the conductivity between particle | grains, and it may be difficult to acquire a preferable battery characteristic.

タップ密度の測定は、目開き300μmの篩を通過させて、20cmのタッピングセルに試料を落下させてセルの上端面まで試料を満たした後、粉体密度測定器(例えば、セイシン企業社製タップデンサー)を用いて、ストローク長10mmのタッピングを1000回行なって、その時の体積と試料の質量からタップ密度を算出する。 The tap density is measured by passing the sample through a 300 μm mesh screen and dropping the sample into a 20 cm 3 tapping cell to fill the sample to the top end face of the cell, and then using a powder density measuring instrument (eg, Seishin Enterprise Co., Ltd.) Tap tapping is performed 1000 times using a stroke length of 10 mm, and the tap density is calculated from the volume at that time and the mass of the sample.

(配向比)
炭素質材料の配向比は、通常0.005以上であり、0.01以上が好ましく、0.015以上がさらに好ましく、また、通常0.67以下である。配向比が、上記範囲を下回ると、高密度充放電特性が低下する場合がある。なお、上記範囲の上限は、炭素質材料の
配向比の理論上限値である。
(Alignment ratio)
The orientation ratio of the carbonaceous material is usually 0.005 or more, preferably 0.01 or more, more preferably 0.015 or more, and usually 0.67 or less. When the orientation ratio is below the above range, the high density charge and discharge characteristics may be degraded. The upper limit of the above range is the theoretical upper limit value of the orientation ratio of the carbonaceous material.

配向比は、試料を加圧成型してからX線回折により測定する。試料0.47gを直径17mmの成型機に充填し58.8MN・m−2で圧縮して得た成型体を、粘土を用いて測定用試料ホルダーの面と同一面になるようにセットしてX線回折を測定する。得られた炭素の(110)回折と(004)回折のピーク強度から、(110)回折ピーク強度/(004)回折ピーク強度で表わされる比を算出する。 The orientation ratio is measured by X-ray diffraction after pressure-molding the sample. A molded body obtained by filling 0.47 g of a sample into a molding machine having a diameter of 17 mm and compressing it at 58.8 MN · m −2 is set using clay to be flush with the surface of the sample holder for measurement. Measure X-ray diffraction. From the obtained peak intensities of (110) diffraction and (004) diffraction of carbon, a ratio represented by (110) diffraction peak intensity / (004) diffraction peak intensity is calculated.

X線回折測定条件は次の通りである。なお、「2θ」は回折角を示す。
・ターゲット:Cu(Kα線)グラファイトモノクロメーター
・スリット :
発散スリット=0.5度
受光スリット=0.15mm
散乱スリット=0.5度
・測定範囲及びステップ角度/計測時間:
(110)面:75度≦2θ≦80度 1度/60秒
(004)面:52度≦2θ≦57度 1度/60秒
The X-ray diffraction measurement conditions are as follows. "2θ" indicates a diffraction angle.
Target: Cu (Kα ray) graphite monochromator Slit:
Divergence slit = 0.5 degree Photo acceptance slit = 0.15 mm
Scattering slit = 0.5 degree Measurement range and step angle / measurement time:
(110) plane: 75 degrees ≦ 2θ ≦ 80 degrees 1 degree / 60 seconds (004) plane: 52 degrees ≦ 2θ ≦ 57 degrees 1 degree / 60 seconds

(アスペクト比(粉))
炭素質材料のアスペクト比は、通常1以上、また、通常10以下であり、8以下が好ましく、5以下がさらに好ましい。アスペクト比が、上記範囲を上回ると、極板化時にスジ引きや、均一な塗布面が得られず、高電流密度充放電特性が低下する場合がある。なお、上記範囲の下限は、炭素質材料のアスペクト比の理論下限値である。
(Aspect ratio (powder))
The aspect ratio of the carbonaceous material is usually 1 or more, and usually 10 or less, preferably 8 or less, and more preferably 5 or less. When the aspect ratio exceeds the above range, streaking during electrode plate formation and a uniform coated surface can not be obtained, and the high current density charge / discharge characteristics may be degraded. The lower limit of the above range is the theoretical lower limit of the aspect ratio of the carbonaceous material.

アスペクト比の測定は、炭素質材料の粒子を走査型電子顕微鏡で拡大観察して行う。厚さ50μm以下の金属の端面に固定した任意の50個の黒鉛粒子を選択し、それぞれについて試料が固定されているステージを回転、傾斜させて、3次元的に観察した時の炭素質材料粒子の最長となる径Aと、それと直交する最短となる径Bを測定し、A/Bの平均値を求める。   The measurement of the aspect ratio is performed by magnifying and observing particles of the carbonaceous material with a scanning electron microscope. Carbon material material particles when selecting arbitrary 50 graphite particles fixed to the end face of metal having a thickness of 50 μm or less, rotating and tilting the stage on which the sample is fixed for each, and observing it three-dimensionally The longest diameter A and the shortest diameter B orthogonal to that are measured, and the average value of A / B is determined.

〔2−2.負極の構成と作製法〕
電極の製造は、本発明の効果を著しく損なわない限り、公知のいずれの方法を用いることができる。例えば、負極活物質に、バインダー、溶媒、必要に応じて、増粘剤、導電材、充填材等を加えてスラリーとし、これを集電体に塗布、乾燥した後にプレスすることによって形成することができる。
また、合金系材料を用いる場合には、蒸着法、スパッタ法、メッキ法等の手法により、上述の負極活物質を含有する薄膜層(負極活物質層)を形成する方法も用いられる。
[2-2. Configuration and manufacturing method of negative electrode]
For production of the electrode, any known method can be used as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. For example, a binder, a solvent, and, if necessary, a thickener, a conductive material, a filler and the like are added to the negative electrode active material to form a slurry, which is applied to a current collector, dried and pressed. Can.
In addition, in the case of using an alloy-based material, a method of forming a thin film layer (negative electrode active material layer) containing the above-described negative electrode active material by a method such as vapor deposition method, sputtering method, plating method is also used.

(電極密度)
負極活物質を電極化した際の電極構造は特に制限されないが、集電体上に存在している負極活物質の密度は、1g・cm−3以上が好ましく、1.2g・cm−3以上がさらに好ましく、1.3g・cm−3以上が特に好ましく、また、2.2g・cm−3以下が好ましく、2.1g・cm−3以下がより好ましく、2.0g・cm−3以下がさらに好ましく、1.9g・cm−3以下が特に好ましい。集電体上に存在している負極活物質の密度が、上記範囲を上回ると、負極活物質粒子が破壊され、初期不可逆容量の増加や、集電体/負極活物質界面付近への非水系電解液の浸透性低下による高電流密度充放電特性悪化を招く場合がある。また、上記範囲を下回ると、負極活物質間の導電性が低下し、電池抵抗が増大し、単位容積当たりの容量が低下する場合がある。
(Electrode density)
The electrode structure when making the negative electrode active material into an electrode is not particularly limited, but the density of the negative electrode active material present on the current collector is preferably 1 g · cm −3 or more, and 1.2 g · cm −3 or more Is more preferable, 1.3 g · cm −3 or more is particularly preferable, and 2.2 g · cm −3 or less is preferable, 2.1 g · cm −3 or less is more preferable, and 2.0 g · cm −3 or less More preferably, 1.9 g · cm −3 or less is particularly preferable. When the density of the negative electrode active material present on the current collector exceeds the above range, the negative electrode active material particles are destroyed, and the initial irreversible capacity increases, or the non-aqueous system near the current collector / negative electrode active material interface In some cases, the high current density charge / discharge characteristics may be deteriorated due to the decrease in the permeability of the electrolyte solution. If the above range is exceeded, the conductivity between the negative electrode active materials may be reduced, the battery resistance may be increased, and the capacity per unit volume may be reduced.

〔3.正極〕
〔3−1.正極活物質〕
以下に正極に使用される正極活物質(リチウム遷移金属系化合物)について述べる。
<リチウム遷移金属系化合物>
リチウム遷移金属系化合物とは、Liイオンを脱離、挿入することが可能な構造を有する化合物であり、例えば、硫化物やリン酸塩化合物、リチウム遷移金属複合酸化物などが挙げられる。硫化物としては、TiSやMoSなどの二次元層状構造をもつ化合物や、一般式MeMo(MeはPb,Ag,Cuをはじめとする各種遷移金属)で表される強固な三次元骨格構造を有するシュブレル化合物などが挙げられる。リン酸塩化合物としては、オリビン構造に属するものが挙げられ、一般的にはLiMePO(Meは少なくとも1種以上の遷移金属)で表され、具体的にはLiFePO、LiCoPO、LiNiPO、LiMnPOなどが挙げられる。リチウム遷移金属複合酸化物としては、三次元的拡散が可能なスピネル構造や、リチウムイオンの二次元的拡散を可能にする層状構造に属するものが挙げられる。スピネル構造を有するものは、一般的にLiMe(Meは少なくとも1種以上の遷移金属)と表され、具体的にはLiMn、LiCoMnO、LiNi0.5Mn1.5、LiCoVOなどが挙げられる。層状構造を有するものは、一般的にLiMeO(Meは少なくとも1種以上の遷移金属)と表される。具体的にはLiCoO、LiNiO、LiNi1−xCo、LiNi1−x−yCoMn、LiNi0.5Mn0.5、Li1.2Cr0.4Mn0.4、Li1.2Cr0.4Ti0.4、LiMnOなどが挙げられる。
[3. Positive electrode]
[3-1. Positive electrode active material]
The positive electrode active material (lithium transition metal based compound) used for the positive electrode will be described below.
<Lithium transition metal compounds>
The lithium transition metal-based compound is a compound having a structure capable of releasing and inserting Li ions, and examples thereof include a sulfide, a phosphate compound, and a lithium transition metal composite oxide. The sulfide, and compounds having a two-dimensional layered structure, such as TiS 2 and MoS 2, strong (in Me which various transition metals including Pb, Ag, and Cu) general formula Me x Mo 6 S 8 represented by Compounds and the like having a three-dimensional skeletal structure. The phosphate compounds include those having an olivine structure, and are generally represented by LiMePO 4 (Me is at least one transition metal), and specifically, LiFePO 4 , LiCoPO 4 , LiNiPO 4 , such as LiMnPO 4, and the like. As lithium transition metal complex oxide, what belongs to the spinel structure in which three-dimensional diffusion is possible, and the thing which belongs to the layered structure which enables two-dimensional diffusion of lithium ion is mentioned. Those having a spinel structure are generally represented as LiMe 2 O 4 (Me is at least one transition metal), and specifically, LiMn 2 O 4 , LiCoMnO 4 , LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 and LiCoVO 4 etc. Those having a layered structure are generally represented as LiMeO 2 (Me is at least one or more transition metals). Specifically, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiNi 1-x Co x O 2 , LiNi 1-x-y Co x Mn y O 2 , LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 , Li 1.2 Cr 0. 4 Mn 0.4 O 2 , Li 1.2 Cr 0.4 Ti 0.4 O 2 , LiMnO 2 and the like.

(組成)
また、リチウム含有遷移金属化合物は、例えば、下記組成式(A)または(B)で示されるリチウム遷移金属系化合物であることが挙げられる。
1)下記組成式(A)で示されるリチウム遷移金属系化合物である場合
Li1+xMO ・・・(A)
ただし、xは通常0以上、0.5以下である。Mは、Ni及びMn、或いは、Ni、Mn及びCoから構成される元素であり、Mn/Niモル比は通常0.1以上、5以下である。Ni/Mモル比は通常0以上、0.5以下である。Co/Mモル比は通常0以上、0.5以下である。なお、xで表されるLiのリッチ分は、遷移金属サイトMに置換している場合もある。
(composition)
Moreover, it is mentioned that a lithium containing transition metal compound is a lithium transition metal type-compound shown, for example by a following composition formula (A) or (B).
1) In the case of a lithium transition metal compound represented by the following composition formula (A) Li 1 + x MO 2 (A)
However, x is usually 0 or more and 0.5 or less. M is an element composed of Ni and Mn, or Ni, Mn and Co, and the Mn / Ni molar ratio is usually 0.1 or more and 5 or less. The Ni / M molar ratio is usually 0 or more and 0.5 or less. The Co / M molar ratio is usually 0 or more and 0.5 or less. In addition, the rich part of Li represented by x may be substituted by the transition metal site M.

なお、上記組成式(A)においては、酸素量の原子比は便宜上2と記載しているが、多少の不定比性があってもよい。また、上記組成式中のxは、リチウム遷移金属系化合物の製造段階での仕込み組成である。通常、市場に出回る電池は、電池を組み立てた後に、エージングを行っている。そのため、充放電に伴い、正極のLi量は欠損している場合がある。その場合、組成分析上、3Vまで放電した場合のxが−0.65以上、1以下に測定されることがある。   In the above composition formula (A), the atomic ratio of the amount of oxygen is described as 2 for convenience, but it may have some nonstoichiometry. Further, x in the above composition formula is a preparation composition at the production stage of the lithium transition metal based compound. Usually, batteries in the market are aged after the batteries are assembled. Therefore, the amount of Li in the positive electrode may be lost as a result of charge and discharge. In that case, x may be measured as −0.65 or more and 1 or less when discharged to 3 V in composition analysis.

また、リチウム遷移金属系化合物は、正極活物質の結晶性を高めるために酸素含有ガス雰囲気下で高温焼成を行って焼成されたものが電池特性に優れる。
さらに、組成式(A)で示されるリチウム遷移金属系化合物は、以下一般式(A’)のとおり、213層と呼ばれるLiMOとの固溶体であってもよい。
αLiMO・(1−α)LiM’O・・・(A’)
一般式中、αは、0<α<1を満たす数である。
Further, the lithium transition metal-based compound is obtained by firing at a high temperature under an oxygen-containing gas atmosphere to improve crystallinity of the positive electrode active material, and the material is excellent in battery characteristics.
Furthermore, the lithium transition metal-based compound represented by the composition formula (A) may be a solid solution with Li 2 MO 3 called 213 layer as the following general formula (A ′).
α Li 2 MO 3 · (1-α) Li M'O 2 (A ')
In the general formula, α is a number that satisfies 0 <α <1.

Mは、平均酸化数が4である少なくとも一種の金属元素であり、具体的には、Mn、Zr、Ti、Ru、Re及びPtからなる群より選択される少なくとも一種の金属元素である。
M’は、平均酸化数が3である少なくとも一種の金属元素であり、好ましくは、V、
Mn、Fe、Co及びNiからなる群より選択される少なくとも一種の金属元素であり、より好ましくは、Mn、Co及びNiからなる群より選択される少なくとも一種の金属元素である。
M is at least one metal element having an average oxidation number of 4 + , and more specifically, at least one metal element selected from the group consisting of Mn, Zr, Ti, Ru, Re, and Pt.
M ′ is at least one metal element having an average oxidation number of 3 + , preferably V,
It is at least one metal element selected from the group consisting of Mn, Fe, Co and Ni, more preferably at least one metal element selected from the group consisting of Mn, Co and Ni.

2)下記一般式(B)で表されるリチウム遷移金属系化合物である場合
Li[LiMn2−b−a]O4+δ・・・(B)
ただし、Mは、Ni、Cr、Fe、Co、Cu、Zr、Al及びMgから選ばれる遷移金属のうちの少なくとも1種から構成される元素である。
bの値は通常0.4以上、0.6以下である。
2) In the case of a lithium transition metal compound represented by the following general formula (B): Li [Li a M b Mn 2-b a ] O 4 + δ (B)
However, M is an element composed of at least one of transition metals selected from Ni, Cr, Fe, Co, Cu, Zr, Al and Mg.
The value of b is usually 0.4 or more and 0.6 or less.

bの値がこの範囲であれば、リチウム遷移金属系化合物における単位重量当たりのエネルギー密度が高い。
また、aの値は通常0以上、0.3以下である。また、上記組成式中のaは、リチウム遷移金属系化合物の製造段階での仕込み組成である。通常、市場に出回る電池は、電池を組み立てた後に、エージングを行っている。そのため、充放電に伴い、正極のLi量は欠損している場合がある。その場合、組成分析上、3Vまで放電した場合のaが−0.65以上、1以下に測定されることがある。
If the value of b is in this range, the energy density per unit weight in the lithium transition metal based compound is high.
The value of a is usually 0 or more and 0.3 or less. Further, a in the above composition formula is a feed composition at the production stage of the lithium transition metal based compound. Usually, batteries in the market are aged after the batteries are assembled. Therefore, the amount of Li in the positive electrode may be lost as a result of charge and discharge. In that case, a may be measured at −0.65 or more and 1 or less when discharged to 3 V in composition analysis.

aの値がこの範囲であれば、リチウム遷移金属系化合物における単位重量当たりのエネルギー密度を大きく損なわず、かつ、良好な負荷特性が得られる。
さらに、δの値は通常±0.5の範囲である。
δの値がこの範囲であれば、結晶構造としての安定性が高く、このリチウム遷移金属系化合物を用いて作製した電極を有する電池のサイクル特性や高温保存が良好である。
If the value of a is in this range, good load characteristics can be obtained without significantly impairing the energy density per unit weight of the lithium transition metal based compound.
Furthermore, the value of δ is usually in the range of ± 0.5.
If the value of δ is in this range, the stability as a crystal structure is high, and the cycle characteristics and high temperature storage of a battery having an electrode manufactured using this lithium transition metal based compound are good.

ここでリチウム遷移金属系化合物の組成であるリチウムニッケルマンガン系複合酸化物におけるリチウム組成の化学的な意味について、以下により詳細に説明する。
上記リチウム遷移金属系化合物の組成式のa,bを求めるには、各遷移金属とリチウムを誘導結合プラズマ発光分光分析装置(ICP−AES)で分析して、Li/Ni/Mnの比を求めることで計算される。
Here, the chemical meaning of the lithium composition in the lithium nickel manganese composite oxide, which is the composition of the lithium transition metal based compound, will be described in more detail below.
In order to obtain a and b of the composition formula of the lithium transition metal based compound, each transition metal and lithium are analyzed by inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP-AES) to obtain the ratio of Li / Ni / Mn. Calculated by

構造的視点では、aに係るリチウムは、同じ遷移金属サイトに置換されて入っていると考えられる。ここで、aに係るリチウムによって、電荷中性の原理によりMとマンガンの平均価数が3.5価より大きくなる。
また、上記リチウム遷移金属系化合物は、フッ素置換されていてもよく、LiMn4‐x2xと表記される。
From a structural point of view, it is considered that the lithium relating to a is substituted into the same transition metal site. Here, due to the lithium according to a, the average valence of M and manganese becomes larger than 3.5 according to the principle of charge neutrality.
Further, the above lithium transition metal-based compound may be fluorine-substituted and is described as LiMn 2 O 4-x F 2x .

(ブレンド)
上記の組成のリチウム遷移金属系化合物の具体例としては、例えば、Li1+xNi0.5Mn0.5、Li1+xNi0.85Co0.10Al0.05、Li1+xNi0.33Mn0.33Co0.33、Li1+xNi0.45Mn0.45Co0.1、Li1+xMn1.8Al0.2、Li1+xMn1.5Ni0.5等が挙げられる。これらのリチウム遷移金属系化合物は、一種を単独で用いてもよく、二種以上をブレンドして用いてもよい。
(blend)
Specific examples of the lithium transition metal-based compound of the above composition, for example, Li 1 + x Ni 0.5 Mn 0.5 O 2, Li 1 + x Ni 0.85 Co 0.10 Al 0.05 O 2, Li 1 + x Ni 0.33 Mn 0.33 Co 0.33 O 2 , Li 1 + x Ni 0.45 Mn 0.45 Co 0.1 O 2 , Li 1 + x Mn 1.8 Al 0.2 O 4 , Li 1 + x Mn 1.5 Ni 0.5 O 4 etc. are mentioned. One of these lithium transition metal-based compounds may be used alone, or two or more thereof may be blended and used.

(異元素導入)
また、リチウム遷移金属系化合物は、異元素が導入されてもよい。異元素としては、B,Na,Mg,Al,K,Ca,Ti,V,Cr,Fe,Cu,Zn,Sr,Y,Zr,Nb,Ru,Rh,Pd,Ag,In,Sb,Te,Ba,Ta,Mo,W,Re,Os,Ir,Pt,Au,Pb,La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Bi,N,F,S,Cl,Br,I,As,Ge,P,
Pb,Sb,Si及びSnの何れか1種以上の中から選択される。これらの異元素は、リチウム遷移金属系化合物の結晶構造内に取り込まれていてもよく、あるいは、リチウム遷移金属系化合物の結晶構造内に取り込まれず、その粒子表面や結晶粒界などに単体もしくは化合物として偏在していてもよい。
(Introduction of different elements)
In addition, different elements may be introduced into the lithium transition metal based compound. As different elements, B, Na, Mg, Al, K, Ca, Ti, V, Cr, Fe, Cu, Zn, Sr, Y, Zr, Nb, Ru, Rh, Pd, Ag, In, Sb, Te , Ba, Ta, Mo, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Pb, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Bi , N, F, S, Cl, Br, I, As, Ge, P,
It is selected from any one or more of Pb, Sb, Si and Sn. These different elements may be incorporated into the crystal structure of the lithium transition metal based compound, or not incorporated into the crystal structure of the lithium transition metal based compound, either alone or as a compound on the particle surface or grain boundary. It may be unevenly distributed.

〔3−2.リチウム二次電池用正極の構成と作製法〕
リチウム二次電池用正極は、上述のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体及び結着剤を含有する正極活物質層を集電体上に形成してなるものである。
正極活物質層は、通常、正極材料と結着剤と更に必要に応じて用いられる導電材及び増粘剤等を、乾式で混合してシート状にしたものを正極集電体に圧着するか、或いはこれらの材料を液体媒体中に溶解又は分散させてスラリー状にして、正極集電体に塗布、乾燥することにより作製される。
[3-2. Constitution and production method of positive electrode for lithium secondary battery]
The positive electrode for a lithium secondary battery is obtained by forming a positive electrode active material layer containing the above-mentioned lithium transition metal based compound powder for lithium secondary battery positive electrode material and a binder on a current collector.
In the positive electrode active material layer, a positive electrode material, a binder, and a conductive material, a thickener, etc., which are optionally used, are mixed in a dry state to form a sheet, and is pressed to the positive electrode current collector Alternatively, these materials are dissolved or dispersed in a liquid medium to form a slurry, which is applied to a positive electrode current collector and dried.

正極集電体の材質としては、通常、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルメッキ、チタン、タンタル等の金属材料や、カーボンクロス、カーボンペーパー等の炭素材料が用いられる。また、形状としては、金属材料の場合、金属箔、金属円柱、金属コイル、金属板、金属薄膜、エキスパンドメタル、パンチメタル、発泡メタル等が、炭素材料の場合、炭素板、炭素薄膜、炭素円柱等が挙げられる。なお、薄膜は適宜メッシュ状に形成してもよい。   As a material of the positive electrode current collector, usually, a metal material such as aluminum, stainless steel, nickel plating, titanium, tantalum or the like, or a carbon material such as carbon cloth or carbon paper is used. Further, as the shape, in the case of metal material, metal foil, metal cylinder, metal coil, metal plate, metal thin film, expanded metal, punch metal, foam metal etc., in the case of carbon material, carbon plate, carbon thin film, carbon cylinder Etc. The thin film may be formed in a mesh shape as appropriate.

正極集電体として薄膜を使用する場合、その厚さは任意であるが、通常1μm以上、100mm以下の範囲が好適である。上記範囲よりも薄いと、集電体として必要な強度が不足する可能性がある一方で、上記範囲よりも厚いと、取り扱い性が損なわれる可能性がある。
正極活物質層の製造に用いる結着剤としては、特に限定されず、塗布法の場合は、電極製造時に用いる液体媒体に対して安定な材料であればよいが、具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、芳香族ポリアミド、セルロース、ニトロセルロース等の樹脂系高分子、SBR(スチレン・ブタジエンゴム)、NBR(アクリロニトリル・ブタジエンゴム)、フッ素ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム等のゴム状高分子、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体及びその水素添加物、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体)、スチレン・エチレン・ブタジエン・エチレン共重合体、スチレン・イソプレンスチレンブロック共重合体及びその水素添加物等の熱可塑性エラストマー状高分子、シンジオタクチック−1,2−ポリブタジエン、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体等の軟質樹脂状高分子、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体等のフッ素系高分子、アルカリ金属イオン(特にリチウムイオン)のイオン伝導性を有する高分子組成物等が挙げられる。なお、これらの物質は、1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
When a thin film is used as the positive electrode current collector, the thickness thereof is arbitrary, but a range of 1 μm to 100 mm is usually preferable. If the thickness is thinner than the above range, the strength required for the current collector may be insufficient, while if it is thicker than the above range, the handleability may be impaired.
The binder used to manufacture the positive electrode active material layer is not particularly limited, and in the case of the coating method, any material that is stable to the liquid medium used at the time of electrode manufacture may be used. Specific examples include polyethylene, Resin polymers such as polypropylene, polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, aromatic polyamide, cellulose, nitrocellulose, SBR (styrene-butadiene rubber), NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), fluororubber, isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene・ Rubber-like polymers such as propylene rubber, styrene / butadiene / styrene block copolymers and hydrogenated products thereof, EPDM (ethylene / propylene / diene terpolymers), styrene / ethylene / butadiene / ethylene copolymers, Styrene · Isoprene Styrene Bro Thermoplastic elastomeric polymers such as co-polymers and their hydrogenated products, syndiotactic-1,2-polybutadiene, polyvinyl acetate, ethylene / vinyl acetate copolymers, propylene / α-olefin copolymers, etc. Ion conductivity of soft polymer, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, fluorinated polyvinylidene, fluorinated polymer such as polytetrafluoroethylene-ethylene copolymer, alkali metal ion (especially lithium ion) The polymer composition etc. which it has are mentioned. These substances may be used alone or in any combination of two or more with any proportion.

正極活物質層中の結着剤の割合は、通常0.1質量%以上、80質量%以下である。結着剤の割合が低すぎると、正極活物質を十分保持できずに正極の機械的強度が不足し、サイクル特性等の電池性能を悪化させてしまう可能性がある一方で、高すぎると、電池容量や導電性の低下につながる可能性がある。
正極活物質層には、通常、導電性を高めるために導電材を含有させる。その種類に特に制限はないが、具体例としては、銅、ニッケル等の金属材料や、天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛(グラファイト)、アセチレンブラック等のカーボンブラック、ニードルコークス等の無定形炭素等の炭素材料などを挙げることができる。なお、これらの物質は、1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。正極活物質
層中の導電材の割合は、通常0.01質量%以上、50質量%以下である。導電材の割合が低すぎると導電性が不十分になることがあり、逆に高すぎると電池容量が低下することがある。
The proportion of the binder in the positive electrode active material layer is usually 0.1% by mass or more and 80% by mass or less. When the proportion of the binder is too low, the positive electrode active material can not be sufficiently retained, the mechanical strength of the positive electrode is insufficient, and battery performance such as cycle characteristics may be deteriorated. It may lead to a decrease in battery capacity and conductivity.
The positive electrode active material layer usually contains a conductive material to enhance the conductivity. The type is not particularly limited, but specific examples thereof include metal materials such as copper and nickel, graphite such as natural graphite, artificial graphite and the like, carbon black such as acetylene black, amorphous carbon such as needle coke and the like And carbon materials of the These substances may be used alone or in any combination of two or more with any proportion. The proportion of the conductive material in the positive electrode active material layer is usually 0.01% by mass or more and 50% by mass or less. If the proportion of the conductive material is too low, the conductivity may be insufficient, and if too high, the battery capacity may decrease.

スラリーを形成するための液体媒体としては、正極材料であるリチウム遷移金属系化合物粉体、結着剤、並びに必要に応じて使用される導電材及び増粘剤を溶解又は分散することが可能な溶媒であれば、その種類に特に制限はなく、水系溶媒と有機系溶媒のどちらを用いてもよい。水系溶媒の例としては水、アルコールなどが挙げられ、有機系溶媒の例としてはN−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、アクリル酸メチル、ジエチルトリアミン、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン、エチレンオキシド、テトラヒドロフラン(THF)、トルエン、アセトン、ジメチルエーテル、ジメチルアセタミド、ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチルスルホキシド、ベンゼン、キシレン、キノリン、ピリジン、メチルナフタレン、ヘキサン等を挙げることができる。特に水系溶媒を用いる場合、増粘剤に併せて分散剤を加え、SBR等のラテックスを用いてスラリー化する。なお、これらの溶媒は、1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   As a liquid medium for forming a slurry, it is possible to dissolve or disperse a lithium transition metal based compound powder which is a positive electrode material, a binder, and a conductive material and a thickener which are optionally used. The type of the solvent is not particularly limited, and either an aqueous solvent or an organic solvent may be used. Examples of the aqueous solvent include water, alcohol and the like, and examples of the organic solvent include N-methyl pyrrolidone (NMP), dimethylformamide, dimethyl acetamide, methyl acetamide, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, methyl acrylate, diethyl triamine, N , N-dimethylaminopropylamine, ethylene oxide, tetrahydrofuran (THF), toluene, acetone, dimethyl ether, dimethyl acetamide, hexamethyl phosphaamide, dimethyl sulfoxide, benzene, xylene, quinoline, pyridine, methyl naphthalene, hexane, etc. be able to. In particular, when an aqueous solvent is used, a dispersant is added to the thickener together with the thickener, and a slurry such as SBR is used. In addition, one of these solvents may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.

正極活物質層中の正極材料としてのリチウム遷移金属系化合物粉体の含有割合は、通常10質量%以上、99.9質量%以下である。正極活物質層中のリチウム遷移金属系化合物粉体の割合が多すぎると正極の強度が不足する傾向にあり、少なすぎると容量の面で不十分となることがある。
また、正極活物質層の厚さは、通常10〜200μm程度である。
The content ratio of the lithium transition metal based compound powder as the positive electrode material in the positive electrode active material layer is usually 10% by mass or more and 99.9% by mass or less. When the proportion of the lithium transition metal based compound powder in the positive electrode active material layer is too large, the strength of the positive electrode tends to be insufficient, and when it is too small, the capacity may be insufficient.
The thickness of the positive electrode active material layer is usually about 10 to 200 μm.

正極のプレス後の電極密度としては、通常、2.2g/cm以上、4.2g/cm以下である。
なお、塗布、乾燥によって得られた正極活物質層は、正極活物質の充填密度を上げるために、ローラープレス等により圧密化することが好ましい。
The density of the positive electrode after pressing is usually 2.2 g / cm 3 or more and 4.2 g / cm 3 or less.
In order to increase the packing density of the positive electrode active material, the positive electrode active material layer obtained by coating and drying is preferably consolidated by a roller press or the like.

〔4.セパレータ〕
正極と負極との間には、短絡を防止するために、通常はセパレータを介在させる。この場合、本発明の非水系電解液は、通常はこのセパレータに含浸させて用いる。
セパレータの材料や形状については特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り、公知のものを任意に採用することができる。中でも、本発明の非水系電解液に対し安定な材料で形成された、樹脂、ガラス繊維、無機物等が用いられ、保液性に優れた多孔性シート又は不織布状の形態の物等を用いるのが好ましい。
樹脂、ガラス繊維セパレータの材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、芳香族ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルスルホン、ガラスフィルター等を用いることができる。中でも好ましくはガラスフィルター、ポリオレフィンであり、さらに好ましくはポリオレフィンである。これらの材料は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
[4. Separator]
In order to prevent a short circuit, a separator is usually interposed between the positive electrode and the negative electrode. In this case, the non-aqueous electrolytic solution of the present invention is usually used by impregnating this separator.
The material and shape of the separator are not particularly limited, and any known ones can be adopted as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Among them, resins, glass fibers, inorganic substances, etc., which are made of a material stable to the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, are used, and porous sheet or non-woven fabric-like articles etc. excellent in liquid retention are used. Is preferred.
As a material of resin and a glass fiber separator, polyolefins, such as polyethylene and a polypropylene, aromatic polyamide, polytetrafluoroethylene, polyether sulfone, a glass filter etc. can be used, for example. Among them, preferred are glass filters and polyolefins, and more preferred are polyolefins. One of these materials may be used alone, or two or more of these materials may be used in any combination and ratio.

セパレータの厚さは任意であるが、通常1μm以上であり、5μm以上が好ましく、10μm以上がさらに好ましく、また、通常50μm以下であり、40μm以下が好ましく、30μm以下がさらに好ましい。セパレータが、上記範囲より薄過ぎると、絶縁性や機械的強度が低下する場合がある。また、上記範囲より厚過ぎると、レート特性等の電池性能が低下する場合があるばかりでなく、非水系電解液二次電池全体としてのエネルギー密度が低下する場合がある。   The thickness of the separator is arbitrary but is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and usually 50 μm or less, preferably 40 μm or less, and more preferably 30 μm or less. If the separator is thinner than the above range, the insulation and mechanical strength may be reduced. When the thickness is more than the above range, not only the battery performance such as rate characteristics may be degraded, but also the energy density of the whole non-aqueous electrolyte secondary battery may be degraded.

さらに、セパレータとして多孔性シートや不織布等の多孔質のものを用いる場合、セパ
レータの空孔率は任意であるが、通常20%以上であり、35%以上が好ましく、45%以上がさらに好ましく、また、通常90%以下であり、85%以下が好ましく、75%以下がさらに好ましい。空孔率が、上記範囲より小さ過ぎると、膜抵抗が大きくなってレート特性が悪化する傾向がある。また、上記範囲より大き過ぎると、セパレータの機械的強度が低下し、絶縁性が低下する傾向にある。
Furthermore, when a porous sheet such as a porous sheet or non-woven fabric is used as the separator, the porosity of the separator is optional, but is usually 20% or more, preferably 35% or more, and more preferably 45% or more, Also, it is usually 90% or less, preferably 85% or less, and more preferably 75% or less. When the porosity is smaller than the above range, the film resistance tends to be increased and the rate characteristic tends to be deteriorated. Moreover, when it is larger than the said range, it exists in the tendency for the mechanical strength of a separator to fall and for insulation to fall.

また、セパレータの平均孔径も任意であるが、通常0.5μm以下であり、0.2μm以下が好ましく、また、通常0.05μm以上である。平均孔径が、上記範囲を上回ると、短絡が生じ易くなる。また、上記範囲を下回ると、膜抵抗が大きくなりレート特性が低下する場合がある。
一方、無機物の材料としては、例えば、アルミナや二酸化ケイ素等の酸化物、窒化アルミや窒化ケイ素等の窒化物、硫酸バリウムや硫酸カルシウム等の硫酸塩が用いられ、粒子形状もしくは繊維形状のものが用いられる。
The average pore diameter of the separator is also optional, but is usually 0.5 μm or less, preferably 0.2 μm or less, and usually 0.05 μm or more. When the average pore size exceeds the above range, a short circuit is likely to occur. If the above range is exceeded, the film resistance may increase and the rate characteristics may deteriorate.
On the other hand, as the inorganic material, for example, oxides such as alumina and silicon dioxide, nitrides such as aluminum nitride and silicon nitride, and sulfates such as barium sulfate and calcium sulfate are used, and those having a particle shape or fiber shape are used. Used.

形態としては、不織布、織布、微多孔性フィルム等の薄膜形状のものが用いられる。薄膜形状では、孔径が0.01〜1μm、厚さが5〜50μmのものが好適に用いられる。上記の独立した薄膜形状以外に、樹脂製の結着材を用いて上記無機物の粒子を含有する複合多孔層を正極及び/又は負極の表層に形成させてなるセパレータを用いることができる。例えば、正極の両面に90%粒径が1μm未満のアルミナ粒子を、フッ素樹脂を結着材として多孔層を形成させることが挙げられる。   As the form, a thin film such as a non-woven fabric, a woven fabric and a microporous film is used. In the thin film form, one having a pore diameter of 0.01 to 1 μm and a thickness of 5 to 50 μm is suitably used. A separator formed by forming a composite porous layer containing particles of the above-mentioned inorganic material on the surface layer of the positive electrode and / or the negative electrode using a binder made of resin other than the above-mentioned independent thin film shape can be used. For example, alumina particles having a 90% particle size of less than 1 μm may be formed on both sides of the positive electrode to form a porous layer using a fluorine resin as a binder.

セパレータの非電解液二次電池における特性を、ガーレ値で把握することができる。ガーレ値とは、フィルム厚さ方向の空気の通り抜け難さを示し、100mlの空気が該フィルムを通過するのに必要な秒数で表されるため、数値が小さい方が通り抜け易く、数値が大きい方が通り抜け難いことを意味する。すなわち、その数値が小さい方がフィルムの厚さ方向の連通性が良いことを意味し、その数値が大きい方がフィルムの厚さ方向の連通性が悪いことを意味する。連通性とは、フィルム厚さ方向の孔のつながり度合いである。本発明のセパレータのガーレ値が低ければ、様々な用途に使用することが出来る。例えば非水系リチウム二次電池のセパレータとして使用した場合、ガーレ値が低いということは、リチウムイオンの移動が容易であることを意味し、電池性能に優れるため好ましい。セパレータのガーレ値は、任意ではあるが、好ましくは10〜1000秒/100mlであり、より好ましくは15〜800秒/100mlであり、更に好ましくは20〜500秒/100mlである。ガーレ値が1000秒/100ml以下であれば、実質的には電気抵抗が低く、セパレータとしては好ましい。   The characteristics of the non-electrolyte secondary battery of the separator can be grasped by the Gurley value. The Gurley value indicates the difficulty of air passing through in the film thickness direction, and since 100 ml of air is represented by the number of seconds required to pass through the film, smaller numbers are easier to pass through and larger numbers are larger. It means that one is more difficult to pass through. That is, the smaller the value, the better the communication in the thickness direction of the film, and the larger the value, the worse the communication in the thickness direction of the film. The communication property is the degree of connection of the holes in the film thickness direction. If the Gurley value of the separator of the present invention is low, it can be used in various applications. For example, when it is used as a separator of a non-aqueous lithium secondary battery, a low Gurley value means that lithium ions can be easily moved, which is preferable because the battery performance is excellent. The Gurley value of the separator is optionally but preferably 10 to 1000 seconds / 100 ml, more preferably 15 to 800 seconds / 100 ml, and still more preferably 20 to 500 seconds / 100 ml. If the Gurley value is 1000 seconds / 100 ml or less, the electric resistance is substantially low and it is preferable as a separator.

〔5.電池設計〕
<電極群>
電極群は、上記の正極板と負極板とを上記のセパレータを介してなる積層構造のもの、及び上記の正極板と負極板とを上記のセパレータを介して渦巻き状に捲回した構造のもののいずれでもよい。電極群の体積が電池内容積に占める割合(以下、電極群占有率と称する)は、通常40%以上であり、50%以上が好ましく、また、通常90%以下であり、80%以下が好ましい。
[5. Battery design]
<Electrode group>
The electrode group has a laminated structure in which the positive electrode plate and the negative electrode plate described above are intervened by the separator, and a structure in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are spirally wound through the separator. Any one may be used. The ratio of the volume of the electrode group to the internal volume of the battery (hereinafter referred to as the electrode group occupancy rate) is usually 40% or more, preferably 50% or more, and usually 90% or less, preferably 80% or less .

電極群占有率が、上記範囲を下回ると、電池容量が小さくなる。また、上記範囲を上回ると空隙スペースが少なく、電池が高温になることによって部材が膨張したり電解質の液成分の蒸気圧が高くなったりして内部圧力が上昇し、電池としての充放電繰り返し性能や高温保存等の諸特性を低下させたり、さらには、内部圧力を外に逃がすガス放出弁が作動する場合がある。   When the electrode group occupancy rate falls below the above range, the battery capacity decreases. Further, when the above range is exceeded, the void space is small, the battery becomes high temperature, the members expand, the vapor pressure of the liquid component of the electrolyte becomes high, and the internal pressure rises, and the charge and discharge repetition performance as the battery Or, the characteristics such as high temperature storage may be lowered, and furthermore, a gas release valve may be actuated to release the internal pressure to the outside.

<外装ケース>
外装ケースの材質は用いられる非水系電解液に対して安定な物質であれば特に制限されない。具体的には、ニッケルめっき鋼板、ステンレス、アルミニウム又はアルミニウム合金、マグネシウム合金等の金属類、又は、樹脂とアルミ箔との積層フィルム(ラミネートフィルム)が用いられる。軽量化の観点から、アルミニウム又はアルミニウム合金の金属、ラミネートフィルムが好適に用いられる。
<Exterior case>
The material of the outer case is not particularly limited as long as it is a stable substance to the non-aqueous electrolyte used. Specifically, a nickel-plated steel sheet, metals such as stainless steel, aluminum or aluminum alloy, magnesium alloy or the like, or a laminated film (laminated film) of a resin and an aluminum foil is used. From the viewpoint of weight reduction, metals of aluminum or aluminum alloy and laminate films are preferably used.

金属類を用いる外装ケースでは、レーザー溶接、抵抗溶接、超音波溶接により金属同士を溶着して封止密閉構造とするもの、若しくは、樹脂製ガスケットを介して上記金属類を用いてかしめ構造とするものが挙げられる。上記ラミネートフィルムを用いる外装ケースでは、樹脂層同士を熱融着することにより封止密閉構造とするもの等が挙げられる。シール性を上げるために、上記樹脂層の間にラミネートフィルムに用いられる樹脂と異なる樹脂を介在させてもよい。特に、集電端子を介して樹脂層を熱融着して密閉構造とする場合には、金属と樹脂との接合になるので、介在する樹脂として極性基を有する樹脂や極性基を導入した変成樹脂が好適に用いられる。   In the outer case using metals, the metals are welded to form a hermetically sealed structure by laser welding, resistance welding, ultrasonic welding, or a caulking structure is formed using the above metals via a resin gasket. The thing is mentioned. In the outer case using the above-mentioned laminated film, those having a sealing and sealing structure by thermally fusing the resin layers to each other may be mentioned. In order to improve the sealing property, a resin different from the resin used for the laminate film may be interposed between the resin layers. In particular, in the case where the resin layer is heat-sealed through the current collection terminal to form a sealed structure, the metal and the resin are joined, and therefore, a resin having a polar group or a modification having a polar group introduced as an intervening resin Resin is preferably used.

<保護素子>
保護素子として、異常発熱や過大電流が流れた時に抵抗が増大するPTC(Positive Temperature Coefficient)、温度ヒューズ、サーミスター、異常発熱時に電池内部圧力や内部温度の急激な上昇により回路に流れる電流を遮断する弁(電流遮断弁)等を使用することができる。上記保護素子は高電流の通常使用で作動しない条件のものを選択することが好ましく、保護素子がなくても異常発熱や熱暴走に至らない設計にすることがより好ましい。
<Protective element>
As a protection element, PTC (Positive Temperature Coefficient), whose resistance increases when abnormal heat generation or excessive current flows, thermal fuse, thermistor, interrupt the current flowing in the circuit due to rapid increase of internal pressure of battery and internal temperature at abnormal heat generation. Valve (current shutoff valve) etc. can be used. The protective element is preferably selected under conditions which do not operate under normal use of high current, and it is more preferable to design it so as not to lead to abnormal heat generation or thermal runaway without the protective element.

<外装体>
本発明の非水系電解液二次電池は、通常、上記の非水系電解液、負極、正極、セパレータ等を外装体内に収納して構成される。この外装体は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り、公知のものを任意に採用することができる。具体的に、外装体の材質は任意であるが、通常は、例えばニッケルメッキを施した鉄、ステンレス、アルミウム又はその合金、ニッケル、チタン等が用いられる。
<Exterior body>
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is usually constructed by housing the above-described non-aqueous electrolyte, negative electrode, positive electrode, separator and the like in an outer package. The outer package is not particularly limited, and any known one can be adopted as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Specifically, the material of the outer package is optional, but usually, for example, nickel-plated iron, stainless steel, aluminum or an alloy thereof, nickel, titanium or the like is used.

また、外装体の形状も任意であり、例えば円筒型、角形、ラミネート型、コイン型、大型等のいずれであってもよい。   The shape of the outer package is also arbitrary, and may be, for example, cylindrical, square, laminate, coin or large size.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be more specifically described by way of examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples as long as the gist thereof is not exceeded.

[実施例1〜14、比較例1〜8]
<非水系電解液の調製>
乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネート(以下EC)ととエチルメチルカーボネート(以下EMC)とジエチルカーボネート(以下DEC)をそれぞれ30体積%、40体積%、30体積%となるように混合した非水溶媒に対し、LiPFを1.2Mとなるように溶解させた。そこに、「表1」に記載の添加剤を加えて非水系電解液を調整した。表中のそれぞれ略号は以下を示す。
[Examples 1 to 14, Comparative Examples 1 to 8]
<Preparation of Nonaqueous Electrolyte>
Non-aqueous solvent mixed with ethylene carbonate (hereinafter EC), ethyl methyl carbonate (hereinafter EMC) and diethyl carbonate (hereinafter DEC) in a dry argon atmosphere so as to be 30% by volume, 40% by volume and 30% by volume respectively On the other hand, LiPF 6 was dissolved to be 1.2 M. The additives described in “Table 1” were added thereto to prepare a non-aqueous electrolytic solution. Each abbreviation in the table indicates the following.

VC:ビニレンカーボネート、
FEC:フルオロエチレンカーボネート、
化合物Z1:1,3−プロパンスルトン、
化合物Z2:アジポニトリル、
化合物Z3:ラウロニトリル、
化合物Z4:オクタンニトリル、
化合物A1:1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、
化合物A2:トリアリルイソシアヌレート、
化合物A3:トリス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート、
化合物A4:テトラメチロールメタンテトラアクリレート。
VC: vinylene carbonate,
FEC: fluoro ethylene carbonate,
Compound Z1: 1,3-propane sultone,
Compound Z2: Adiponitrile,
Compound Z3: lauronitrile,
Compound Z4: Octanenitrile,
Compound A1: 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane,
Compound A2: triallyl isocyanurate,
Compound A3: Tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate,
Compound A4: tetramethylolmethane tetraacrylate.

<負極の作製>
負極活物質として黒鉛粉末98質量部に、増粘剤、バインダーとしてそれぞれ、カルボキシメチルセルロースナトリウムの水性ディスパージョン1質量部、及び、スチレン−ブタジエンゴムの水性ディスパージョン1質量部を加え、ディスパーザーで混合してスラリー化した。得られたスラリーを銅箔の片面に塗布して乾燥、プレスして負極を作成した。作製した負極は60℃で12時間減圧乾燥して用いた。
<Fabrication of negative electrode>
To 98 parts by mass of a graphite powder as a negative electrode active material, 1 part by mass of an aqueous dispersion of sodium carboxymethylcellulose and 1 part by mass of an aqueous dispersion of styrene-butadiene rubber are added as a thickener and a binder, respectively, and mixed with a disperser And made into a slurry. The obtained slurry was applied to one side of a copper foil, dried and pressed to form a negative electrode. The produced negative electrode was used after drying under reduced pressure at 60 ° C. for 12 hours.

<正極の作製>
正極活物質としてコバルト酸リチウム96.8質量部に、導電助剤1.6質量部、バインダー(pVDF)1.6質量部を加え、ディスパーザーで混合してスラリー化した。得られたスラリーをアルミニウム箔の両面に塗布して乾燥、プレスして正極を作成した。作製した正極は80℃で12時間減圧乾燥して用いた。
<Fabrication of positive electrode>
To 96.8 parts by mass of lithium cobaltate as a positive electrode active material, 1.6 parts by mass of a conductive additive and 1.6 parts by mass of a binder (pVDF) were added and mixed by a disperser to form a slurry. The obtained slurry was applied to both sides of an aluminum foil, dried and pressed to form a positive electrode. The produced positive electrode was used after drying under reduced pressure at 80 ° C. for 12 hours.

<電池の作製>
上記の正極、負極、及びポリエチレン製のセパレータを、負極、セパレータ、正極、セパレータ、負極の順に積層して電池要素を作製した。この電池要素をアルミニウム(厚さ40μm)の両面を樹脂層で被覆したラミネートフィルムからなる袋内に正・負極の端子を突設させながら挿入した後、非水系電解液を袋内に0.4mL注入し、真空封止を行ない、シート状電池を作製した。更に、電極間の密着性を高めるために、ガラス板でシート状電池を挟んで加圧した。
<Fabrication of battery>
The positive electrode, the negative electrode, and the polyethylene separator were laminated in the order of the negative electrode, the separator, the positive electrode, the separator, and the negative electrode to produce a battery element. The battery element is inserted into a bag made of a laminated film in which both sides of aluminum (thickness 40 μm) are coated with a resin layer, with the positive and negative terminals protruding, and then the non-aqueous electrolyte 0.4 mL in the bag It injected | poured and vacuum-sealed, and produced the sheet-like battery. Furthermore, in order to enhance the adhesion between the electrodes, the sheet battery was sandwiched between the glass plates and pressurized.

<特性評価試験1>
1.サイクル試験
上記のように作製した電池を、25℃において、4.35Vまで充電し、3Vまで放電し、容量が安定するまでコンディショニングを行った。その後、45℃の環境下で4.35Vまで充電、3Vまで放電を繰り返すサイクル試験を0.5Cの電流値で200サイクル行った。ここで、0.5Cとは、充電または放電に2時間かかる電流値のことである。1サイクル目の放電容量に対する、200サイクル目の放電容量の割合を「サイクル容量維持率(%)」として「表1」にまとめた。
<Characteristics evaluation test 1>
1. Cycle Test The battery produced as described above was charged to 4.35 V at 25 ° C., discharged to 3 V, and conditioned until the capacity was stabilized. Thereafter, a cycle test in which charging to 4.35 V and discharging to 3 V were repeated in an environment of 45 ° C. was performed at a current value of 0.5 C for 200 cycles. Here, 0.5 C is a current value that takes 2 hours to charge or discharge. The ratio of the discharge capacity at the 200th cycle to the discharge capacity at the first cycle is summarized in “Table 1” as “cycle capacity retention ratio (%)”.

2.高温保存試験
上記のように作製した電池を、25℃において、4.35Vまで充電し、3Vまで放電し、容量が安定するまでコンディショニングを行った。その後、4.35Vまで充電した電池を80℃の環境下で、3日間放置した。この時のガス発生量(mL)をアルキメデス法で測定し、0.1(mL)に対する割合(%)を「高温保存ガス量(%)」として「表1」にまとめた。
2. High-Temperature Storage Test The battery produced as described above was charged to 4.35 V at 25 ° C., discharged to 3 V, and conditioned until the capacity was stabilized. Thereafter, the battery charged to 4.35 V was left for 3 days under an environment of 80 ° C. The amount of gas generation (mL) at this time was measured by the Archimedes method, and the ratio (%) to 0.1 (mL) was summarized in “Table 1” as “high temperature storage gas amount (%)”.

3.高率放電試験
上記のように作製した電池を、25℃において、4.35Vまで充電し、3Vまで放電し、容量が安定するまでコンディショニングを行った。その後、4.35Vまで充電した電池を25℃の環境下で、0.2Cの電流値で3Vまで放電した時の容量を0.2C容量とし、再度4.35Vまで充電した電池を25℃の環境下で、1.0Cの電流値で3Vまで放電した時の容量を1.0C容量としたとき、0.2C容量に対する1.0C容量の割合(%)を「高率放電率(%)」として「表1」にまとめた。
3. High Rate Discharge Test The battery produced as described above was charged to 4.35 V at 25 ° C., discharged to 3 V, and conditioned until the capacity was stabilized. After that, when the battery charged to 4.35 V is discharged to 3 V at a current value of 0.2 C under an environment of 25 ° C., the capacity is 0.2 C and the battery charged again to 4.35 V is 25 ° C. Assuming that the capacity when discharged to 3 V at a current value of 1.0 C under the environment is 1.0 C capacity, the ratio (%) of the 1.0 C capacity to the 0.2 C capacity is “high rate discharge rate (%) As ", it put together in" Table 1 ".

Figure 0006507677
Figure 0006507677

「表1」に示した結果において、各特性の基準としてサイクル容量維持率(%)が85以下、高温保存ガス量(%)が100以上、高率放電率(%)が90以下のものに(*)印をつけた。これより明らかなように、本発明の電解液を用いた実施例では、すべての特性が基準以上の性能であるのに対し、X,Y,Z,Aのいずれかが範囲を逸脱した、本発明に含まれない電解液を用いると、サイクル容量維持率、高温保存ガス量、高率放電率のいずれか、または複数の特性が基準以下となり、すべての特性を満たすことができていないことがわかる。例えば、比較例1は含有量Aが0.5であり、Aの範囲を逸脱しているため、サイクル容量維持率および、高率放電率が低くなった。比較例2、3では含有量Yが0であり、Yの範囲を逸脱しているため、サイクル容量維持率が低くなり、比較例2では高率放電率も低くなった。同様に比較例4でも含有量Yが10であるため、高温保存ガス量が非常に大きくなった。比較例5では含有量Xが1であり、Xの範囲を逸脱しているため、サイクル容量維持率および、高率放電率が低くなり、高温保存ガス量が大きくなった。 比較例6、7では含有量Zが範囲を逸脱しているため、サイクル容量維持率が低くなり、高温保存ガス量が大きくなっている。   In the results shown in "Table 1", as reference for each characteristic, the cycle capacity retention rate (%) is 85 or less, the high temperature storage gas amount (%) is 100 or more, and the high rate discharge rate (%) is 90 or less (*) Marked. As apparent from this, in the embodiment using the electrolytic solution of the present invention, all the characteristics are performances above the standard, while any one of X, Y, Z, A deviates from the range. When an electrolytic solution not included in the invention is used, one or more of the cycle capacity retention rate, the amount of high-temperature storage gas, and the high rate discharge rate become lower than the standard, and all the properties can not be satisfied. Recognize. For example, the content A of the comparative example 1 is 0.5, which deviates from the range of A, so that the cycle capacity retention rate and the high rate discharge rate were low. In Comparative Examples 2 and 3, the content Y is 0 and deviates from the range of Y, so the cycle capacity retention rate is low, and in Comparative Example 2, the high rate discharge rate is also low. Similarly, also in Comparative Example 4, since the content Y is 10, the amount of high-temperature storage gas becomes very large. In Comparative Example 5, since the content X was 1 and deviated from the range of X, the cycle capacity retention rate and the high-rate discharge rate decreased, and the amount of high-temperature storage gas increased. In Comparative Examples 6 and 7, since the content Z is out of the range, the cycle capacity retention rate is low, and the amount of high-temperature storage gas is large.

[実施例15〜18、比較例9〜11]
<特性評価試験2>
1.サイクル試験
上記のように作製した電池を、25℃において、4.4Vまで充電し、3Vまで放電し、容量が安定するまでコンディショニングを行った。その後、45℃の環境下で4.4V
まで充電、3Vまで放電を繰り返すサイクル試験を0.7Cの電流値で500サイクル行った。1サイクル目の放電容量に対する、500サイクル目の放電容量の割合をサイクル容量維持率(%)として「表2」にまとめた。
[Examples 15 to 18, Comparative Examples 9 to 11]
<Characteristics evaluation test 2>
1. Cycle Test The battery produced as described above was charged to 4.4 V at 25 ° C., discharged to 3 V, and conditioned until the capacity was stabilized. After that, 4.4V at 45 ° C
A cycle test of repeating charging to 3 V and discharging to 3 V was performed at a current value of 0.7 C for 500 cycles. The ratio of the discharge capacity at the 500th cycle to the discharge capacity at the first cycle is summarized in Table 2 as a cycle capacity retention rate (%).

2.高温保存試験
上記のように作製した電池を、25℃において、4.4Vまで充電し、3Vまで放電し、容量が安定するまでコンディショニングを行った。その後、4.4Vまで充電した電池を80℃の環境下で、3日間放置した。この時のガス発生量(mL)をアルキメデス法で測定し、0.1(mL)に対する割合(%)を高温保存ガス量(%)として「表2」にまとめた。
2. High-Temperature Storage Test The battery produced as described above was charged to 4.4 V at 25 ° C., discharged to 3 V, and conditioned until the capacity was stabilized. Thereafter, the battery charged to 4.4 V was left for 3 days under an environment of 80 ° C. The amount of gas generation (mL) at this time was measured by the Archimedes method, and the ratio (%) to 0.1 (mL) was summarized in “Table 2” as the amount of high-temperature storage gas (%).

Figure 0006507677
Figure 0006507677

「表2」に示した結果において、サイクル容量維持率(%)が70以下、高温保存ガス量(%)が100以上のものに(*)印をつけた。これより明らかなように、本発明の電解液を用いた実施例では、すべての特性が基準以上の性能であるのに対し、X,Y,Z,Aのいずれか、または複数が範囲を逸脱した、本発明に含まれない電解液を用いると、サイクル容量維持率、高温保存ガス量のいずれか、または複数の特性が基準以下となり、すべての特性を満たすことができていないことがわかる。   In the results shown in "Table 2", those with a cycle capacity retention rate (%) of 70 or less and a high temperature storage gas amount (%) of 100 or more were marked with an asterisk (*). As apparent from this, in the embodiment using the electrolytic solution of the present invention, all the characteristics are performances above the standard, while any one or more of X, Y, Z and A deviate from the range. It can be seen that when the electrolytic solution not included in the present invention is used, any one or more of the cycle capacity retention rate and the amount of high temperature storage gas, or a plurality of characteristics become lower than the standard and all characteristics can not be satisfied.

本発明の非水系電解液によれば、非水系電解液二次電池の電解液の分解を抑制し、電池を高温環境下で使用した際にガス発生及び電池の劣化を抑制すると共に高エネルギー密度の非水系電解液二次電池を製造することができる。また、非水系電解液を用いるリチウムイオンキャパシタ等の電解コンデンサにおいても、好適に利用できる。
本発明の非水系電解液二次電池の用途は特に限定されず、公知の各種の用途に用いることが可能である。具体例としては、ノートパソコン、ペン入力パソコン、モバイルパソコン、電子ブックプレーヤー、携帯電話、携帯ファックス、携帯コピー、携帯プリンター、ヘッドフォンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、ポータブルCD、ミニディスク、トランシーバー、電子手帳、電卓、メモリーカード、携帯テープレコーダー、ラジオ、バックアップ電源、モーター、自動車、バイク、原動機付自転車、自転車、照明器具、玩具、ゲーム機器、時計、電動工具、ストロボ、カメラ、家庭用大型蓄電池等を挙げることができる。
According to the non-aqueous electrolytic solution of the present invention, the decomposition of the electrolytic solution of the non-aqueous electrolytic solution secondary battery is suppressed, and when the battery is used in a high temperature environment, gas generation and deterioration of the battery are suppressed and high energy density The non-aqueous electrolyte secondary battery can be manufactured. Moreover, it can utilize suitably also in electrolytic capacitors, such as a lithium ion capacitor which uses a non-aqueous electrolyte solution.
The application of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is not particularly limited, and can be used for various known applications. Examples include laptops, pen-based PCs, mobile PCs, e-book players, mobile phones, mobile faxes, mobile copying, mobile printers, headphone stereos, video movies, LCD TVs, handy cleaners, portable CDs, mini discs, transceivers Electronic notebook, calculator, memory card, portable tape recorder, radio, backup power supply, motor, car, bike, motorized bicycle, bicycle, lighting equipment, toy, game machine, watch, electric tool, strobe, camera, large size for home use A storage battery etc. can be mentioned.

Claims (4)

金属イオンを吸蔵・放出しうる正極活物質を有する正極と、金属イオンを吸蔵・放出し
うる負極活物質を有する負極とを備える非水系電解液二次電池に用いられる非水系電解液
であって、
ビニレンカーボネートの含有量をX(質量%)、
フルオロエチレンカーボネートの含有量をY(質量%)、
1,3−プロパンスルトン、アジポニトリル、ラウロニトリルおよびオクタンニトリル
より選ばれる少なくとも1種以上の化合物の含有量をZ(質量%)、
1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、トリアリルイソシアヌレート、
トリス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレートおよびテトラメチロールメタンテト
ラアクリレートより選ばれる少なくとも1種以上の化合物の含有量をA(質量%)、と
たとき、以下の式を全て満たすことを特徴とする非水系電解液。
0≦X≦0.5
0.5≦Y≦8.0
0.8≦Z≦6.0
0.8≦A≦5.0
ただし、上記含有量とは、非水電解液全体の重量に対する各化合物の割合(質量%)を
示し、各化合物を2種類以上含むとき、X,Y,ZおよびAはその合計量を示す。
A non-aqueous electrolyte solution for use in a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode having a positive electrode active material capable of absorbing and desorbing metal ions and a negative electrode having a negative electrode active material capable of absorbing and desorbing metal ions ,
The content of vinylene carbonate is X (mass%),
The content of fluoroethylene carbonate is Y (mass%),
The content of at least one compound selected from 1,3-propane sultone, adiponitrile, lauronitrile and octane nitrile is Z (% by mass),
1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, triallyl isocyanurate,
Tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate and tetramethylol methanete
The content of at least one compound selected from La acrylate A (wt%), and then when there was <br/>, nonaqueous electrolyte, characterized in that all of the following equation.
0 ≦ X ≦ 0.5
0.5 ≦ Y ≦ 8.0
0.8 ≦ Z ≦ 6.0
0.8 ≦ A ≦ 5.0
However, the content refers to the ratio (% by mass) of each compound to the total weight of the non-aqueous electrolyte, and when two or more compounds are contained, X, Y, Z, and A indicate the total amount thereof.
前記Z(質量%)が前記1,3−プロパンスルトンの含有量であり
1.0≦Z≦4.0
を満たし、かつ、ビニレンカーボネートを含有しないことを特徴とする、請求項1に記載
の非水系電解液。
Said Z (mass%) is content of said 1, 3- propane sultone , 1.0 <= Z <= 4.0
The nonaqueous electrolytic solution according to claim 1, wherein the nonaqueous electrolytic solution contains
前記Z(質量%)がアジポニトリルの含有量であり
1.0≦Z≦4.0
を満たし、かつ、ビニレンカーボネートを含有しないことを特徴とする、請求項1に記載
の非水系電解液。
Said Z (mass%) is content of an adiponitrile , 1.0 <= Z <= 4.0
The nonaqueous electrolytic solution according to claim 1, wherein the nonaqueous electrolytic solution contains
金属イオンを吸蔵・放出しうる正極活物質を有する正極と、金属イオンを吸蔵・放出し
うる負極活物質を有する負極とを備える非水系電解液二次電池であって、請求項1〜3の
いずれか1項に記載の非水系電解液を用いることを特徴とする非水系電解液二次電池。
A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising: a positive electrode having a positive electrode active material capable of absorbing and desorbing metal ions; and a negative electrode having a negative electrode active material capable of absorbing and desorbing metal ions, A non-aqueous electrolyte secondary battery using the non-aqueous electrolyte according to any one of the items.
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