JP6520151B2 - Nonaqueous Electrolyte and Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery - Google Patents

Nonaqueous Electrolyte and Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery Download PDF

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Description

本発明は、非水系電解液、及び非水系電解液二次電池に関し、詳しくは、電解質としてLiPFと、リチウムオキサラート塩と、カルボン酸無水物を特定の割合で併用した非水系電解液、及びこの非水系電解液を用いた非水系電解液二次電池に関する。 The present invention is a nonaqueous electrolyte solution, and to a nonaqueous electrolyte secondary battery, particularly, a LiPF 6 as an electrolyte, and a lithium oxalate salt, the nonaqueous electrolytic solution in combination with carboxylic acid anhydride in a specific ratio, The present invention also relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery using the non-aqueous electrolyte.

携帯電話、ノートパソコン等のいわゆる民生用の電源から自動車用等の駆動用車載電源や定置用大型電源等の広範な用途にリチウム二次電池等の非水系電解液二次電池が実用化されつつある。しかしながら、近年の非水系電解液二次電池に対する高性能化の要求はますます高くなっており、電池特性、例えば高容量、高出力、保存後容量、保存後抵抗、サイクル後容量、サイクル後抵抗等の諸特性を高い水準で達成することが求められている。   Non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium secondary batteries are being put to practical use in a wide range of applications such as so-called commercial power supplies such as mobile phones and notebook personal computers, automotive power supplies for driving such as automobiles and large power supplies for stationary. is there. However, the demand for higher performance for non-aqueous electrolyte secondary batteries in recent years is increasing, and battery characteristics such as high capacity, high output, storage capacity, storage capacity, resistance after cycle, capacity after cycle, resistance after cycle It is required to achieve various characteristics such as

特に電気自動車用電源や、各種バックアップ用途や、電力供給の負荷平準化用途、自然エネルギー発電の出力安定化用途等の定置用大型電源としてリチウム二次電池を使用する際には、これらは屋外で使用される可能性もあるため、高温環境下で繰り返し充放電させた場合においてもその容量の劣化が少ない、充放電レート特性の低下が少ない、入出力特性の低下が少ない(あるいは内部インピーダンスの増加が少ない)といった用件を満たす必要がある。   In particular, when using a lithium secondary battery as a stationary large power source for power sources for electric vehicles, various backup applications, load leveling applications for power supply, output stabilization applications for natural energy generation, etc., these are used outdoors. Because it may be used, there is little deterioration in its capacity even when repeatedly charged and discharged in a high temperature environment, little deterioration in charge / discharge rate characteristics, little deterioration in input / output characteristics (or an increase in internal impedance) Needs to meet the requirements.

また、このような大型電池においては、単電池が大型化されるだけでなく、多数の単電池が直並列接続される。このため、個々の単電池の放電特性のばらつきや、単電池間における温度のばらつき、個々の単電池の容量や充電状態のばらつきといった各種の非一様性に起因する信頼性や安全性の問題が生じやすい。電池設計や管理が不適切であると、上記のような組電池を構成する単電池の一部だけが高い充電状態のまま保持されたり、あるいは電池内部の温度が上昇して高温状態に陥るというような問題を生じる。
即ち、現在の非水系電解液二次電池には、高温保存試験やサイクル試験といった耐久試験後の容量維持率が高いこと、耐久試験後でも充放電レート特性や入出力特性、インピーダンス特性等に優れること、といった項目が、極めて高いレベルで要求される。
これまで、非水系電解液二次電池の高温保存試験やサイクル試験を改善するための手段として、正極や負極の活物質や、非水系電解液を始めとする様々な電池の構成要素について、数多くの技術が検討されている。
Moreover, in such a large-sized battery, not only the size of the unit cell is increased, but also a large number of unit cells are connected in series and parallel. For this reason, there are problems with reliability and safety due to various non-uniformities such as variations in discharge characteristics of individual cells, variations in temperature among single cells, and variations in capacity and state of charge of individual cells. Is likely to occur. If the battery design or management is inadequate, only a part of the cells constituting the battery assembly as described above may be kept in a high charge state, or the temperature inside the battery may rise to a high temperature state. Cause such problems.
That is, the current non-aqueous electrolyte secondary battery has a high capacity retention ratio after a durability test such as a high temperature storage test or a cycle test, and is excellent in charge / discharge rate characteristics, input / output characteristics, impedance characteristics, etc. Items are required at extremely high levels.
Until now, as a means for improving high-temperature storage tests and cycle tests of non-aqueous electrolyte secondary batteries, a large number of various battery components including active materials of positive and negative electrodes and non-aqueous electrolytes Technology is being considered.

特許文献1には、特定の正極活物質と、オキサラート錯体をアニオンとするリチウム塩と、ビニレンカーボネート,ビニルエチレンカーボネート,エチレンサルファイト,フルオロエチレンカーボネートからなる群から選択される少なくとも1種の被膜形成剤とを添加した非水系電解液を用いることで、高温環境下において保存した場合において非水系電解液二次電池の各種の特性が低下するのを防止できる技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses the formation of at least one film selected from the group consisting of a specific positive electrode active material, a lithium salt having an oxalate complex as an anion, vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, ethylene sulfite, and fluoro ethylene carbonate. The technique which can prevent that the various characteristics of a non-aqueous electrolyte solution secondary battery fall when it preserve | saves in a high temperature environment is disclosed by using the non-aqueous electrolyte solution which added the agent.

また、特許文献2には、黒鉛系負極を用いた非水系電解液二次電池に、被膜形成剤として酸無水物を添加した非水系電解液二次電池が開示されている。被膜形成剤として酸無水物を含有することによって、充放電工程における過度の電解液の分解を抑制され、サイクル特性が向上すると推定されている。   Further, Patent Document 2 discloses a non-aqueous electrolytic solution secondary battery in which an acid anhydride is added as a film forming agent to a non-aqueous electrolytic solution secondary battery using a graphite-based negative electrode. By containing an acid anhydride as a film formation agent, it is estimated that the excessive decomposition | disassembly of the electrolyte solution in a charging / discharging process is suppressed, and a cycle characteristic improves.

また、特許文献3には、電解質に、プロピレンカーボネートを含む溶媒と、無水コハク酸と、リチウムジフルオロ(オキサラート)ボレート及びリチウムビスオキサラートボレートのうち少なくとも1種とを含み、プロピレンカーボネートの含有量は60体積%であり、上記リチウムジフルオロ(オキサラート)ボレートと上記リチウムビスオキサラート
ボレートとの総質量が、上記無水コハク酸の質量に対して10%〜60%であることを特徴とする非水系電解質電池が開示されている。酸無水物が形成する被膜の抵抗が高く、十分なサイクル特性が得られないことから、特許文献2では、無水コハク酸と、リチウムジフルオロオキサラートボレート及びリチウムビス(オキサラート)ボレートのうち少なくとも1種とを含む非水系電解液を用いることで、無水コハク酸に由来する被膜抵抗を低減することで、サイクル特性が向上できるとされている。
また、非特許特許文献1には、リチウムビス(オキサラート)ボレートが非水系電解液二次電池の負極表面上で形成する皮膜の構造について言及されている。非特許文献1によると、リチウムオキサラート塩は、形式的負電荷を持つ原子と、それに結合した配位子(すなわちオキサラート骨格)との結合が、電気化学的還元により開列し、更に他の分子と再結合することが報告されている。
Further, in Patent Document 3, the electrolyte contains a solvent containing propylene carbonate, succinic anhydride, and at least one of lithium difluoro (oxalate) borate and lithium bis oxalate borate, and the content of propylene carbonate is Nonaqueous electrolyte characterized in that it is 60% by volume, and the total mass of the lithium difluoro (oxalate) borate and the lithium bis oxalate borate is 10% to 60% with respect to the mass of the succinic anhydride. A battery is disclosed. In Patent Document 2, at least one of succinic anhydride, lithium difluoro oxalate borate and lithium bis (oxalate) borate is used in Patent Document 2 because the resistance of the film formed by the acid anhydride is high and sufficient cycle characteristics can not be obtained. The cycle characteristics can be improved by reducing the film resistance derived from succinic anhydride by using a non-aqueous electrolytic solution containing
In addition, Non-Patent Document 1 mentions the structure of a film formed by lithium bis (oxalate) borate on the negative electrode surface of a non-aqueous electrolyte secondary battery. According to Non-Patent Document 1, the lithium oxalate salt is such that the bond between an atom having a formal negative charge and a ligand (that is, an oxalate skeleton) bound thereto is cleaved by electrochemical reduction, and another molecule is produced. It has been reported to recombine with.

特開2006−196250号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-196250 特開2000−298859号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-298859 特開2009‐123605号公報JP, 2009-123605, A

Wu et al.,Electrochemical and Solid−State Lett. 6,A144(2003).Wu et al. , Electrochemical and Solid-State Lett. 6, A144 (2003).

しかしながら、これらの技術では、高温保存耐久時や高温サイクル時の容量維持率や充放電レート特性、入出力維持率が不十分であり、更なる特性の向上が望まれていた。
本発明の課題は、上記の問題を解消し、高温保存試験やサイクル試験といった耐久試験後の容量維持率が高いこと、耐久試験後でも充放電レート特性や入出力特性、インピーダンス特性等に優れた非水系電解液二次電池をもたらすことができる非水系電解液を提供することにあり、また、この非水系電解液を用いた非水系電解液二次電池を提供することにある。
However, in these techniques, the capacity retention rate, charge / discharge rate characteristics, input / output retention rate at the time of high temperature storage endurance and high temperature cycle are insufficient, and further improvement of the properties has been desired.
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to have a high capacity retention ratio after endurance test such as high temperature storage test and cycle test, and excellent charge / discharge rate characteristics, input / output characteristics, impedance characteristics etc even after endurance test. Another object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolytic solution capable of providing a non-aqueous electrolytic solution secondary battery, and to provide a non-aqueous electrolytic solution secondary battery using the non-aqueous electrolytic solution.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、非水系電解液中のLiPFと、リチウムオキサラート塩と、カルボン酸無水物の質量比を特定の比率範囲とすることにより、高温保存試験やサイクル試験といった耐久試験後の容量維持率が高いこと、耐久試験後でも充放電レート特性や入出力特性、インピーダンス特性等に優れた非水系電解液二次電池をもたらすことができる非水系電解液が実現できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、下記非水系電解液及び非水系電解液二次電池に関する。
〔1〕
非水溶媒、LiPF、リチウムオキサラート塩、及び下記一般式(1)であらわされる化合物を含む非水系電解液であって、前記非水系電解液全体に対するLiPFの質量%を[A]、リチウムオキサラート塩の質量%を[B]、下記一般式(1)であらわされる化合物の質量%を[C]としたときに、
(a) [A]/[B]が5以上90以下
(b) [B]≧[C]かつ[B]+[C]<2.0質量%
を満たす非水系電解液。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors set the mass ratio of LiPF 6 in a non-aqueous electrolyte, lithium oxalate salt, and carboxylic anhydride as a specific ratio range. Thus, a non-aqueous electrolytic solution secondary battery excellent in charge / discharge rate characteristics, input / output characteristics, impedance characteristics, etc. even after the endurance test by having a high capacity retention after a durability test such as a high temperature storage test or a cycle test It has been found that a non-aqueous electrolytic solution that can be realized can be realized, and the present invention has been completed.
That is, the present invention relates to the following non-aqueous electrolytic solution and non-aqueous electrolytic solution secondary battery.
[1]
A non-aqueous electrolytic solution comprising a non-aqueous solvent, LiPF 6 , lithium oxalate salt, and a compound represented by the following general formula (1), wherein the mass% of LiPF 6 with respect to the entire non-aqueous electrolytic solution is [A], When the mass% of the lithium oxalate salt is [B] and the mass% of the compound represented by the following general formula (1) is [C],
(A) [A] / [B] is 5 or more and 90 or less (b) [B] ≧ [C] and [B] + [C] <2.0 mass%
Non-aqueous electrolyte that meets

Figure 0006520151
Figure 0006520151

(一般式(1)中、R,Rはそれぞれ独立に、置換基を有していてもよく、炭素数が15以下の炭化水素基を表す。R,Rとが互いに結合して、環状構造を形成していてもよい。)
〔2〕
前記一般式(1)であらわされる化合物が、R,Rとが互いに結合して、環状構造を形成していることを特徴とする、〔1〕に記載の非水系電解液。
〔3〕
前記一般式(1)であらわされる化合物が、鎖状化合物であることを特徴とする、〔1〕に記載の非水系電解液。
〔4〕
リチウムオキサラート塩が、リチウムビス(オキサラート)ボレート、リチウムジフルオロ(オキサラート)ボレート、リチウムトリス(オキサラート)フォスフェート、リチウムジフルオロビス(オキサラート)フォスフェート、リチウムテトラフルオロ(オキサラート)フォスフェートより構成される群より少なくとも1種以上であることを特徴とする、〔1〕乃至〔3〕の何れか一つに記載の非水系電解液。
〔5〕
リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに〔1〕乃至〔4〕のいずれか1つに記載の非水系電解液を含む非水系電解液二次電池。
〔6〕
前記負極は、集電体上に負極活物質層を有し、前記負極活物質層は、ケイ素の単体金属、合金及び化合物、スズの単体金属、合金及び化合物、炭素質材料、並びにリチウムチタン複合酸化物のうちの少なくとも1種を含有する負極活物質を含む〔5〕に記載の非水系電解液二次電池。
〔7〕
前記正極は、集電体上に正極活物質層を有し、前記正極活物質層は、リチウム・コバルト複合酸化物、リチウム・コバルト・ニッケル複合酸化物、リチウム・マンガン複合酸化物、リチウム・コバルト・マンガン複合酸化物、リチウム・ニッケル複合酸化物、リチウム・ニッケル・マンガン複合酸化物、リチウム・コバルト・ニッケル・マンガン複合酸化物、からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有することを特徴とする〔5〕又は〔6〕に記載の非水系電解液二次電池。
〔8〕
前記正極は、集電体上に正極活物質層を有し、前記正極活物質層は、LixMPO(M=周期表の第4周期の4族〜11族の遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素、xは0<x<1.2)を含有することを特徴とする〔5〕乃至〔7〕の何れか一つに記載の非水系電解液二次電池。
(In the general formula (1), R 1 and R 2 each independently may have a substituent and represent a hydrocarbon group having a carbon number of 15 or less. R 1 and R 2 are bonded to each other And may form an annular structure)
[2]
The non-aqueous electrolytic solution according to [1], wherein the compound represented by the general formula (1) is combined with R 1 and R 2 to form a cyclic structure.
[3]
The non-aqueous electrolytic solution as described in [1], wherein the compound represented by the general formula (1) is a chain compound.
[4]
Lithium oxalate salt is a group consisting of lithium bis (oxalate) borate, lithium difluoro (oxalate) borate, lithium tris (oxalate) phosphate, lithium difluoro bis (oxalate) phosphate, lithium tetrafluoro (oxalate) phosphate The nonaqueous electrolytic solution according to any one of [1] to [3], which is at least one or more kinds.
[5]
A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a negative electrode and a positive electrode capable of storing and releasing lithium ions, and the non-aqueous electrolyte according to any one of [1] to [4].
[6]
The negative electrode has a negative electrode active material layer on a current collector, and the negative electrode active material layer is a single metal, an alloy and a compound of silicon, a single metal, an alloy and a compound of tin, a carbonaceous material, and a lithium titanium composite The non-aqueous electrolyte solution secondary battery as described in [5] which contains the negative electrode active material containing at least 1 sort (s) of oxides.
[7]
The positive electrode has a positive electrode active material layer on a current collector, and the positive electrode active material layer is a lithium-cobalt composite oxide, a lithium-cobalt-nickel composite oxide, a lithium-manganese composite oxide, lithium-cobalt · Characterized in that it contains at least one selected from the group consisting of a manganese composite oxide, a lithium-nickel composite oxide, a lithium-nickel-manganese composite oxide, and a lithium-cobalt-nickel-manganese composite oxide [ 5] or the non-aqueous electrolyte secondary battery as described in [6].
[8]
The positive electrode has a positive electrode active material layer on a current collector, and the positive electrode active material layer is selected from the group consisting of LixMPO 4 (M = transition metal of Groups 4 to 11 of the fourth period of the periodic table) The nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of [5] to [7], wherein x contains 0 <x <1.2).

本発明は、LiPFとリチウムオキサラート塩と一般式(1)であらわされる化合物を、ある特定の組成範囲とすることを特徴の一つとしている。
発明者は、一般式(1)であらわされる化合物と、リチウムオキサラート塩とを混合することによる新規電解液組成物の開発を鋭意実施した。その結果、リチウムオキサラート塩の量が、一般式(1)であらわされる化合物の量以上であると、耐久性が高く、かつ抵抗が低い被膜が形成されることが分かった。
The present invention is characterized in that the composition represented by LiPF 6 and lithium oxalate salt and the compound represented by the general formula (1) is in a specific composition range.
The inventor has intensively developed a novel electrolytic solution composition by mixing a compound represented by the general formula (1) with a lithium oxalate salt. As a result, it was found that when the amount of lithium oxalate salt is equal to or more than the amount of the compound represented by the general formula (1), a film having high durability and low resistance is formed.

これは、リチウムオキサラート塩の量が一般式(1)であらわされる化合物の量以上であると、適切にリチウムオキサラート塩との結合が生成されるが、リチウムオキサラート塩の量が一般式(1)であらわされる化合物の量よりも少ないと、適切にリチウムオキサラート塩との結合が生成されずに、リチウムオキサラート塩以外の溶媒種との反応量が多くなることで、耐久性が低く、かつ抵抗が高い被膜が形成するためと推測される。また発明者は、更に非水系電解液中に含まれるLiPF量にも注目し、特定のLiPFとリチウムオキサラート塩との組成とすることで、上記被膜中に効率的にフッ素原子を導入できることから、被膜の耐久性を向上させ、かつ抵抗を低減できることを見出した。
このように、本発明の非水系電解液を用いることで、高温保存試験やサイクル試験といった耐久試験後においても、容量維持率が高く、充放電レート特性や入出力性能に優れ、また、インピーダンス特性にも優れた非水系電解液電池が提供できることになる。
This is because when the amount of lithium oxalate salt is equal to or more than the amount of the compound represented by the general formula (1), a bond with the lithium oxalate salt is appropriately formed, but the amount of lithium oxalate salt is a general formula If the amount is less than the amount of the compound represented by (1), the reaction with the solvent other than the lithium oxalate salt is increased without appropriately forming a bond with the lithium oxalate salt, the durability is improved. It is presumed that a low and high resistance film is formed. Furthermore, the inventor further pays attention to the amount of LiPF 6 contained in the non-aqueous electrolyte solution, and efficiently introduces a fluorine atom into the film by setting it as the composition of the specific LiPF 6 and lithium oxalate salt. It has been found that it is possible to improve the durability of the film and to reduce the resistance.
Thus, by using the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, the capacity retention ratio is high, and the charge / discharge rate characteristics and the input / output performance are excellent even after the endurance test such as the high temperature storage test and the cycle test. It is possible to provide an excellent non-aqueous electrolyte battery.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(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はされない。   Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described in detail, but the description of the constituent requirements described below is an example (representative example) of the embodiment of the present invention, and the present invention exceeds the gist of the claims. There is no limitation to these contents unless otherwise stated.

<1.電解液>
<1−1.電解質>
<1−1−1.LiPF
本発明は、電解質として、LiPFを含有する。
<1. Electrolyte>
<1-1. Electrolyte>
<1-1-1. LiPF 6 >
The present invention contains LiPF 6 as an electrolyte.

本発明の非水系電解液においては、非水系電解液中のLiPFの含有量は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常8質量%以上であり、9質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましい。また、通常18質量%以下であり、16質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましい。LiPFの濃度が上記範囲内であると、非水系電解液中のリチウムイオン濃度と電解液の粘度のバランスが適正化され、高充放電レート特性や高入出力特性、高サイクル耐久性がより発現し易くなる。尚、上記値は、非水系電解液を調製する際の仕込み量から算出してもよいが、電解液を分析して、電解液中に含まれる含有量から適宜算出してもよい。 In the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, the content of LiPF 6 in the non-aqueous electrolyte solution is not limited as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but is usually 8% by mass or more and 9% by mass or more Is preferably 10% by mass or more. Moreover, it is 18 mass% or less normally, It is preferable that it is 16 mass% or less, It is more preferable that it is 15 mass% or less. When the concentration of LiPF 6 is within the above range, the balance between the lithium ion concentration in the non-aqueous electrolytic solution and the viscosity of the electrolytic solution is optimized, and high charge / discharge rate characteristics, high input / output characteristics, and high cycle durability are more achieved. It becomes easy to express. In addition, although the said value may be calculated from the preparation amount at the time of preparing a non-aqueous electrolyte solution, an electrolyte solution may be analyzed and you may calculate suitably from content contained in electrolyte solution.

<1−1−2.リチウムオキサラート塩>
本発明は、電解質として、リチウムオキサラート塩を含有する。リチウムオキサラート塩としては、リチウムジフルオロ(オキサラート)ボレート、リチウムビス(オキサラート)ボレート、リチウムテトラフルオロ(オキサラート)フォスフェート、リチウムジフルオロビス(オキサラート)フォスフェート、リチウムトリス(オキサラート)フォスフェート等が挙げられる。
中でも、リチウムビス(オキサラート)ボレート及びリチウムジフルオロビス(オキサラート)フォスフェートが、一般式(1)であらわされる化合物と組み合わせて用いた際の耐久性向上効果が高いことから好ましい。
<1-1-2. Lithium oxalate salt>
The present invention contains a lithium oxalate salt as an electrolyte. Examples of lithium oxalate salts include lithium difluoro (oxalate) borate, lithium bis (oxalate) borate, lithium tetrafluoro (oxalate) phosphate, lithium difluoro bis (oxalate) phosphate, lithium tris (oxalate) phosphate and the like .
Among them, lithium bis (oxalate) borate and lithium difluorobis (oxalate) phosphate are preferable because they have a high effect of improving the durability when used in combination with the compound represented by the general formula (1).

本発明の非水系電解液においては、非水系電解液中のリチウムオキサラート塩の含有量は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.0010質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上、最も好ましくは0.2質量%以上であり、また、通常1.8質量%以下、好ましくは1.7質量%以下、より好ましくは1.6質量%以下、特に好ましくは1.5質量%以下である。リチウムオキサラート塩の濃度が上記範囲内であると、高温保存特性やサイクル特性等の耐久性の向上効果がより発現し易くなる。尚、上記値は、非水系電解液を調製する際の仕込み量から算出してもよいが、電解液を分析して、電解液中に含
まれる含有量から適宜算出してもよい。
In the non-aqueous electrolytic solution of the present invention, the content of the lithium oxalate salt in the non-aqueous electrolytic solution is not limited as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but usually 0.0010 mass% or more, preferably 0. It is at least 01% by mass, more preferably at least 0.05% by mass, still more preferably at least 0.1% by mass, most preferably at least 0.2% by mass, and usually at most 1.8% by mass, preferably 1 .7% by mass or less, more preferably 1.6% by mass or less, particularly preferably 1.5% by mass or less. When the concentration of the lithium oxalate salt is in the above range, the effect of improving the durability such as high-temperature storage characteristics and cycle characteristics can be more easily exhibited. In addition, although the said value may be calculated from the preparation amount at the time of preparing a non-aqueous electrolyte solution, an electrolyte solution may be analyzed and you may calculate suitably from content contained in electrolyte solution.

<1−1−3.LiPF6及びリチウムオキサラート塩>
本発明において、非水系電解液全体に対するLiPFの質量%[A]と、リチウムオキサラート塩の質量%[B]の比[A]/[B]は、5以上90以下である。
本発明の効果をより顕著に発揮するためには、[A]/[B]は好ましくは7以上、より好ましくは7.5以上、更に好ましくは8以上、より更に好ましくは9以上、最も好ましくは10以上であり、また好ましくは70以下、より好ましくは60以下、更に好ましくは50以下である。[A]/[B]の比率が上記範囲内であると、リチウムオキサラート塩と一般式(1)で表される化合物による被膜形成が促進され、耐久性が向上する。
<1-1-3. LiPF6 and lithium oxalate salts>
In the present invention, the ratio [A] / [B] of mass% [A] of LiPF 6 to mass% [B] of lithium oxalate salt with respect to the whole non-aqueous electrolytic solution is 5 or more and 90 or less.
[A] / [B] is preferably 7 or more, more preferably 7.5 or more, still more preferably 8 or more, still more preferably 9 or more, most preferably, in order to exert the effects of the present invention more significantly. Is 10 or more, preferably 70 or less, more preferably 60 or less, and still more preferably 50 or less. When the ratio of [A] / [B] is in the above range, film formation by the lithium oxalate salt and the compound represented by the general formula (1) is promoted, and the durability is improved.

[A]/[B]が上記範囲内であると、電解液の電気伝導率が適正範囲内となり、入出力特性や充放電レート特性が向上する。また、被膜中に効率的にフッ素原子を導入できることから、被膜の耐久性を向上させ、かつ抵抗を低減できる。   When [A] / [B] is in the above range, the electric conductivity of the electrolytic solution is in the appropriate range, and the input / output characteristics and the charge / discharge rate characteristics are improved. Moreover, since the fluorine atom can be efficiently introduced into the film, the durability of the film can be improved and the resistance can be reduced.

<1−1−4.その他のリチウム塩>
本発明における非水系電解液は、電解質として、LiPFとリチウムオキサラート塩が用いられるが、さらにその他のリチウム塩を1種以上含有することができる。その他のリチウム塩としては、LiPF及びリチウムオキサラート塩以外のリチウム塩であって、この用途に用いることが知られているものであれば、特に制限はなく、具体的には以下のものが挙げられる。
<1-1-4. Other lithium salts>
Nonaqueous electrolytic solution in the present invention, as the electrolyte, although LiPF 6 and lithium oxalate salt is used, it is possible to further contain other lithium salt one or more. As other lithium salts, lithium salts other than LiPF 6 and lithium oxalate salts are not particularly limited as long as they are known to be used for this application, and specifically the following It can be mentioned.

例えば、LiBF、LiClO、LiAlF、LiSbF、LiTaF、LiWF等の無機リチウム塩;
LiPOF、LiPO等のLiPF以外のフルオロリン酸リチウム塩類;
LiWOF等のタングステン酸リチウム塩類;
HCOLi、CHCOLi、CHFCOLi、CHFCOLi、CFCOLi、CFCHCOLi、CFCFCOLi、CFCFCFCOLi、CFCFCFCFCOLi等のカルボン酸リチウム塩類;
FSOLi、CHSOLi、CHFSOLi、CHFSOLi、CFSOLi、CFCFSOLi、CFCFCFSOLi、CFCFCFCFSOLi等のスルホン酸リチウム塩類;
LiN(FCO、LiN(FCO)(FSO)、LiN(FSO、LiN(FSO)(CFSO)、LiN(CFSO、LiN(CSO、リチウム環状1,2−パーフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状1,3−パーフルオロプロパンジスルホニルイミド、LiN(CFSO)(CSO)等のリチウムイミド塩類;
LiC(FSO、LiC(CFSO、LiC(CSO等のリチウムメチド塩類;
その他、LiPF(CF、LiPF(C、LiPF(CFSO、LiPF(CSO、LiBFCF、LiBF、LiBF、LiBF(CF、LiBF(C、LiBF(CFSO、LiBF(CSO等の含フッ素有機リチウム塩類;等が挙げられる。
For example, inorganic lithium salts such as LiBF 4 , LiClO 4 , LiAlF 4 , LiSbF 6 , LiTaF 6 , LiWF 7 and the like;
Lithium fluorophosphate salts other than LiPF 6 such as LiPO 3 F, LiPO 2 F 2 ;
Lithium tungstate salts such as LiWOF 5 ;
HCO 2 Li, CH 3 CO 2 Li, CH 2 FCO 2 Li, CHF 2 CO 2 Li, CF 3 CO 2 Li, CF 3 CH 2 CO 2 Li, CF 3 CF 2 CO 2 Li, CF 3 CF 2 CF 2 Carboxylic acid lithium salts such as CO 2 Li, CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CO 2 Li;
FSO 3 Li, CH 3 SO 3 Li, CH 2 FSO 3 Li, CHF 2 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, CF 3 CF 2 SO 3 Li, CF 3 CF 2 CF 2 SO 3 Li, CF 3 CF 2 Sulfonic acid lithium salts such as CF 2 CF 2 SO 3 Li;
LiN (FCO 2) 2, LiN (FCO) (FSO 2), LiN (FSO 2) 2, LiN (FSO 2) (CF 3 SO 2), LiN (CF 3 SO 2) 2, LiN (C 2 F 5 Lithium imides such as SO 2 ) 2 , lithium cyclic 1,2-perfluoroethane disulfonyl imide, lithium cyclic 1,3-perfluoropropane disulfonyl imide, LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ), etc. salts;
Lithium methide salts such as LiC (FSO 2 ) 3 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiC (C 2 F 5 SO 2 ) 3 and the like;
In addition, 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 3 CF 3 , LiBF 3 C 2 F 5, LiBF 3 C 3 F 7, 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 And fluorine-containing organic lithium salts such as

本発明で得られる高温保存試験やサイクル試験等の耐久試験後の入出力特性や充放電レート充放電特性、インピーダンス特性の向上効果を更に高める点から、無機リチウム塩類、LiPF以外のフルオロリン酸リチウム塩類、スルホン酸リチウム塩類、リチウムイミド塩類、リチウムオキサラート塩類、の中から選ばれるものが好ましく、リチウム塩が好ましく、具体的には、LiPO、LiBF、FSOLi,LiN(CF
、LiN(FSO、の中から選ばれるものが特に好ましい。
Fluorophosphate other than inorganic lithium salts and LiPF 6 from the viewpoint of further enhancing the effect of improving input / output characteristics, charge / discharge rate charge / discharge characteristics, and impedance characteristics after durability tests such as high temperature storage tests and cycle tests obtained in the present invention. Lithium salts, sulfonic acid lithium salts, lithium imide salts, lithium oxalate salts are preferred, and lithium salts are preferred. Specifically, LiPO 2 F 2 , LiBF 4 , FSO 3 Li, LiN ( CF 3 S
Particularly preferred is one selected from O 2 ) 2 and LiN (FSO 2 ) 2 .

LiPFとリチウムオキサラート塩以外のその他のリチウム塩の含有量は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常0.01質量%以上であり、0.1質量%以上であることが好ましく、0.2質量%以上であることがより好ましい。また、通常5質量%以下であり、4質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましい。LiPFとリチウムオキサラート塩以外のその他のリチウム塩の濃度が上記範囲内であると、充放電レート特性や入出力特性、高温保存特性、サイクル特性等を向上させる効果が更に発現しやすくなる。 The content of LiPF 6 and other lithium salts other than lithium oxalate salts is optional as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but is usually 0.01% by mass or more and 0.1% by mass or more Is preferably 0.2% by mass or more. Also, it is usually 5% by mass or less, preferably 4% by mass or less, and more preferably 3% by mass or less. When the concentration of LiPF 6 and the lithium salt other than the lithium oxalate salt is in the above range, the effect of improving charge / discharge rate characteristics, input / output characteristics, high temperature storage characteristics, cycle characteristics and the like is further easily exhibited.

また、LiPFとリチウムオキサラート塩とその他のリチウム塩は、電解液の電気伝導率を良好な範囲とし、良好な電池性能を確保する点から、非水系電解液中のリチウム塩の総質量が、通常8.5質量%以上であり、好ましくは9.0質量%以上、より好ましくは9.5質量%以上であり、また、通常20質量%以下、好ましくは18質量%以下、より好ましくは17質量%以下、更に好ましくは16質量%以下となるように使用することが好ましい。 In addition, LiPF 6 and lithium oxalate salts and other lithium salts make the electric conductivity of the electrolyte a good range and ensure good battery performance, so the total mass of lithium salt in the non-aqueous electrolyte is , Usually 8.5% by mass or more, preferably 9.0% by mass or more, more preferably 9.5% by mass or more, and usually 20% by mass or less, preferably 18% by mass or less, more preferably It is preferable to use so that it becomes 17 mass% or less, More preferably, it is 16 mass% or less.

ここで、LiPOを電解液中に含有させる場合の電解液の調製は、別途公知の手法で合成したLiPOを、LiPFを含む電解液に添加する方法や後述する活物質や極板等の電池構成要素中に水を共存させておき、LiPFを含む電解液を用いて電池を組み立てる際に系中でLiPOを発生させる方法が挙げられ、本発明においてはいずれの手法を用いてもよい。
上記の非水系電解液、および非水系電解液電池中におけるLiPOの含有量を測定する手法としては、特に制限がなく、公知の手法であれば任意に用いることができるが、具体的にはイオンクロマトグラフィーや、F核磁気共鳴分光法(以下、NMRと省略する場合がある)等が挙げられる。
Here, the active material prepared in the electrolyte solution in the case of incorporating the LiPO 2 F 2 in the electrolyte solution, the LiPO 2 F 2 which is separately synthesized by a known method, described later method or be added to the electrolytic solution containing LiPF 6 and in cell components of the electrode plate such as allowed to coexist water, a method of generating LiPO 2 F 2 in the system when the battery is assembled by using the electrolytic solution containing LiPF 6 and the like, in the present invention Any method may be used.
There is no particular limitation on the method of measuring the content of LiPO 2 F 2 in the above non-aqueous electrolyte solution and non-aqueous electrolyte battery, and any known method can be used, but it is not particularly limited. And ion chromatography, F nuclear magnetic resonance spectroscopy (hereinafter sometimes abbreviated as NMR), and the like.

本発明の非水系電解液は、一般的な非水系電解液と同様、通常はその主成分として、電解質及びこれを溶解する非水溶媒を有する。更に、下記一般式(1)で表わされる化合物( 以下適宜、「特定化合物」という。)を少なくとも1種含有する。加えて、その他の
成分(添加剤等)を含有していてもよい。
The non-aqueous electrolytic solution of the present invention, as a general non-aqueous electrolytic solution, usually has, as its main component, an electrolyte and a non-aqueous solvent for dissolving the same. Furthermore, it contains at least one kind of a compound represented by the following general formula (1) (hereinafter, appropriately referred to as “specific compound”). In addition, other components (such as additives) may be contained.

<1−1−5.一般式(1)であらわされる化合物>
本発明は、非水系電解液中に、LiPFと、オキサラート塩と共に、下記一般式(1)で表わされる化合物を含有する。

Figure 0006520151
(一般式(1)中、R,Rはそれぞれ独立に、置換基を有していてもよく、炭素数が1以上15以下の炭化水素基を表す。R,Rとが互いに結合して、環状構造を形成していてもよい。) <1-1-5. Compound Represented by General Formula (1)>
The present invention contains, in a non-aqueous electrolytic solution, LiPF 6 and a compound represented by the following general formula (1) together with an oxalate salt.
Figure 0006520151
(In the general formula (1), R 1 and R 2 may each independently have a substituent and represent a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. R 1 and R 2 are mutually different They may be combined to form a cyclic structure.)

,Rは、一価の炭化水素基であれば、その種類は特に制限されない。例えば、脂肪族炭化水素基であっても芳香族炭化水素基であってもよく、脂肪族炭化水素基と芳香族炭化水素基とが結合したものであってもよい。脂肪族炭化水素基は、飽和炭化水素基であってもよく、不飽和結合(炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合)を含んでいてもよい。また、脂肪族炭化水素基は、鎖状であっても環状であってもよく、鎖状の場合は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。更には、鎖状と環状とが結合したものであっ
てもよい。なお、R及びRは互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
The type is not particularly limited as long as R 1 and R 2 are monovalent hydrocarbon groups. For example, it may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, or it may be a combination of an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group, and may contain unsaturated bonds (carbon-carbon double bonds or carbon-carbon triple bonds). The aliphatic hydrocarbon group may be linear or cyclic, and in the case of linear, it may be linear or branched. Furthermore, the chain and cyclic groups may be combined. R 1 and R 2 may be the same as or different from each other.

また、R,Rとが互いに結合して環状構造を形成する場合、R及びRが互いに結合して構成された炭化水素基は二価である。二価の炭化水素基の種類は特に制限されない。即ち、脂肪族基でも芳香族基でもよく、脂肪族基と芳香族基とが結合したものでもよい。脂肪族基の場合、飽和基でも不飽和基でもよい。また、鎖状基でも環状基でもよく、鎖状基の場合は直鎖状基でも分岐鎖状基でもよい。更には鎖状基と環状基とが結合したものでもよい。 Further, when R 1 and R 2 bond to each other to form a cyclic structure, the hydrocarbon group formed by bonding R 1 and R 2 to each other is divalent. The type of divalent hydrocarbon group is not particularly limited. That is, it may be an aliphatic group or an aromatic group, or it may be a combination of an aliphatic group and an aromatic group. In the case of an aliphatic group, it may be a saturated or unsaturated group. Further, it may be a chain group or a cyclic group, and in the case of a chain group, it may be a linear group or a branched group. Furthermore, those in which a chain group and a cyclic group are bonded may be used.

また、R,Rの炭化水素基が置換基を有する場合、その置換基の種類は、本発明の趣旨に反するものでない限り特に制限されないが、例としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。また、ハロゲン原子以外の置換基として、エステル基、シアノ基、カルボニル基、エーテル基等の官能基を有する置換基なども挙げられ、好ましくはシアノ基、カルボニル基である。R,Rの炭化水素基は、これらの置換基を一つのみ有していてもよく、二つ以上有していてもよい。二つ以上の置換基を有する場合、それらの置換基は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。 In addition, when the hydrocarbon group of R 1 and R 2 has a substituent, the type of the substituent is not particularly limited unless it is contrary to the spirit of the present invention, and examples thereof include a fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom And a halogen atom such as iodine atom, preferably a fluorine atom. Moreover, as a substituent other than a halogen atom, a substituent having a functional group such as an ester group, a cyano group, a carbonyl group, an ether group and the like can also be mentioned, with preference given to a cyano group and a carbonyl group. The hydrocarbon group of R 1 and R 2 may have only one of these substituents, or may have two or more of these substituents. When they have two or more substituents, those substituents may be the same or may be different from each other.

,Rの各々の炭化水素基の炭素数は、本発明の趣旨に反するものでない限り特に制限されないが、通常1以上であり、また通常15以下、好ましくは12以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは9以下である。RとRとが互いに結合して二価の炭化水素基を形成している場合は、その二価の炭化水素基の炭素数が、通常1以上であり、また通常15以下、好ましくは13以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは8以下である。尚、R,Rの炭化水素基が炭素原子を含有する置換基を有する場合は、その置換基も含めたR,R全体の炭素数が上記範囲を満たしていることが好ましい。 The carbon number of each hydrocarbon group of R 1 and R 2 is not particularly limited as long as it does not contradict the spirit of the present invention, but is usually 1 or more, and usually 15 or less, preferably 12 or less, more preferably 10 More preferably, it is 9 or less. When R 1 and R 2 are bonded to each other to form a bivalent hydrocarbon group, the carbon number of the bivalent hydrocarbon group is usually 1 or more, and usually 15 or less, preferably It is 13 or less, more preferably 10 or less, still more preferably 8 or less. When the hydrocarbon group of R 1 and R 2 has a substituent containing a carbon atom, it is preferable that the total number of carbon atoms of R 1 and R 2 including the substituent satisfy the above range.

次いで、上記一般式(1)で表わされる酸無水物の具体例について説明する。なお、以下の例示において「類縁体」とは、例示される酸無水物の構造の一部を、本発明の趣旨に反しない範囲で、別の構造に置き換えることにより得られる酸無水物を指すもので、例えば複数の酸無水物からなる二量体、三量体及び四量体など、または、置換基の炭素数が同じではあるが分岐鎖を有するなど構造異性のもの、置換基が酸無水物に結合する部位が異なるものなどが挙げられる。
まず、R,Rが同一である酸無水物の具体例を以下に挙げる。
Next, specific examples of the acid anhydride represented by the above general formula (1) will be described. In the following examples, “analog” refers to an acid anhydride obtained by replacing a part of the structure of the exemplified acid anhydride with another structure without departing from the spirit of the present invention. Such as dimers, trimers and tetramers consisting of a plurality of acid anhydrides, or structurally isomeric ones having the same carbon number of substituents but having branched chains, etc., and the substituent is an acid Those having different sites of binding to an anhydride and the like can be mentioned.
First, specific examples of acid anhydrides in which R 1 and R 2 are the same are listed below.

,Rが鎖状アルキル基である酸無水物の具体例としては、
無水酢酸、
プロピオン酸無水物、
ブタン酸無水物、
2−メチルプロピオン酸無水物、
2,2−ジメチルプロピオン酸無水物、
2−メチルブタン酸無水物、
3−メチルブタン酸無水物、
2,2−ジメチルブタン酸無水物、
2,3−ジメチルブタン酸無水物、
3,3−ジメチルブタン酸無水物、
2,2,3−トリメチルブタン酸無水物、
2,3,3−トリメチルブタン酸無水物、
2,2,3,3−テトラメチルブタン酸無水物、
2−エチルブタン酸無水物等、
及びそれらの類縁体などが挙げられる。
As specific examples of acid anhydrides in which R 1 and R 2 are linear alkyl groups,
Acetic anhydride,
Propionic anhydride,
Butanoic anhydride,
2-Methylpropionic anhydride,
2,2-dimethylpropionic anhydride,
2-methylbutanoic anhydride,
3-methylbutanoic anhydride,
2,2-dimethylbutanoic anhydride,
2,3-Dimethylbutanoic anhydride,
3,3-dimethylbutanoic anhydride,
2,2,3-trimethylbutanoic anhydride,
2,3,3-trimethylbutanoic anhydride,
2,2,3,3-tetramethylbutanoic anhydride,
2-ethylbutanoic anhydride, etc.
And their analogues.

,Rが環状アルキル基である酸無水物の具体例としては、
シクロプロパンカルボン酸無水物、
シクロペンタンカルボン酸無水物、
シクロヘキサンカルボン酸無水物等、
及びそれらの類縁体などが挙げられる。
As specific examples of the acid anhydride wherein R 1 and R 2 are cyclic alkyl groups,
Cyclopropanecarboxylic acid anhydride,
Cyclopentanecarboxylic acid anhydride,
Cyclohexane carboxylic acid anhydride etc.
And their analogues.

,Rがアルケニル基である酸無水物の具体例としては、
アクリル酸無水物、
2−メチルアクリル酸無水物、
3−メチルアクリル酸無水物、
2,3−ジメチルアクリル酸無水物、
3,3−ジメチルアクリル酸無水物、
2,3,3−トリメチルアクリル酸無水物、
2−フェニルアクリル酸無水物、
3−フェニルアクリル酸無水物、
2,3−ジフェニルアクリル酸無水物、
3,3−ジフェニルアクリル酸無水物、
3−ブテン酸無水物、
2−メチル−3−ブテン酸無水物、
2,2−ジメチル−3−ブテン酸無水物、
3−メチル−3−ブテン酸無水物、
2−メチル−3−メチル−3−ブテン酸無水物、
2,2−ジメチル−3−メチル−3−ブテン酸無水物、
3−ペンテン酸無水物、4−ペンテン酸無水物、
2−シクロペンテンカルボン酸無水物、
3−シクロペンテンカルボン酸無水物、
4−シクロペンテンカルボン酸無水物等、
及びそれらの類縁体などが挙げられる。
As specific examples of the acid anhydride wherein R 1 and R 2 are alkenyl groups,
Acrylic anhydride,
2-methyl acrylic anhydride,
3-methylacrylic anhydride,
2,3-Dimethylacrylic anhydride,
3, 3-dimethyl acrylic anhydride,
2,3,3-trimethylacrylic anhydride,
2-phenylacrylic anhydride,
3-phenylacrylic anhydride,
2,3-Diphenylacrylic anhydride,
3,3-diphenylacrylic anhydride,
3-butenoic anhydride,
2-Methyl-3-butenoic anhydride,
2,2-Dimethyl-3-butenoic anhydride,
3-Methyl-3-butenoic anhydride,
2-Methyl-3-methyl-3-butenoic anhydride,
2,2-Dimethyl-3-methyl-3-butenoic anhydride,
3-pentenoic anhydride, 4-pentenoic anhydride,
2-Cyclopentenecarboxylic acid anhydride,
3-Cyclopentenecarboxylic anhydride,
4-cyclopentene carboxylic acid anhydride etc.,
And their analogues.

,Rがアルキニル基である酸無水物の具体例としては、
プロピン酸無水物、
3−フェニルプロピン酸無水物、
2−ブチン酸無水物、
2−ペンチン酸無水物、
3−ブチン酸無水物、
3−ペンチン酸無水物、
4−ペンチン酸無水物等、
及びそれらの類縁体などが挙げられる。
As specific examples of the acid anhydride wherein R 1 and R 2 are an alkynyl group,
Propynic anhydride,
3-phenylpropanoic acid anhydride,
2-butyric anhydride,
2-pentanoic acid anhydride,
3-butyric anhydride,
3-pentanoic acid anhydride,
4-pentynic acid anhydride, etc.
And their analogues.

,Rがアリール基である酸無水物の具体例としては、
安息香酸無水物、
4−メチル安息香酸無水物、
4−エチル安息香酸無水物、
4−tert−ブチル安息香酸無水物、
2−メチル安息香酸無水物、
2,4,6−トリメチル安息香酸無水物、
1−ナフタレンカルボン酸無水物、
2−ナフタレンカルボン酸無水物等、
及びそれらの類縁体などが挙げられる。
As specific examples of the acid anhydride wherein R 1 and R 2 are an aryl group,
Benzoic anhydride,
4-methylbenzoic anhydride,
4-ethylbenzoic anhydride,
4-tert-butylbenzoic anhydride,
2-methylbenzoic anhydride,
2,4,6-trimethylbenzoic anhydride,
1-naphthalene carboxylic acid anhydride,
2-naphthalenecarboxylic acid anhydride, etc.
And their analogues.

また、R,Rがハロゲン原子で置換された酸無水物の例として、主にフッ素原子で置換された酸無水物の例を以下に挙げるが、これらのフッ素原子の一部又は全部を塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子に置換して得られる酸無水物も、例示化合物に含まれるものとする。 Further, examples of R 1, R 2 is an acid anhydride substituted with a halogen atom, primarily cited example has been anhydride substituted with a fluorine atom are set forth below, some or all of these fluorine atoms An acid anhydride obtained by substitution to a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom is also included in the exemplified compounds.

,Rがハロゲン原子で置換された鎖状アルキル基である酸無水物の例としては、フルオロ酢酸無水物、
ジフルオロ酢酸無水物、
トリフルオロ酢酸無水物、
2−フルオロプロピオン酸無水物、
2,2−ジフルオロプロピオン酸無水物、
2,3−ジフルオロプロピオン酸無水物、
2,2,3−トリフルオロプロピオン酸無水物、
2,3,3−トリフルオロプロピオン酸無水物、
2,2,3,3−テトラプロピオン酸無水物、
2,3,3,3−テトラプロピオン酸無水物、
3−フルオロプロピオン酸無水物、
3,3−ジフルオロプロピオン酸無水物、
3,3,3−トリフルオロプロピオン酸無水物、
パーフルオロプロピオン酸無水物等、
及びそれらの類縁体などが挙げられる。
Examples of acid anhydrides in which R 1 and R 2 are linear alkyl groups substituted with a halogen atom include fluoroacetic acid anhydride,
Difluoroacetic anhydride,
Trifluoroacetic anhydride,
2-fluoropropionic anhydride,
2,2-difluoropropionic anhydride,
2,3-Difluoropropionic anhydride,
2,2,3-trifluoropropionic anhydride,
2,3,3-Trifluoropropionic anhydride,
2,2,3,3-tetrapropionic anhydride,
2,3,3,3-tetrapropionic anhydride,
3-fluoropropionic anhydride,
3,3-difluoropropionic acid anhydride,
3,3,3-trifluoropropionic anhydride,
Perfluoropropionic anhydride, etc.
And their analogues.

,Rがハロゲン原子で置換された環状アルキル基である酸無水物の例としては、2−フルオロシクロペンタンカルボン酸無水物、
3−フルオロシクロペンタンカルボン酸無水物、
4−フルオロシクロペンタンカルボン酸無水物等、
及びそれらの類縁体などが挙げられる
Examples of acid anhydrides in which R 1 and R 2 are cyclic alkyl groups substituted with a halogen atom include 2-fluorocyclopentanecarboxylic acid anhydride,
3-fluorocyclopentanecarboxylic acid anhydride,
4-fluorocyclopentanecarboxylic acid anhydride and the like,
And their analogues etc.

,Rがハロゲン原子で置換されたアルケニル基である酸無水物の例としては、
2−フルオロアクリル酸無水物、
3−フルオロアクリル酸無水物、
2,3−ジフルオロアクリル酸無水物、
3,3−ジフルオロアクリル酸無水物、
2,3,3−トリフルオロアクリル酸無水物、
2−(トリフルオロメチル)アクリル酸無水物、
3−( トリフルオロメチル)アクリル酸無水物、
2,3−ビス(トリフルオロメチル)アクリル酸無水物、
2,3,3−トリス(トリフルオロメチル)アクリル酸無水物、
2−(4−フルオロフェニル)アクリル酸無水物、
3−(4−フルオロフェニル)アクリル酸無水物、
2,3−ビス(4−フルオロフェニル)アクリル酸無水物、
3,3−ビス(4−フルオロフェニル)アクリル酸無水物、
2−フルオロ−3−ブテン酸無水物、
2,2−ジフルオロ−3−ブテン酸無水物、
3−フルオロ−2−ブテン酸無水物、
4−フルオロ−3−ブテン酸無水物、
3,4−ジフルオロ−3−ブテン酸無水物、
3,3,4−トリフルオロ−3−ブテン酸無水物等、
及びそれらの類縁体などが挙げられる。
As an example of the acid anhydride which is an alkenyl group by which R < 1 >, R < 2 > was substituted by the halogen atom,
2-fluoroacrylic anhydride,
3-fluoroacrylic anhydride,
2,3-Difluoroacrylic anhydride,
3, 3-difluoroacrylic anhydride,
2,3,3-trifluoroacrylic anhydride,
2- (trifluoromethyl) acrylic anhydride,
3- (trifluoromethyl) acrylic anhydride,
2,3-bis (trifluoromethyl) acrylic anhydride,
2,3,3-Tris (trifluoromethyl) acrylic anhydride,
2- (4-fluorophenyl) acrylic anhydride,
3- (4-fluorophenyl) acrylic anhydride,
2,3-bis (4-fluorophenyl) acrylic anhydride,
3, 3-bis (4-fluorophenyl) acrylic anhydride,
2-fluoro-3-butenoic acid anhydride,
2,2-difluoro-3-butenoic anhydride,
3-fluoro-2-butenoic acid anhydride,
4-fluoro-3-butenoic anhydride,
3,4-Difluoro-3-butenoic anhydride,
3,3,4-Trifluoro-3-butenoic acid anhydride, etc.
And their analogues.

,Rがハロゲン原子で置換されたアルキニル基である酸無水物の例としては、
3−フルオロ−2−プロピン酸無水物、
3−(4−フルオロフェニル)−2−プロピン酸無水物、
3−(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニル)−2−プロピン酸無水物、
4−フルオロ−2−ブチン酸無水物、
4,4−ジフルオロ−2−ブチン酸無水物、
4,4,4−トリフルオロ−2−ブチン酸無水物等、
及びそれらの類縁体などが挙げられる。
As an example of the acid anhydride which is an alkynyl group by which R < 1 >, R < 2 > was substituted by the halogen atom,
3-fluoro-2-propanoic acid anhydride,
3- (4-Fluorophenyl) -2-propanoic acid anhydride,
3- (2,3,4,5,6-pentafluorophenyl) -2-propanoic acid anhydride,
4-fluoro-2-butyric anhydride,
4,4-Difluoro-2-butyric anhydride,
4,4,4-Trifluoro-2-butyric anhydride, etc.,
And their analogues.

,Rがハロゲン原子で置換されたアリール基である酸無水物の例としては、
4−フルオロ安息香酸無水物、
2,3,4,5,6−ペンタフルオロ安息香酸無水物、
4−トリフルオロメチル安息香酸無水物等、
及びそれらの類縁体などが挙げられる。
Examples of acid anhydrides in which R 1 and R 2 are aryl groups substituted with a halogen atom are
4-fluorobenzoic acid anhydride,
2,3,4,5,6-pentafluorobenzoic acid anhydride,
4-trifluoromethylbenzoic anhydride and the like,
And their analogues.

,Rがエステル、ニトリル、ケトン、エーテルなどの官能基を有する置換基を有している酸無水物の例としては
メトキシギ酸無水物、
エトキシギ酸無水物、
メチルシュウ酸無水物、
エチルシュウ酸無水物、
2−シアノ酢酸無水物、
2−オキソプロピオン酸無水物、
3−オキソブタン酸無水物、
4−アセチル安息香酸無水物、
メトキシ酢酸無水物、
4−メトキシ安息香酸無水物等、
及びそれらの類縁体などが挙げられる。
Examples of acid anhydrides having a substituent having a functional group such as ester, nitrile, ketone or ether as R 1 and R 2 are methoxyformic acid anhydride,
Ethoxyformic anhydride,
Methyl oxalic anhydride,
Ethyl oxalic anhydride,
2-cyanoacetic acid anhydride,
2-oxopropionic anhydride,
3-oxobutanoic anhydride,
4-acetylbenzoic acid anhydride,
Methoxy acetic anhydride,
4-methoxybenzoic anhydride and the like,
And their analogues.

続いて、R,Rとが互いに異なる酸無水物の具体例を以下に挙げる。
,Rとしては上に挙げた例、及びそれらの類縁体の全ての組み合わせが考えられるが、以下に代表的な例を挙げる。
Subsequently, specific examples of acid anhydrides in which R 1 and R 2 are different from each other are listed below.
As the examples of R 1 and R 2 mentioned above, and all combinations of their analogues are conceivable, representative examples are given below.

鎖状アルキル基同士の組み合わせの例としては、
酢酸プロピオン酸無水物、
酢酸ブタン酸無水物、
ブタン酸プロピオン酸無水物、
酢酸2−メチルプロピオン酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of linear alkyl groups are
Acetic acid propionic acid anhydride,
Butanoic acid anhydride,
Butanoic acid propionic acid anhydride,
Acetic acid 2-methylpropionic acid anhydride and the like can be mentioned.

鎖状アルキル基と環状アルキル基の組み合わせの例としては、
酢酸シクロペンタン酸無水物、
酢酸シクロヘキサン酸無水物、
シクロペンタン酸プロピオン酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of chain alkyl groups and cyclic alkyl groups are
Acetic acid cyclopentanic acid anhydride,
Acetic acid cyclohexane anhydride,
Cyclopentanoic acid propionic acid anhydride and the like.

鎖状アルキル基とアルケニル基の組み合わせの例としては、
酢酸アクリル酸無水物、
酢酸3−メチルアクリル酸無水物、
酢酸3−ブテン酸無水物、
アクリル酸プロピオン酸無水物、などが挙げられる。
As an example of the combination of a linear alkyl group and an alkenyl group,
Acetic acid acrylic anhydride,
Acetic acid 3-methylacrylic anhydride,
Acetic acid 3-butenoic anhydride,
And acrylic acid propionic acid anhydride, and the like.

鎖状アルキル基とアルキニル基の組み合わせの例としては、
酢酸プロピン酸無水物、
酢酸2−ブチン酸無水物、
酢酸3−ブチン酸無水物、
酢酸3−フェニルプロピン酸無水物、
プロピオン酸プロピン酸無水物、などが挙げられる。
As an example of the combination of a linear alkyl group and an alkynyl group,
Propylene anhydride,
Acetic acid 2-butyric anhydride,
Acetic acid 3-butyric anhydride,
Acetic acid 3-phenylpropanoic acid anhydride,
Propionic acid propionic acid anhydride and the like can be mentioned.

鎖状アルキル基とアリール基の組み合わせの例としては、
酢酸安息香酸無水物、
酢酸4−メチル安息香酸無水物、
酢酸1−ナフタレンカルボン酸無水物、
安息香酸プロピオン酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of linear alkyl groups and aryl groups are
Acetic acid benzoic acid anhydride,
Acetic acid 4-methylbenzoic anhydride,
Acetic acid 1-naphthalenecarboxylic acid anhydride,
Benzoic acid propionic acid anhydride and the like can be mentioned.

鎖状アルキル基と官能基を有する炭化水素基の組み合わせの例としては、
酢酸フルオロ酢酸無水物、
酢酸トリフルオロ酢酸無水物、
酢酸4−フルオロ安息香酸無水物、
フルオロ酢酸プロピオン酸無水物、
酢酸アルキルシュウ酸無水物、
酢酸2−シアノ酢酸無水物、
酢酸2−オキソプロピオン酸無水物、
酢酸メトキシ酢酸無水物、
メトキシ酢酸プロピオン酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of linear alkyl groups and hydrocarbon groups having a functional group are
Acetic acid fluoroacetic anhydride,
Trifluoroacetic anhydride,
Acetic acid 4-fluorobenzoic acid anhydride,
Fluoroacetic propionic acid anhydride,
Alkyl acetate oxalic acid anhydride,
Acetic acid 2-cyanoacetic anhydride,
Acetic acid 2-oxopropionic acid anhydride,
Acetic acid methoxyacetic anhydride,
Methoxy acetic acid propionic acid anhydride etc. are mentioned.

環状アルキル基同士の組み合わせの例としては、
シクロペンタン酸シクロヘキサン酸無水物、などが挙げられる。
環状アルキル基とアルケニル基の組み合わせの例としては、
アクリル酸シクロペンタン酸無水物、
3−メチルアクリル酸シクロペンタン酸無水物、
3−ブテン酸シクロペンタン酸無水物、
アクリル酸シクロヘキサン酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of cyclic alkyl groups are
Cyclopentanic acid cyclohexane anhydride, etc. may be mentioned.
Examples of combinations of cyclic alkyl groups and alkenyl groups are
Acrylic acid cyclopentanic acid anhydride,
3-methylacrylic acid cyclopentanic acid anhydride,
3-butenoic acid cyclopentanic acid anhydride,
And acrylic acid and cyclohexane anhydride.

環状アルキル基とアルキニル基の組み合わせの例としては、
プロピン酸シクロペンタン酸無水物、
2−ブチン酸シクロペンタン酸無水物、
プロピン酸シクロヘキサン酸無水物、などが挙げられる。
環状アルキル基とアリール基の組み合わせの例としては、
安息香酸シクロペンタン酸無水物、
4−メチル安息香酸シクロペンタン酸無水物、
安息香酸シクロヘキサン酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of cyclic alkyl groups and alkynyl groups are
Propynic acid cyclopentanic acid anhydride,
2-butyric acid cyclopentanic acid anhydride,
Propynoic acid cyclohexane acid anhydride and the like can be mentioned.
Examples of combinations of cyclic alkyl groups and aryl groups are
Benzoic acid cyclopentanic acid anhydride,
4-methylbenzoic acid cyclopentanic acid anhydride,
Benzoic acid cyclohexane acid anhydride and the like can be mentioned.

環状アルキル基と官能基を有する炭化水素基の組み合わせの例としては、
フルオロ酢酸シクロペンタン酸無水物、
シクロペンタン酸トリフルオロ酢酸無水物、
シクロペンタン酸2−シアノ酢酸無水物、
シクロペンタン酸メトキシ酢酸無水物、
シクロヘキサン酸フルオロ酢酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of cyclic alkyl groups and hydrocarbon groups having functional groups are
Fluoroacetic acid cyclopentanic anhydride,
Cyclopentanoic acid trifluoroacetic anhydride,
Cyclopentanoic acid 2-cyanoacetic acid anhydride,
Cyclopentanoic acid methoxyacetic acid anhydride,
Examples thereof include cyclohexane acid fluoroacetic acid anhydride and the like.

アルケニル基同士の組み合わせの例としては、
アクリル酸2−メチルアクリル酸無水物、
アクリル酸3−メチルアクリル酸無水物、
アクリル酸3−ブテン酸無水物、
2−メチルアクリル酸3−メチルアクリル酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of alkenyl groups are
Acrylic acid 2-methylacrylic anhydride,
Acrylic acid 3-methylacrylic anhydride,
Acrylic acid 3-butene anhydride,
2-methyl acrylic acid 3-methyl acrylic anhydride, etc. are mentioned.

アルケニル基とアルキニル基の組み合わせの例としては、
アクリル酸プロピン酸無水物、
アクリル酸2−ブチン酸無水物、
2−メチルアクリル酸プロピン酸無水物、などが挙げられる。
As an example of the combination of an alkenyl group and an alkynyl group,
Propanoic acid acrylic acid anhydride,
Acrylic acid 2-butyric anhydride,
2-Methyl acrylic acid propanoic acid anhydride and the like.

アルケニル基とアリール基の組み合わせの例としては、
アクリル酸安息香酸無水物、
アクリル酸4−メチル安息香酸無水物、
2−メチルアクリル酸安息香酸無水物、などが挙げられる。
As an example of the combination of an alkenyl group and an aryl group,
Acrylic acid benzoic anhydride,
Acrylic acid 4-methylbenzoic anhydride,
2-methylacrylic acid benzoic acid anhydride, and the like.

アルケニル基と官能基を有する炭化水素基の組み合わせの例としては、
アクリル酸フルオロ酢酸無水物、
アクリル酸トリフルオロ酢酸無水物、
アクリル酸2−シアノ酢酸無水物、
アクリル酸メトキシ酢酸無水物、
2−メチルアクリル酸フルオロ酢酸無水物、などが挙げられる。
As an example of the combination of the alkenyl group and the hydrocarbon group which has a functional group,
Acrylic acid fluoroacetic anhydride,
Acrylic acid trifluoroacetic acid anhydride,
Acrylic acid 2-cyanoacetic acid anhydride,
Acrylic acid methoxyacetic anhydride,
And 2-methylacrylic acid fluoroacetic acid anhydride.

アルキニル基同士の組み合わせの例としては、
プロピン酸2−ブチン酸無水物、
プロピン酸3−ブチン酸無水物、
2−ブチン酸3−ブチン酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of alkynyl groups are:
Propynic acid 2-butyric anhydride,
Propynic acid 3-butyric anhydride,
2-butyric acid 3-butyric acid anhydride and the like.

アルキニル基とアリール基の組み合わせの例としては、
安息香酸プロピン酸無水物、
4−メチル安息香酸プロピン酸無水物、
安息香酸2−ブチン酸無水物、などが挙げられる。
As an example of the combination of an alkynyl group and an aryl group,
Propanoic acid benzoic acid anhydride,
4-Methylbenzoic acid propanoic acid anhydride,
Benzoic acid 2-butyric acid anhydride and the like can be mentioned.

アルキニル基と官能基を有する炭化水素基の組み合わせの例としては、
プロピン酸フルオロ酢酸無水物、
プロピン酸トリフルオロ酢酸無水物、
プロピン酸2−シアノ酢酸無水物、
プロピン酸メトキシ酢酸無水物、
2−ブチン酸フルオロ酢酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of an alkynyl group and a hydrocarbon group having a functional group are
Propynoic acid fluoroacetic anhydride,
Propynic acid trifluoroacetic acid anhydride,
Propynoic acid 2-cyanoacetic anhydride,
Propynoic acid methoxyacetic anhydride,
2-butyric acid fluoroacetic acid anhydride and the like.

アリール基同士の組み合わせの例としては、
安息香酸4−メチル安息香酸無水物、
安息香酸1−ナフタレンカルボン酸無水物、
4−メチル安息香酸1−ナフタレンカルボン酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of aryl groups are:
Benzoic acid 4-methylbenzoic acid anhydride,
Benzoic acid 1-naphthalenecarboxylic acid anhydride,
4-methylbenzoic acid 1-naphthalenecarboxylic acid anhydride and the like.

アリール基と官能基を有する炭化水素基の組み合わせの例としては、
安息香酸フルオロ酢酸無水物、
安息香酸トリフルオロ酢酸無水物、
安息香酸2−シアノ酢酸無水物、
安息香酸メトキシ酢酸無水物、
4−メチル安息香酸フルオロ酢酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of aryl groups and hydrocarbon groups having functional groups are
Benzoic acid fluoroacetic anhydride,
Benzoic acid trifluoroacetic acid anhydride,
Benzoic acid 2-cyanoacetic anhydride,
Benzoic acid methoxyacetic anhydride,
And 4-methylbenzoic acid fluoroacetic acid anhydride.

官能基を有する炭化水素基同士の組み合わせの例としては、
フルオロ酢酸トリフルオロ酢酸無水物、
フルオロ酢酸2−シアノ酢酸無水物、
フルオロ酢酸メトキシ酢酸無水物、
トリフルオロ酢酸2−シアノ酢酸無水物、などが挙げられる。
As an example of a combination of hydrocarbon groups having a functional group,
Fluoroacetic acid trifluoroacetic acid anhydride,
Fluoroacetic acid 2-cyanoacetic acid anhydride,
Fluoroacetic acid methoxyacetic anhydride,
Trifluoroacetic acid 2-cyanoacetic acid anhydride and the like can be mentioned.

上記、鎖状構造を形成している酸無水物のうち好ましくは
無水酢酸、
プロピオン酸無水物、
2−メチルプロピオン酸無水物、
シクロペンタンカルボン酸無水物、
シクロヘキサンカルボン酸無水物等、
アクリル酸無水物、
2−メチルアクリル酸無水物、
3−メチルアクリル酸無水物、
2,3−ジメチルアクリル酸無水物、
3,3−ジメチルアクリル酸無水物、
3−ブテン酸無水物、
2−メチル−3−ブテン酸無水物、
プロピン酸無水物、
2−ブチン酸無水物、
安息香酸無水物、
2−メチル安息香酸無水物、
4−メチル安息香酸無水物、
4−tert−ブチル安息香酸無水物、
トリフルオロ酢酸無水物、
3,3,3−トリフルオロプロピオン酸無水物、
2−(トリフルオロメチル)アクリル酸無水物、
2−(4−フルオロフェニル)アクリル酸無水物、
4−フルオロ安息香酸無水物、
2,3,4,5,6−ペンタフルオロ安息香酸無水物、
メトキシギ酸無水物、
エトキシギ酸無水物、
であり、より好ましくは、
アクリル酸無水物、
2−メチルアクリル酸無水物、
3−メチルアクリル酸無水物、
安息香酸無水物、
2−メチル安息香酸無水物、
4−メチル安息香酸無水物、
4−tert−ブチル安息香酸無水物、
4−フルオロ安息香酸無水物、
2,3,4,5,6−ペンタフルオロ安息香酸無水物、
メトキシギ酸無水物、
エトキシギ酸無水物、
である。
Of the above acid anhydrides forming a chain structure, preferably acetic anhydride,
Propionic anhydride,
2-Methylpropionic anhydride,
Cyclopentanecarboxylic acid anhydride,
Cyclohexane carboxylic acid anhydride etc.
Acrylic anhydride,
2-methyl acrylic anhydride,
3-methylacrylic anhydride,
2,3-Dimethylacrylic anhydride,
3, 3-dimethyl acrylic anhydride,
3-butenoic anhydride,
2-Methyl-3-butenoic anhydride,
Propynic anhydride,
2-butyric anhydride,
Benzoic anhydride,
2-methylbenzoic anhydride,
4-methylbenzoic anhydride,
4-tert-butylbenzoic anhydride,
Trifluoroacetic anhydride,
3,3,3-trifluoropropionic anhydride,
2- (trifluoromethyl) acrylic anhydride,
2- (4-fluorophenyl) acrylic anhydride,
4-fluorobenzoic acid anhydride,
2,3,4,5,6-pentafluorobenzoic acid anhydride,
Methoxyformic anhydride,
Ethoxyformic anhydride,
And more preferably
Acrylic anhydride,
2-methyl acrylic anhydride,
3-methylacrylic anhydride,
Benzoic anhydride,
2-methylbenzoic anhydride,
4-methylbenzoic anhydride,
4-tert-butylbenzoic anhydride,
4-fluorobenzoic acid anhydride,
2,3,4,5,6-pentafluorobenzoic acid anhydride,
Methoxyformic anhydride,
Ethoxyformic anhydride,
It is.

これらの化合物は、適切にリチウムオキサラート塩との結合を形成して耐久性に優れる皮膜を形成することで、特に耐久試験後の充放電レート特性、入出力特性、インピーダン
ス特性を向上させることができる観点で好ましい。
続いて、RとRとが互いに結合して環状構造を形成している酸無水物の具体例を以下に挙げる。
These compounds can improve the charge / discharge rate characteristics, the input / output characteristics, and the impedance characteristics after the durability test, in particular, by forming a bond with a lithium oxalate salt appropriately to form a film excellent in durability. It is preferable from the viewpoint of
Subsequently, specific examples of the acid anhydride in which R 1 and R 2 are bonded to each other to form a cyclic structure are listed below.

まず、RとRとが互いに結合して5員環構造を形成している酸無水物の具体例としては、
無水コハク酸、
4−メチルコハク酸無水物、
4,4−ジメチルコハク酸無水物、
4,5−ジメチルコハク酸無水物、
4,4,5−トリメチルコハク酸無水物、
4,4,5,5−テトラメチルコハク酸無水物、
4−ビニルコハク酸無水物、
4,5−ジビニルコハク酸無水物、
4−フェニルコハク酸無水物、
4,5−ジフェニルコハク酸無水物、
4,4−ジフェニルコハク酸無水物、
シトラコン酸無水物、
無水マレイン酸、
4−メチルマレイン酸無水物、
4,5−ジメチルマレイン酸無水物、
4−フェニルマレイン酸無水物、
4,5−ジフェニルマレイン酸無水物、
イタコン酸無水物、
5−メチルイタコン酸無水物、
5,5−ジメチルイタコン酸無水物、
無水フタル酸、
3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸無水物等、
及びそれらの類縁体などが挙げられる。
First, as specific examples of the acid anhydride in which R 1 and R 2 are bonded to each other to form a 5-membered ring structure,
Succinic anhydride,
4-methylsuccinic anhydride,
4,4-dimethylsuccinic anhydride,
4,5-dimethylsuccinic anhydride,
4,4,5-trimethylsuccinic anhydride,
4,4,5,5-Tetramethylsuccinic anhydride,
4-vinylsuccinic anhydride,
4,5-divinylsuccinic anhydride,
4-phenylsuccinic anhydride,
4,5-Diphenylsuccinic anhydride,
4,4-diphenylsuccinic anhydride,
Citraconic anhydride,
maleic anhydride,
4-methylmaleic anhydride,
4,5-dimethylmaleic anhydride,
4-phenylmaleic anhydride,
4,5-Diphenylmaleic anhydride,
Itaconic anhydride,
5-methylitaconic anhydride,
5,5-Dimethylitaconic anhydride,
Phthalic anhydride,
3,4,5,6-tetrahydrophthalic anhydride etc.,
And their analogues.

とRとが互いに結合して6員環構造を形成している酸無水物の具体例としては、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物、
4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、
グルタル酸無水物等、
及びそれらの類縁体などが挙げられる。
Specific examples of the acid anhydride in which R 1 and R 2 are bonded to each other to form a 6-membered ring structure include cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid anhydride,
4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride,
Glutaric anhydride etc.,
And their analogues.

とRとが互いに結合してその他の環状構造を形成している酸無水物の具体例としては、
5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、
シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、
ピロメリット酸無水物、
ジグリコール酸無水物等、
及びそれらの類縁体などが挙げられる。
Specific examples of the acid anhydride in which R 1 and R 2 are bonded to each other to form another cyclic structure are as follows:
5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride,
Cyclopentane tetracarboxylic acid dianhydride,
Pyromellitic anhydride,
Diglycolic acid anhydride, etc.
And their analogues.

とRとが互いに結合して環状構造を形成するとともに、ハロゲン原子で置換された酸無水物の具体例としては、
4−フルオロコハク酸無水物、
4,4−ジフルオロコハク酸無水物、
4,5−ジフルオロコハク酸無水物、
4,4,5−トリフルオロコハク酸無水物、
4,4,5,5−テトラフルオロコハク酸無水物、
4−フルオロマレイン酸無水物、
4,5−ジフルオロマレイン酸無水物、
5−フルオロイタコン酸無水物、
5,5−ジフルオロイタコン酸無水物等、
及びそれらの類縁体などが挙げられる。
As specific examples of the acid anhydride substituted with a halogen atom while R 1 and R 2 are mutually bonded to form a cyclic structure,
4-fluorosuccinic anhydride,
4,4-difluorosuccinic anhydride,
4,5-Difluorosuccinic anhydride,
4,4,5-Trifluorosuccinic anhydride,
4,4,5,5-tetrafluorosuccinic anhydride,
4-fluoromaleic anhydride,
4,5-difluoromaleic anhydride,
5-fluoroitaconic anhydride,
5,5-Difluoroitaconic anhydride etc.,
And their analogues.

上記、RとRとが結合している酸無水物のうち好ましくは、
無水コハク酸、
4−メチルコハク酸無水物、
4−ビニルコハク酸無水物、
4−フェニルコハク酸無水物、
シトラコン酸無水物、
無水マレイン酸、
4−メチルマレイン酸無水物、
4−フェニルマレイン酸無水物、
イタコン酸無水物、
5−メチルイタコン酸無水物、
グルタル酸無水物、
無水フタル酸、
シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物、
5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、
シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、
ピロメリット酸無水物、
4−フルオロコハク酸無水物、
4−フルオロマレイン酸無水物、
5−フルオロイタコン酸無水物、
であり、より好ましくは、
無水コハク酸、
4−メチルコハク酸無水物、
4−ビニルコハク酸無水物、
シトラコン酸無水物、
シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物、
5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、
シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、
ピロメリット酸無水物、
4−フルオロコハク酸無水物、
である。これらの化合物は、適切にリチウムオキサラート塩との結合を形成して耐久性に優れる皮膜を形成することで、特に耐久試験後の容量維持率が向上するために好ましい。
Among the above-mentioned acid anhydrides in which R 1 and R 2 are bonded, preferably
Succinic anhydride,
4-methylsuccinic anhydride,
4-vinylsuccinic anhydride,
4-phenylsuccinic anhydride,
Citraconic anhydride,
maleic anhydride,
4-methylmaleic anhydride,
4-phenylmaleic anhydride,
Itaconic anhydride,
5-methylitaconic anhydride,
Glutaric anhydride,
Phthalic anhydride,
Cyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride,
5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride,
Cyclopentane tetracarboxylic acid dianhydride,
Pyromellitic anhydride,
4-fluorosuccinic anhydride,
4-fluoromaleic anhydride,
5-fluoroitaconic anhydride,
And more preferably
Succinic anhydride,
4-methylsuccinic anhydride,
4-vinylsuccinic anhydride,
Citraconic anhydride,
Cyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride,
5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride,
Cyclopentane tetracarboxylic acid dianhydride,
Pyromellitic anhydride,
4-fluorosuccinic anhydride,
It is. These compounds are preferable because they form a bond with a lithium oxalate salt appropriately to form a film excellent in durability, and in particular, in order to improve the capacity retention ratio after a durability test.

なお、特定化合物の分子量に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常90以上、好ましくは95以上であり、一方、通常300以下、好ましくは200以下である。特定化合物の分子量が上記範囲内であると、電解液の粘度上昇を抑制でき、かつ皮膜密度が適正化されるために耐久性を適切に向上することができる。
また、特定化合物の製造方法にも特に制限は無く、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。以上説明した特定化合物は、本発明の非水系電解液中に、何れか1種を単独で含有させてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有させてもよい。
The molecular weight of the specific compound is not limited and is arbitrary unless the effects of the present invention are significantly impaired, but is usually 90 or more, preferably 95 or more, and is usually 300 or less, preferably 200 or less. When the molecular weight of the specific compound is in the above range, the increase in viscosity of the electrolytic solution can be suppressed, and the film density can be optimized, so that the durability can be appropriately improved.
Moreover, there is no restriction | limiting in particular also in the manufacturing method of a specific compound, It is possible to select and manufacture a well-known method arbitrarily. The specific compounds described above may be contained alone in the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, or two or more may be used together in any combination and ratio.

また、本発明の非水系電解液に対する特定化合物の含有量に特に制限は無く、本発明の
効果を著しく損なわない限り任意であるが、本発明の非水系電解液に対して、通常0.0010質量%以上、好ましくは0.010質量%以上、より好ましくは0.050質量%以上、更に好ましくは0.10質量%以上、また、通常1.0質量%未満、好ましくは0.9質量%以下、より好ましくは0.8質量%以下の濃度で含有させることが望ましい。
特定化合物の含有量が上記範囲内であると、サイクル特性向上効果が発現しやすくなり、また反応性が好適であるため電池特性が向上しやすくなる。
Further, the content of the specific compound to the non-aqueous electrolytic solution of the present invention is not particularly limited, and is optional unless the effect of the present invention is significantly impaired. % By mass or more, preferably 0.010% by mass or more, more preferably 0.050% by mass or more, still more preferably 0.10% by mass or more, and usually less than 1.0% by mass, preferably 0.9% by mass It is desirable to contain it by the density | concentration of 0.8 mass% or less more preferably more preferably.
When the content of the specific compound is in the above range, the effect of improving cycle characteristics is easily exhibited, and since the reactivity is suitable, the battery characteristics are easily improved.

<1−1−6.リチウムオキサラート塩および一般式(1)であらわされる化合物>
本発明において、非水系電解液全体に対するリチウムオキサラート塩の質量%[B]と、一般式(1)であらわされる化合物の質量%[C]は、[B]≧[C]かつ[B]+[C]<2.0質量%である。
<1-1-6. Lithium oxalate salt and compound represented by the general formula (1)>
In the present invention, the mass% [B] of the lithium oxalate salt with respect to the whole non-aqueous electrolyte and the mass% [C] of the compound represented by the general formula (1) satisfy [B] ≧ [C] and [B] It is + [C] <2.0 mass%.

[B]≧[C]であると、初回充電時に一般式(1)で表される化合物が適切にリチウムオキサラート塩との結合が生成され、一般式(1)で表される化合物がリチウムオキサラート塩以外の溶媒種との反応性が低くなることによって、耐久性が高く、かつ抵抗が低い皮膜を形成できる。   When [B] C [C], the compound represented by the general formula (1) appropriately forms a bond with the lithium oxalate salt at the time of initial charge, and the compound represented by the general formula (1) is lithium By reducing the reactivity with solvent species other than the oxalate salt, a film having high durability and low resistance can be formed.

本発明の効果をより顕著に発揮するためには、[B]+[C]は好ましくは1.8質量%以下、より好ましくは1.6質量%以下、更に好ましくは1.0質量%以下である。また、下限は特に限定はないが、通常、0.0010質量%以上、好ましくは0.010質量%以上、より好ましくは0.10質量%以上、更に好ましくは0.20質量%以上、更により好ましくは0.30質量%以上である。[B]+[C]が上記範囲内であると、電極表面に形成される皮膜量が適切な範囲となり、高温保存特性やサイクル特性が高く、かつ高い出力特性や充放電レート特性が実現できる。   [B] + [C] is preferably 1.8% by mass or less, more preferably 1.6% by mass or less, still more preferably 1.0% by mass or less, in order to exert the effects of the present invention more significantly. It is. The lower limit is not particularly limited, but generally 0.0010% by mass or more, preferably 0.010% by mass or more, more preferably 0.10% by mass or more, further preferably 0.20% by mass or more Preferably it is 0.30 mass% or more. When [B] + [C] is in the above range, the amount of film formed on the electrode surface becomes an appropriate range, high temperature storage characteristics and cycle characteristics are high, and high output characteristics and charge / discharge rate characteristics can be realized. .

<1−2.非水溶媒>
<1−2−1.飽和環状カーボネート>
飽和環状カーボネートとしては、炭素数2〜4のアルキレン基を有するものが挙げられる。
具体的には、炭素数2〜4の飽和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が挙げられる。中でも、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートがリチウムイオン解離度の向上に由来する電池特性向上の点から特に好ましい。
飽和環状カーボネートは、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有してもよい。
<1-2. Non-aqueous solvent>
<1-2-1. Saturated cyclic carbonate>
As a saturated cyclic carbonate, what has a C2-C4 alkylene group is mentioned.
Specifically, ethylene carbonate, a propylene carbonate, a butylene carbonate etc. are mentioned as a C2-C4 saturated cyclic carbonate. Among them, ethylene carbonate and propylene carbonate are particularly preferable from the viewpoint of the improvement of the battery characteristics derived from the improvement of the lithium ion dissociation degree.
The saturated cyclic carbonates may be used alone or in any combination of two or more in any proportion.

飽和環状カーボネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、1種を単独で用いる場合の含有量は、非水溶媒100体積%中、3体積%以上、より好ましくは5体積%以上である。この範囲とすることで、非水系電解液の誘電率の低下に由来する電気伝導率の低下を回避し、非水系電解液二次電池の大電流放電特性、負極に対する安定性、サイクル特性を良好な範囲としやすくなる。また、通常90体積%以下、好ましくは85体積%以下、より好ましくは80体積%以下である。この範囲とすることで、非水系電解液の粘度を適切な範囲とし、イオン伝導度の低下を抑制し、ひいては非水系電解液二次電池の負荷特性を良好な範囲としやすくなる。   The content of the saturated cyclic carbonate is not particularly limited and is optional as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. However, the content in the case of using one kind alone is 3% by volume in 100% by volume of the non-aqueous solvent The above content is more preferably 5% by volume or more. By setting it in this range, a decrease in the electrical conductivity resulting from a decrease in the dielectric constant of the non-aqueous electrolyte solution is avoided, and the large current discharge characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery, the stability to the negative electrode, and the cycle characteristics are excellent. Range is easy. Also, it is usually 90% by volume or less, preferably 85% by volume or less, more preferably 80% by volume or less. By setting the viscosity in this range, the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution can be set to an appropriate range, the decrease in ion conductivity can be suppressed, and the load characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be easily set in a good range.

また、飽和環状カーボネートを2種類以上の任意の組み合わせで用いることもできる。好ましい組合せの一つは、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートに組み合わせである。この場合のエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートの体積比は、99:1〜40:60が好ましく、特に好ましくは95:5〜50:50である。更に、非水溶媒全体に占めるプロピレンカーボネートの量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく
損なわない限り任意であるが、通常1体積%以上、好ましくは2体積%以上、より好ましくは3体積%以上、また、通常30体積%以下、好ましくは25体積%以下、より好ましくは20体積%以下である。この範囲でプロピレンカーボネートを含有すると、エチレンカーボネートとジアルキルカーボネート類との組み合わせの特性を維持したまま、更に低温特性が優れるので好ましい。
Moreover, saturated cyclic carbonate can also be used in arbitrary combination of 2 or more types. One preferred combination is a combination of ethylene carbonate and propylene carbonate. In this case, the volume ratio of ethylene carbonate to propylene carbonate is preferably 99: 1 to 40:60, and particularly preferably 95: 5 to 50:50. Furthermore, the amount of propylene carbonate in the whole non-aqueous solvent is not particularly limited and is optional unless the effects of the present invention are significantly impaired, but usually 1% by volume or more, preferably 2% by volume or more, more preferably 3 It is at least 30% by volume, preferably at most 25% by volume, more preferably at most 20% by volume. It is preferable to contain propylene carbonate in this range because the low temperature characteristics are further excellent while maintaining the characteristics of the combination of ethylene carbonate and dialkyl carbonates.

<1−2−2.鎖状カーボネート>
鎖状カーボネートとしては、炭素数3〜7のものが好ましい。
具体的には、炭素数3〜7の鎖状カーボネートとしては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−プロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、n−プロピルイソプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチル−n−プロピルカーボネート、n−ブチルメチルカーボネート、イソブチルメチルカーボネート、t−ブチルメチルカーボネート、エチル−n−プロピルカーボネート、n−ブチルエチルカーボネート、イソブチルエチルカーボネート、t−ブチルエチルカーボネート等が挙げられる。
<1-2-2. Linear carbonate>
As a linear carbonate, a C3-C7 thing is preferable.
Specifically, as linear carbonates having 3 to 7 carbon atoms, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, diisopropyl carbonate, n-propyl isopropyl carbonate, ethyl methyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate, n-Butyl methyl carbonate, isobutyl methyl carbonate, t-butyl methyl carbonate, ethyl-n-propyl carbonate, n-butyl ethyl carbonate, isobutyl ethyl carbonate, t-butyl ethyl carbonate and the like can be mentioned.

中でも、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−プロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、n−プロピルイソプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチル−n−プロピルカーボネートが好ましく、特に好ましくはジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネートである。   Among them, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, diisopropyl carbonate, n-propyl isopropyl carbonate, ethyl methyl carbonate and methyl-n-propyl carbonate are preferable, and dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate are particularly preferable. is there.

また、フッ素原子を有する鎖状カーボネート類(以下、「フッ素化鎖状カーボネート」と略記する場合がある)も好適に用いることができる。フッ素化鎖状カーボネートが有するフッ素原子の数は、1以上であれば特に制限されないが、通常6以下であり、好ましくは4以下である。フッ素化鎖状カーボネートが複数のフッ素原子を有する場合、それらは互いに同一の炭素に結合していてもよく、異なる炭素に結合していてもよい。フッ素化鎖状カーボネートとしては、フッ素化ジメチルカーボネート誘導体、フッ素化エチルメチルカーボネート誘導体、フッ素化ジエチルカーボネート誘導体等が挙げられる。   In addition, linear carbonates having a fluorine atom (hereinafter sometimes abbreviated as "fluorinated linear carbonate") can also be suitably used. The number of fluorine atoms contained in the fluorinated linear carbonate is not particularly limited as long as it is 1 or more, but is usually 6 or less, preferably 4 or less. When the fluorinated linear carbonate has a plurality of fluorine atoms, they may be bonded to the same carbon as each other or to different carbons. Examples of fluorinated linear carbonates include fluorinated dimethyl carbonate derivatives, fluorinated ethyl methyl carbonate derivatives, fluorinated diethyl carbonate derivatives and the like.

フッ素化ジメチルカーボネート誘導体としては、フルオロメチルメチルカーボネート、ジフルオロメチルメチルカーボネート、トリフルオロメチルメチルカーボネート、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)カーボネート等が挙げられる。   Examples of fluorinated dimethyl carbonate derivatives include fluoromethyl methyl carbonate, difluoromethyl methyl carbonate, trifluoromethyl methyl carbonate, bis (fluoromethyl) carbonate, bis (difluoro) methyl carbonate, bis (trifluoromethyl) carbonate and the like.

フッ素化エチルメチルカーボネート誘導体としては、2−フルオロエチルメチルカーボネート、エチルフルオロ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−フルオロエチルフルオロメチルカーボネート、エチルジフルオロ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、2,2−ジフルオロエチルフルオロメチルカーボネート、2−フルオロエチルジフルオロメチルカーボネート、エチルトリフルオロメチルカーボネート等が挙げられる。   Examples of fluorinated ethyl methyl carbonate derivatives include 2-fluoroethyl methyl carbonate, ethyl fluoromethyl carbonate, 2,2-difluoroethyl methyl carbonate, 2-fluoroethyl fluoromethyl carbonate, ethyl difluoromethyl carbonate, 2,2,2-triethyl carbonate Fluoroethyl methyl carbonate, 2, 2- difluoro ethyl fluoro methyl carbonate, 2- fluoro ethyl difluoro methyl carbonate, ethyl trifluoromethyl carbonate etc. are mentioned.

フッ素化ジエチルカーボネート誘導体としては、エチル−(2−フルオロエチル)カーボネート、エチル−(2,2−ジフルオロエチル)カーボネート、ビス(2−フルオロエチル)カーボネート、エチル−(2,2,2−トリフルオロエチル)カーボネート、2,2−ジフルオロエチル−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、2,2,2−トリフルオロエチル−2’−フルオロエチルカーボネート、2,2,2−トリフルオロエチル−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)カーボネート等が挙げられる。   As fluorinated diethyl carbonate derivatives, ethyl- (2-fluoroethyl) carbonate, ethyl- (2,2-difluoroethyl) carbonate, bis (2-fluoroethyl) carbonate, ethyl- (2,2,2-trifluoro Ethyl) carbonate, 2,2-difluoroethyl-2'-fluoroethyl carbonate, bis (2,2-difluoroethyl) carbonate, 2,2,2-trifluoroethyl-2'-fluoroethyl carbonate, 2,2, 2-trifluoroethyl-2 ', 2'-difluoroethyl carbonate, bis (2,2,2-trifluoroethyl) carbonate, etc. are mentioned.

鎖状カーボネートは、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。
鎖状カーボネートの含有量は特に限定されないが、非水溶媒100体積%中、通常15体積%以上であり、好ましくは20体積%以上、より好ましくは25体積%以上である。また、通常90体積%以下、好ましくは85体積%以下、より好ましくは80体積%以下である。鎖状カーボネートの含有量を上記範囲とすることによって、非水系電解液の粘度を適切な範囲とし、イオン伝導度の低下を抑制し、ひいては非水系電解液二次電池の入出力特性や充放電レート特性を良好な範囲としやすくなる。また、非水系電解液の誘電率の低下に由来する電気伝導率の低下を回避し、非水系電解液二次電池の入出力特性や充放電レート特性を良好な範囲としやすくなる。
さらに、特定の鎖状カーボネートに対して、エチレンカーボネートを特定の含有量で組み合わせることにより、電池性能を著しく向上させることができる。
As the chain carbonate, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in an optional combination and ratio.
The content of the linear carbonate is not particularly limited, but is usually 15% by volume or more, preferably 20% by volume or more, and more preferably 25% by volume or more in 100% by volume of the non-aqueous solvent. Also, it is usually 90% by volume or less, preferably 85% by volume or less, more preferably 80% by volume or less. By setting the content of the linear carbonate in the above range, the viscosity of the non-aqueous electrolytic solution is made to be an appropriate range, and the decrease in ion conductivity is suppressed, and thus the input / output characteristics and charge / discharge of the non-aqueous electrolytic solution secondary battery It becomes easy to make the rate characteristic into a good range. In addition, it is possible to avoid the decrease in the electrical conductivity due to the decrease in the dielectric constant of the non-aqueous electrolyte solution, and to easily set the input / output characteristics and charge / discharge rate characteristics of the non-aqueous electrolyte solution secondary battery.
Furthermore, battery performance can be remarkably improved by combining ethylene carbonate in a specific content with a specific linear carbonate.

例えば、特定の鎖状カーボネートとしてジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネートを選択した場合、エチレンカーボネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常15体積%以上、好ましくは20体積%、また通常45体積%以下、好ましくは40体積%以下であり、ジメチルカーボネートの含有量は、通常20体積%以上、好ましくは30体積%以上、また通常50体積%以下、好ましくは45体積%以下であり、エチルメチルカーボネートの含有量は通常20体積%以上、好ましくは30体積%以上、また通常50体積%以下、好ましくは45体積%以下である。含有量を上記範囲内とすることで、電解質の低温析出温度を低下させながら、非水系電解液の粘度も低下させてイオン伝導度を向上させ、低温でも高い入出力を得ることができる。   For example, when dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate are selected as the specific chain carbonate, the content of ethylene carbonate is not particularly limited and is optional unless the effects of the present invention are significantly impaired, but usually 15% by volume or more The preferred content of dimethyl carbonate is usually 20% by volume or more, preferably 30% by volume or more, and usually 50% by volume or less. It is preferably 45% by volume or less, and the content of ethyl methyl carbonate is usually 20% by volume or more, preferably 30% by volume or more, and usually 50% by volume or less, preferably 45% by volume or less. By setting the content within the above range, it is possible to lower the viscosity of the non-aqueous electrolytic solution while lowering the low temperature deposition temperature of the electrolyte, improve the ion conductivity, and obtain high input / output even at low temperature.

<1−2−3.フッ素原子を有する環状カーボネート>
フッ素原子を有する環状カーボネート(以下、「フッ素化環状カーボネート」と略記する場合がある)としては、フッ素原子を有する環状カーボネートであれば、特に制限はない。
フッ素化環状カーボネートとしては、炭素原子数2〜6のアルキレン基を有する環状カーボネートの誘導体が挙げられ、例えばエチレンカーボネート誘導体である。エチレンカーボネート誘導体としては、例えば、エチレンカーボネート又はアルキル基(例えば、炭素原子数1〜4個のアルキル基)で置換されたエチレンカーボネートのフッ素化物が挙げられ、中でもフッ素原子が1〜8個のものが好ましい。
1-2-3. Cyclic carbonate having fluorine atom>
The cyclic carbonate having a fluorine atom (hereinafter sometimes abbreviated as "fluorinated cyclic carbonate") is not particularly limited as long as it is a cyclic carbonate having a fluorine atom.
Examples of fluorinated cyclic carbonates include derivatives of cyclic carbonates having an alkylene group of 2 to 6 carbon atoms, such as ethylene carbonate derivatives. Examples of ethylene carbonate derivatives include ethylene carbonate or fluorinated compounds of ethylene carbonate substituted with an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), among which one having 1 to 8 fluorine atoms Is preferred.

具体的には、モノフルオロエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロエチレンカーボネート、4−フルオロ−4−メチルエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロ−4−メチルエチレンカーボネート、4−フルオロ−5−メチルエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロ−5−メチルエチレンカーボネート、4−(フルオロメチル)−エチレンカーボネート、4−(ジフルオロメチル)−エチレンカーボネート、4−(トリフルオロメチル)−エチレンカーボネート、4−(フルオロメチル)−4−フルオロエチレンカーボネート、4−(フルオロメチル)−5−フルオロエチレンカーボネート、4−フルオロ−4,5−ジメチルエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロ−4,5−ジメチルエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロ−5,5−ジメチルエチレンカーボネート等が挙げられる。   Specifically, monofluoroethylene carbonate, 4,4-difluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate, 4-fluoro-4-methylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-methylethylene carbonate, 4- Fluoro-5-methylethylene carbonate, 4,4-difluoro-5-methylethylene carbonate, 4- (fluoromethyl) -ethylene carbonate, 4- (difluoromethyl) -ethylene carbonate, 4- (trifluoromethyl) -ethylene carbonate 4- (fluoromethyl) -4-fluoroethylene carbonate, 4- (fluoromethyl) -5-fluoroethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-dimethylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-dimeth Le ethylene carbonate, 4,4-difluoro-5,5-dimethylethylene carbonate.

中でも、モノフルオロエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロエチレンカーボネート及び4,5−ジフルオロ−4,5−ジメチルエチレンカーボネートよりなる群から選ばれる少なくとも1種が、高イオン伝導性を与え、かつ好適に界面保護被膜を形成する点でより好ましい。   Among them, at least one selected from the group consisting of monofluoroethylene carbonate, 4,4-difluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate, and 4,5-difluoro-4,5-dimethylethylene carbonate has high ion conductivity. It is more preferable in terms of imparting properties and suitably forming an interfacial protective film.

フッ素化環状カーボネートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わ
せ及び比率で併有してもよい。フッ素化環状カーボネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上であり、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上であり、また、通常85質量%以下であり、好ましくは80質量%以下、より好ましくは75質量%以下である。
尚、フッ素化環状カーボネートは、該非水系電解液の主たる溶媒として用いても、副たる溶媒として用いても良い。主たる溶媒として用いる場合のフッ素化環状カーボネートの含有量は、非水系電解液100質量%中、通常8質量%以上であり、好ましくは10質量%以上であり、より好ましくは12質量%以上であり、また、通常85質量%以下であり、好ましくは80質量%以下であり、より好ましくは75質量%以下である。この範囲であれば、非水系電解液二次電池が十分なサイクル特性向上効果を発現しやすく、放電容量維持率が低下することを回避しやすい。また、副たる溶媒として用いる場合のフッ素化環状カーボネートの含有量は、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上であり、好ましくは0.01質量%以上であり、より好ましくは0.1質量%以上であり、また、通常8質量%以下であり、好ましくは6質量%以下であり、より好ましくは5質量%以下である。この範囲であれば、非水系電解液二次電池が十分な入出力特性や充放電レート特性を発現しやすい。
The fluorinated cyclic carbonates may be used alone or in any combination of two or more in any proportion. The content of the fluorinated cyclic carbonate is not particularly limited, and is optional as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. However, the content is usually 0.001% by mass or more in 100% by mass of the non-aqueous electrolytic solution. .01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and usually 85% by mass or less, preferably 80% by mass or less, more preferably 75% by mass or less.
The fluorinated cyclic carbonate may be used as a main solvent for the non-aqueous electrolyte solution or as a sub-solvent. The content of the fluorinated cyclic carbonate when used as the main solvent is usually 8% by mass or more, preferably 10% by mass or more, and more preferably 12% by mass or more, in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. Also, it is usually 85% by mass or less, preferably 80% by mass or less, and more preferably 75% by mass or less. Within this range, it is easy for the non-aqueous electrolyte secondary battery to exhibit a sufficient cycle characteristic improvement effect, and a decrease in the discharge capacity retention rate is easily avoided. In addition, the content of the fluorinated cyclic carbonate in the case of using as a secondary solvent is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, and more preferably 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. Is 0.1% by mass or more, and usually 8% by mass or less, preferably 6% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less. Within this range, the non-aqueous electrolyte secondary battery is likely to exhibit sufficient input / output characteristics and charge / discharge rate characteristics.

<1−2−4.鎖状カルボン酸エステル>
鎖状カルボン酸エステルとしては、その構造式中の全炭素数が3〜7のものが挙げられる。
具体的には、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−n−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−n−プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸−n−ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸−t−ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸−n−プロピル、酪酸イソプロピル、イソ酪酸メチル、イソ酪酸エチル、イソ酪酸−n−プロピル、イソ酪酸イソプロピル等が挙げられる。
1-2-4. Linear carboxylic acid ester>
The chain carboxylic acid ester includes one having 3 to 7 carbon atoms in its structural formula.
Specifically, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, t-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, Isopropyl propionate, n-butyl propionate, isobutyl propionate, t-butyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, isopropyl butyrate, methyl isobutyrate, ethyl isobutyrate, isobutyrate-n- Propyl, isopropyl isobutyrate and the like can be mentioned.

中でも、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸−n−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−n−プロピル、プロピオン酸イソプロピル、酪酸メチル、酪酸エチル等が、粘度低下によるイオン伝導度の向上の点から好ましい。   Among them, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, isopropyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, etc. are due to viscosity reduction. It is preferable from the point of the improvement of ion conductivity.

鎖状カルボン酸エステルの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水溶媒100体積%中、通常5体積%以上、好ましくは8体積%以上であり、また通常80体積%以下、好ましくは70体積%以下である。鎖状カルボン酸エステルの含有量を前記範囲とすると、非水系電解液の電気伝導率を改善し、非水系電解液二次電池の入出力特性や充放電レート特性を向上させやすくなる。また、負極抵抗の増大を抑制し、非水系電解液二次電池の入出力特性や充放電レート特性を良好な範囲としやすくなる。   The content of the linear carboxylic acid ester is not particularly limited, and is optional as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but usually 5% by volume or more, preferably 8% by volume or more in 100% by volume of the non-aqueous solvent. And generally 80% by volume or less, preferably 70% by volume or less. When the content of the linear carboxylic acid ester is in the above range, the electrical conductivity of the non-aqueous electrolytic solution is improved, and the input / output characteristics and charge / discharge rate characteristics of the non-aqueous electrolytic solution secondary battery are easily improved. In addition, the increase in negative electrode resistance can be suppressed, and the input / output characteristics and charge / discharge rate characteristics of the non-aqueous electrolyte solution secondary battery can be easily set in a favorable range.

<1−2−5.環状カルボン酸エステル>
環状カルボン酸エステルとしては、その構造式中の全炭素原子数が3〜12のものが挙げられる。
具体的には、ガンマブチロラクトン、ガンマバレロラクトン、ガンマカプロラクトン、イプシロンカプロラクトン等が挙げられる。中でも、ガンマブチロラクトンがリチウムイオン解離度の向上に由来する電池特性向上の点から特に好ましい。
<1-2-5. Cyclic carboxylic acid ester>
The cyclic carboxylic acid ester includes one having 3 to 12 carbon atoms in its structural formula.
Specifically, gamma butyrolactone, gamma valerolactone, gamma caprolactone, epsilon caprolactone and the like can be mentioned. Among them, gamma-butyrolactone is particularly preferable from the viewpoint of the improvement of the battery characteristics derived from the improvement of the lithium ion dissociation degree.

環状カルボン酸エステルの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水溶媒100体積%中、通常3体積%以上、好ましくは5体積%
以上であり、また通常60体積%以下、好ましくは50体積%以下である。環状カルボン酸エステルの含有量を前記範囲とすると、非水系電解液の電気伝導率を改善し、非水系電解液二次電池の入出力特性や充放電レート特性を向上させやすくなる。また非水系電解液の粘度を適切な範囲とし、電気伝導率の低下を回避し、負極抵抗の増大を抑制し、非水系電解液二次電池の入出力特性や充放電レート特性を良好な範囲としやすくなる。
The content of the cyclic carboxylic acid ester is not particularly limited, and is optional as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but usually 3% by volume or more, preferably 5% by volume in 100% by volume of the non-aqueous solvent
It is the above, and usually 60 volume% or less, preferably 50 volume% or less. When the content of the cyclic carboxylic acid ester is in the above range, the electrical conductivity of the non-aqueous electrolytic solution is improved, and the input / output characteristics and charge / discharge rate characteristics of the non-aqueous electrolytic solution secondary battery are easily improved. In addition, the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution is set in an appropriate range to avoid a decrease in electrical conductivity, and the increase in negative electrode resistance is suppressed, and the input / output characteristics and charge / discharge rate characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery are good ranges It becomes easy to do.

<1−2−6.エーテル系化合物>
エーテル系化合物としては、炭素数3〜10の鎖状エーテル、及び炭素数3〜6の環状エーテルが好ましい。
炭素数3〜10の鎖状エーテルとしては、ジエチルエーテル、ジ(2−フルオロエチル)エーテル、ジ(2,2−ジフルオロエチル)エーテル、ジ(2,2,2−トリフルオロエチル)エーテル、エチル(2−フルオロエチル)エーテル、エチル(2,2,2−トリフルオロエチル)エーテル、エチル(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)エーテル、(2−フルオロエチル)(2,2,2−トリフルオロエチル)エーテル、(2−フルオロエチル)(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)エーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)エーテル、エチル−n−プロピルエーテル、エチル(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、エチル(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、エチル(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、エチル(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、2−フルオロエチル−n−プロピルエーテル、(2−フルオロエチル)(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(2−フルオロエチル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(2−フルオロエチル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(2−フルオロエチル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、2,2,2−トリフルオロエチル−n−プロピルエーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、1,1,2,2−テトラフルオロエチル−n−プロピルエーテル、(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(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−n−プロピル)エーテル、(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ−n−プロピルエーテル、(n−プロピル)(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(n−プロピル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(n−プロピル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(n−プロピル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(3−フルオロ−n−プロピル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(3−フルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(3−フルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジメトキシメタン、メトキシエトキシメタン、メトキシ(2−フルオロエトキシ)メタン、メトキシ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)メタンメトキシ(1,1,2,2−テトラフルオロ
エトキシ)メタン、ジエトキシメタン、エトキシ(2−フルオロエトキシ)メタン、エトキシ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)メタン、エトキシ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタン、ジ(2−フルオロエトキシ)メタン、(2−フルオロエトキシ)(2,2,2−トリフルオロエトキシ)メタン、(2−フルオロエトキシ)(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタンジ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)メタン、(2,2,2−トリフルオロエトキシ)(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタン、ジ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタン、ジメトキシエタン、メトキシエトキシエタン、メトキシ(2−フルオロエトキシ)エタン、メトキシ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン、メトキシ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、ジエトキシエタン、エトキシ(2−フルオロエトキシ)エタン、エトキシ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン、エトキシ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、ジ(2−フルオロエトキシ)エタン、(2−フルオロエトキシ)(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン、(2−フルオロエトキシ)(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、ジ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン、(2,2,2−トリフルオロエトキシ)(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、ジ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、エチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
<1-2-6. Ether compounds>
As an ether type compound, a C3-C10 linear ether and C3-C6 cyclic ether are preferable.
As a C3-C10 linear ether, diethyl ether, di (2-fluoroethyl) ether, di (2,2-difluoroethyl) ether, di (2,2,2-trifluoroethyl) ether, ethyl (2-fluoroethyl) ether, ethyl (2,2,2-trifluoroethyl) ether, ethyl (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) ether, (2-fluoroethyl) (2,2,2 -Trifluoroethyl) ether, (2-fluoroethyl) (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (1,1,2,2-tetrafluoro) Ethyl) ether, ethyl-n-propylether, ethyl (3-fluoro-n-propyl) ether, ethyl (3,3,3-trifluoro-n-propyl) -Ether, ethyl (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, ethyl (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, 2-fluoroethyl-n-propyl Ether, (2-fluoroethyl) (3-fluoro-n-propyl) ether, (2-fluoroethyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (2-fluoroethyl) (2,2, 2,3,3-Tetrafluoro-n-propyl) ether, (2-fluoroethyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, 2,2,2-trifluoroethyl -N-propyl ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (3-fluoro-n-propyl) ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (3,3,3-trif Or-n-propyl) ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (2 2,2,3,3-Pentafluoro-n-propyl) ether, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-n-propylether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) (3) -Fluoro-n-propyl) ether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) ) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) Ether, di-n-propyl Ether, (n-propyl) (3-fluoro-n-propyl) ether, (n-propyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (n-propyl) (2,2,3 , 3-Tetrafluoro-n-propyl) ether, (n-propyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di (3-fluoro-n-propyl) ether, 3-fluoro-n-propyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (3-fluoro-n-propyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether , (3-fluoro-n-propyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (3, 3, 3- Triful Ro-n-propyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (3,3,3-trifluoro-n-propyl) (2,2,3,3,3-penta) Fluoro-n-propyl) ether, di (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) (2,2,3,3 3,3-Pentafluoro-n-propyl) ether, di (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di-n-butylether, dimethoxymethane, methoxyethoxymethane, methoxy (2 -Fluoroethoxy) methane, methoxy (2,2,2-trifluoroethoxy) methanemethoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, diethoxymethane, ethoxy (2-flu Roethoxy) methane, ethoxy (2,2,2-trifluoroethoxy) methane, ethoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, di (2-fluoroethoxy) methane, (2-fluoroethoxy) ( 2,2,2-trifluoroethoxy) methane, (2-fluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methanedi (2,2,2-trifluoroethoxy) methane, (2,2,2-trifluoroethoxy) methane 2-trifluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, di (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, dimethoxyethane, methoxyethoxyethane, methoxy (2-fluoroethoxy) ) Ethane, methoxy (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane, methoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethene X) ethane, diethoxyethane, ethoxy (2-fluoroethoxy) ethane, ethoxy (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane, ethoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, di (2 -Fluoroethoxy) ethane, (2-fluoroethoxy) (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane, (2-fluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, di (2,2,2-fluoroethoxy) ethane 2,2-trifluoroethoxy) ethane, (2,2,2-trifluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, di (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) Ethane, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, etc. And the like.

炭素数3〜6の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、3−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキサン、2−メチル−1,3−ジオキサン、4−メチル−1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン等、及びこれらのフッ素化化合物が挙げられる。
中でも、ジメトキシメタン、ジエトキシメタン、エトキシメトキシメタン、エチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルが、リチウムイオンへの溶媒和能力が高く、イオン解離性を向上させる点で好ましく、特に好ましくは、粘性が低く、高いイオン伝導度を与えることから、ジメトキシメタン、ジエトキシメタン、エトキシメトキシメタンである。
The cyclic ether having 3 to 6 carbon atoms includes tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxane, 2-methyl-1,3-dioxane, 4-methyl-1,3-dioxane, 1 And 4-dioxane etc., and fluorinated compounds thereof.
Among them, dimethoxymethane, diethoxymethane, ethoxymethoxymethane, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether, and diethylene glycol dimethyl ether have high solvation ability to lithium ions and improve ion dissociation. From the viewpoint of low viscosity and high ionic conductivity, dimethoxymethane, diethoxymethane and ethoxymethoxymethane are particularly preferable.

エーテル系化合物の含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水溶媒100体積%中、通常1体積%以上、好ましくは2体積%以上、より好ましくは3体積%以上、また、通常30体積%以下、好ましくは25体積%以下、より好ましくは20体積%以下である。エーテル系化合物の含有量が前記範囲内であれば、鎖状エーテルのリチウムイオン解離度の向上と粘度低下に由来するイオン伝導度の向上効果を確保しやすい。また、負極活物質が炭素質材料の場合、鎖状エーテルがリチウムイオンと共に共挿入される現象を抑制できることから、入出力特性や充放電レート特性を適正な範囲とすることができる。   The content of the ether-based compound is not particularly limited and is optional unless the effects of the present invention are significantly impaired, but generally 1% by volume or more, preferably 2% by volume or more, in 100% by volume of the non-aqueous solvent Is 3% by volume or more, and usually 30% by volume or less, preferably 25% by volume or less, and more preferably 20% by volume or less. If the content of the ether-based compound is within the above range, it is easy to ensure the improvement of the lithium ion dissociation degree of the chain ether and the improvement of the ion conductivity derived from the viscosity decrease. In addition, when the negative electrode active material is a carbonaceous material, the phenomenon of chain ether co-insertion with lithium ions can be suppressed, so that input / output characteristics and charge / discharge rate characteristics can be set in appropriate ranges.

<1−2−7.スルホン系化合物>
スルホン系化合物としては、炭素数3〜6の環状スルホン、及び炭素数2〜6の鎖状スルホンが好ましい。1分子中のスルホニル基の数は、1又は2であることが好ましい。
環状スルホンとしては、モノスルホン化合物であるトリメチレンスルホン類、テトラメチレンスルホン類、ヘキサメチレンスルホン類;ジスルホン化合物であるトリメチレンジスルホン類、テトラメチレンジスルホン類、ヘキサメチレンジスルホン類等が挙げられる。中でも誘電率と粘性の観点から、テトラメチレンスルホン類、テトラメチレンジスルホン類、ヘキサメチレンスルホン類、ヘキサメチレンジスルホン類がより好ましく、テトラメチレンスルホン類(スルホラン類)が特に好ましい。
<1-2-7. Sulfone compound>
As a sulfone type compound, a C3-C6 cyclic sulfone and a C2-C6 chain-like sulfone are preferable. The number of sulfonyl groups in one molecule is preferably 1 or 2.
Examples of cyclic sulfones include monosulfone compounds such as trimethylenesulfones, tetramethylenesulfones, hexamethylenesulfones, disulfone compounds such as trimethylenedisulfones, tetramethylenedisulfones, and hexamethylenedisulfones. Among them, tetramethylene sulfones, tetramethylene disulfones, hexamethylene sulfones and hexamethylene disulfones are more preferable, and tetramethylene sulfones (sulfolanes) are particularly preferable, from the viewpoint of dielectric constant and viscosity.

スルホラン類としては、スルホラン及び/又はスルホラン誘導体(以下、スルホランも含めて「スルホラン類」と略記する場合がある)が好ましい。スルホラン誘導体としては
、スルホラン環を構成する炭素原子上に結合した水素原子の1以上がフッ素原子やアルキル基で置換されたものが好ましい。
As the sulfolanes, sulfolanes and / or sulfolane derivatives (hereinafter sometimes abbreviated as “sulfolanes including sulfolanes”) are preferable. As the sulfolane derivative, one in which at least one hydrogen atom bonded to a carbon atom constituting a sulfolane ring is substituted with a fluorine atom or an alkyl group is preferable.

中でも、2−メチルスルホラン、3−メチルスルホラン、2−フルオロスルホラン、3−フルオロスルホラン、2,2−ジフルオロスルホラン、2,3−ジフルオロスルホラン、2,4−ジフルオロスルホラン、2,5−ジフルオロスルホラン、3,4−ジフルオロスルホラン、2−フルオロ−3−メチルスルホラン、2−フルオロ−2−メチルスルホラン、3−フルオロ−3−メチルスルホラン、3−フルオロ−2−メチルスルホラン、4−フルオロ−3−メチルスルホラン、4−フルオロ−2−メチルスルホラン、5−フルオロ−3−メチルスルホラン、5−フルオロ−2−メチルスルホラン、2−フルオロメチルスルホラン、3−フルオロメチルスルホラン、2−ジフルオロメチルスルホラン、3−ジフルオロメチルスルホラン、2−トリフルオロメチルスルホラン、3−トリフルオロメチルスルホラン、2−フルオロ−3−(トリフルオロメチル)スルホラン、3−フルオロ−3−(トリフルオロメチル)スルホラン、4−フルオロ−3−(トリフルオロメチル)スルホラン、5−フルオロ−3−(トリフルオロメチル)スルホラン等がイオン伝導度が高く入出力が高い点で好ましい。   Among them, 2-methylsulfolane, 3-methylsulfolane, 2-fluorosulfolane, 3-fluorosulfolane, 2,2-difluorosulfolane, 2,3-difluorosulfolane, 2,4-difluorosulfolane, 2,5-difluorosulfolane, 3,4-Difluorosulfolane, 2-fluoro-3-methylsulfolane, 2-fluoro-2-methylsulfolane, 3-fluoro-3-methylsulfolane, 3-fluoro-2-methylsulfolane, 4-fluoro-3-methylsulfolane Sulfolane, 4-fluoro-2-methylsulfolane, 5-fluoro-3-methylsulfolane, 5-fluoro-2-methylsulfolane, 2-fluoromethylsulfolane, 3-fluoromethylsulfolane, 2-difluoromethylsulfolane, 3-difluoro Methyl sulfolane, 2- Trifluoromethyl sulfolane, 3-trifluoromethyl sulfolane, 2-fluoro-3- (trifluoromethyl) sulfolane, 3-fluoro-3- (trifluoromethyl) sulfolane, 4-fluoro-3- (trifluoromethyl) sulfolane 5-fluoro-3- (trifluoromethyl) sulfolane and the like are preferable in that they have high ion conductivity and high input and output.

また、鎖状スルホンとしては、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、n−プロピルメチルスルホン、n−プロピルエチルスルホン、ジ−n−プロピルスルホン、イソプロピルメチルスルホン、イソプロピルエチルスルホン、ジイソプロピルスルホン、n−ブチルメチルスルホン、n−ブチルエチルスルホン、t−ブチルメチルスルホン、t−ブチルエチルスルホン、モノフルオロメチルメチルスルホン、ジフルオロメチルメチルスルホン、トリフルオロメチルメチルスルホン、モノフルオロエチルメチルスルホン、ジフルオロエチルメチルスルホン、トリフルオロエチルメチルスルホン、ペンタフルオロエチルメチルスルホン、エチルモノフルオロメチルスルホン、エチルジフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロメチルスルホン、パーフルオロエチルメチルスルホン、エチルトリフルオロエチルスルホン、エチルペンタフルオロエチルスルホン、ジ(トリフルオロエチル)スルホン、パーフルオロジエチルスルホン、フルオロメチル−n−プロピルスルホン、ジフルオロメチル−n−プロピルスルホン、トリフルオロメチル−n−プロピルスルホン、フルオロメチルイソプロピルスルホン、ジフルオロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル−n−プロピルスルホン、トリフルオロエチルイソプロピルスルホン、ペンタフルオロエチル−n−プロピルスルホン、ペンタフルオロエチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル−n−ブチルスルホン、トリフルオロエチル−t−ブチルスルホン、ペンタフルオロエチル−n−ブチルスルホン、ペンタフルオロエチル−t−ブチルスルホン等が挙げられる。   Moreover, as a chain sulfone, dimethyl sulfone, ethyl methyl sulfone, diethyl sulfone, n-propyl methyl sulfone, n-propyl ethyl sulfone, di-n-propyl sulfone, isopropyl methyl sulfone, isopropyl ethyl sulfone, diisopropyl sulfone, n- Butyl methyl sulfone, n-butyl ethyl sulfone, t-butyl methyl sulfone, t-butyl ethyl sulfone, monofluoromethyl methyl sulfone, difluoromethyl methyl sulfone, trifluoromethyl methyl sulfone, monofluoroethyl methyl sulfone, difluoroethyl methyl sulfone, Trifluoroethyl methyl sulfone, pentafluoroethyl methyl sulfone, ethyl monofluoromethyl sulfone, ethyl difluoromethyl sulfone, ethyl trif Omethyl sulfone, perfluoroethyl methyl sulfone, ethyl trifluoroethyl sulfone, ethyl pentafluoroethyl sulfone, di (trifluoroethyl) sulfone, perfluorodiethyl sulfone, fluoromethyl-n-propyl sulfone, difluoromethyl-n-propyl sulfone Trifluoromethyl-n-propyl sulfone, fluoromethyl isopropyl sulfone, difluoromethyl isopropyl sulfone, trifluoromethyl isopropyl sulfone, trifluoroethyl n-propyl sulfone, trifluoroethyl isopropyl sulfone, pentafluoroethyl n-propyl sulfone, Pentafluoroethyl isopropyl sulfone, trifluoroethyl-n-butyl sulfone, trifluoroethyl-t-butyl sulfone Emissions, pentafluoroethyl -n- butyl sulfone, pentafluoroethyl -t- butyl sulfone, and the like.

中でも、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、n−プロピルメチルスルホン、イソプロピルメチルスルホン、n−ブチルメチルスルホン、t−ブチルメチルスルホン、モノフルオロメチルメチルスルホン、ジフルオロメチルメチルスルホン、トリフルオロメチルメチルスルホン、モノフルオロエチルメチルスルホン、ジフルオロエチルメチルスルホン、トリフルオロエチルメチルスルホン、ペンタフルオロエチルメチルスルホン、エチルモノフルオロメチルスルホン、エチルジフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロエチルスルホン、エチルペンタフルオロエチルスルホン、トリフルオロメチル−n−プロピルスルホン、トリフルオロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル−n−ブチルスルホン、トリフルオロエチル−t−ブチルスルホン、トリフルオロメチル−n−ブチルスルホン、トリフルオロメチル−t−ブチルスルホン等がイオン伝導度が高く入出力が高い点で好ましい。   Among them, dimethyl sulfone, ethyl methyl sulfone, diethyl sulfone, n-propyl methyl sulfone, isopropyl methyl sulfone, n-butyl methyl sulfone, t-butyl methyl sulfone, monofluoromethyl methyl sulfone, difluoromethyl methyl sulfone, trifluoromethyl methyl sulfone Monofluoroethyl methyl sulfone difluoroethyl methyl sulfone trifluoroethyl methyl sulfone pentafluoroethyl methyl sulfone ethyl monofluoromethyl sulfone ethyl difluoromethyl sulfone ethyl trifluoromethyl sulfone ethyl trifluoroethyl sulfone ethyl pentafluoro Ethyl sulfone, trifluoromethyl-n-propyl sulfone, trifluoromethyl isopropyl sulfone, tri Ruoroechiru -n- butyl sulfone, trifluoroethyl -t- butyl sulfone, trifluoromethyl -n- butyl sulfone, trifluoromethyl -t- butyl sulfone is preferred because a higher high output ionic conductivity.

スルホン系化合物の含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水溶媒100体積%中、通常0.3体積%以上、好ましくは0.5体積
%以上、より好ましくは1体積%以上であり、また、通常40体積%以下、好ましくは35体積%以下、より好ましくは30体積%以下である。スルホン系化合物の含有量が前記範囲内であれば、サイクル特性や保存特性等の耐久性の向上効果が得られやすく、また、非水系電解液の粘度を適切な範囲とし、電気伝導率の低下を回避することができ、非水系電解液二次電池の入出力特性や充放電レート特性を適正な範囲とすることができる。
The content of the sulfone-based compound is not particularly limited and is optional as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. However, it is usually 0.3% by volume or more, preferably 0.5% by volume in 100% by volume of non-aqueous solvent The amount is more preferably 1% by volume or more, and usually 40% by volume or less, preferably 35% by volume or less, and more preferably 30% by volume or less. If the content of the sulfone-based compound is within the above range, the effect of improving the durability such as cycle characteristics and storage characteristics can be easily obtained, and the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution can be made into an appropriate range to lower the electrical conductivity. Can be avoided, and the input / output characteristics and charge / discharge rate characteristics of the non-aqueous electrolytic solution secondary battery can be made in an appropriate range.

<1−3.助剤>
<1−3−1.炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート>
本発明の非水系電解液において、非水系電解液電池の負極表面に皮膜を形成し、電池の長寿命化を達成するために、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート(以下、「不飽和環状カーボネート」と略記する場合がある)を用いることができる。
炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネートとしては、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネートであれば、特に制限はなく、任意の炭素−炭素不飽和結合を有するカーボネートを用いることができる。なお、芳香環を有する置換基を有する環状カーボネートも、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネートに包含されることとする。不飽和環状カーボネートの製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。
<1-3. Auxiliary agent>
<1-3-1. Cyclic carbonate having carbon-carbon unsaturated bond>
In the non-aqueous electrolytic solution of the present invention, a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond (hereinafter referred to as “unsaturated” is used to form a film on the negative electrode surface of the non-aqueous electrolytic solution battery and achieve long life of the battery. And may be abbreviated as "cyclic carbonate".
The cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond is not particularly limited as long as it is a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, and a carbonate having any carbon-carbon unsaturated bond can be used. In addition, the cyclic carbonate which has a substituent which has an aromatic ring shall also be included by the cyclic carbonate which has a carbon-carbon unsaturated bond. The method for producing the unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and any known method can be selected for production.

不飽和環状カーボネートとしては、ビニレンカーボネート類、芳香環又は炭素−炭素不飽和結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート類、フェニルカーボネート類、ビニルカーボネート類、アリルカーボネート類等が挙げられる。
ビニレンカーボネート類としては、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、4,5−ジメチルビニレンカーボネート、フェニルビニレンカーボネート、4,5−ジフェニルビニレンカーボネート、ビニルビニレンカーボネート、アリルビニレンカーボネート等が挙げられる。
Examples of unsaturated cyclic carbonates include vinylene carbonates, ethylene carbonates substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon unsaturated bond, phenyl carbonates, vinyl carbonates, allyl carbonates and the like.
Examples of vinylene carbonates include vinylene carbonate, methylvinylene carbonate, 4,5-dimethylvinylene carbonate, phenylvinylene carbonate, 4,5-diphenylvinylene carbonate, vinylvinylene carbonate, allylvinylene carbonate and the like.

芳香環又は炭素−炭素不飽和結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート類の具体例としては、ビニルエチレンカーボネート、4,5−ジビニルエチレンカーボネート、フェニルエチレンカーボネート、4,5−ジフェ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、4,5−ジエチニルエチレンカーボネート等が挙げられる。   Specific examples of ethylene carbonates substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon unsaturated bond include vinyl ethylene carbonate, 4,5-divinyl ethylene carbonate, phenyl ethylene carbonate, 4,5-diphenyl ethylene carbonate, Ethynyl ethylene carbonate, 4, 5-diethynyl ethylene carbonate, etc. are mentioned.

中でも、ビニレンカーボネート類、芳香環又は炭素−炭素不飽和結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネートが好ましく、特に、ビニレンカーボネート、4,5−ジフェニルビニレンカーボネート、4,5−ジメチル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、安定な界面保護被膜を形成するので、より好適に用いられる。   Among them, vinylene carbonates, ethylene carbonate substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon unsaturated bond are preferable, and particularly vinylene carbonate, 4,5-diphenylvinylene carbonate, 4,5-dimethylvinylene carbonate, vinyl Ethylene carbonate and ethynyl ethylene carbonate are more preferably used because they form a stable surface protective film.

不飽和環状カーボネートの分子量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。不飽和環状カーボネートの分子量は、通常50以上、好ましくは80以上であり、また通常250以下、好ましくは150以下である。この範囲であれば、非水系電解液に対する不飽和環状カーボネートの溶解性を確保しやすく、本発明の効果が十分に発現されやすい。   The molecular weight of the unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary unless the effects of the present invention are significantly impaired. The molecular weight of the unsaturated cyclic carbonate is usually 50 or more, preferably 80 or more, and usually 250 or less, preferably 150 or less. Within this range, the solubility of the unsaturated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolytic solution can be easily secured, and the effects of the present invention can be sufficiently exhibited.

不飽和環状カーボネートは、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有してもよい。また、不飽和環状カーボネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。不飽和環状カーボネートの含有量は、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上であり、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上であり、さらに好ましくは0.2質量%以上であり、また、通常10質量%以下であり、好ましくは8質量%以下、より好ましくは5質量%以下である。
上記範囲内であれば、非水系電解液二次電池が十分な高温保存特性やサイクル特性向上効果を発現しやすい。
The unsaturated cyclic carbonate may be used singly or in combination of two or more in any combination and ratio. Further, the content of unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is optional unless the effects of the present invention are significantly impaired. The content of unsaturated cyclic carbonate is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. Preferably, it is 0.2% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 8% by mass or less, more preferably 5% by mass or less.
If it is in the said range, a non-aqueous electrolyte solution secondary battery will be easy to express sufficient high temperature storage characteristics and the cycle characteristic improvement effect.

<1−3−2.フッ素化不飽和環状カーボネート>
フッ素化環状カーボネートとして、不飽和結合とフッ素原子とを有する環状カーボネート(以下、「フッ素化不飽和環状カーボネート」と略記する場合がある)を用いることも好ましい。フッ素化不飽和環状カーボネートは、特に制限されない。中でもフッ素原子が1個又は2個のものが好ましい。フッ素化不飽和環状カーボネートの製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。
1-3-2. Fluorinated unsaturated cyclic carbonate>
As the fluorinated cyclic carbonate, it is also preferable to use a cyclic carbonate having an unsaturated bond and a fluorine atom (hereinafter sometimes abbreviated as "fluorinated unsaturated cyclic carbonate"). The fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited. Among them, one or two fluorine atoms are preferable. The method for producing the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and any known method can be selected for production.

フッ素化不飽和環状カーボネートとしては、ビニレンカーボネート誘導体、芳香環又は炭素−炭素不飽和結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート誘導体等が挙げられる。
ビニレンカーボネート誘導体としては、4−フルオロビニレンカーボネート、4−フルオロ−5−メチルビニレンカーボネート、4−フルオロ−5−フェニルビニレンカーボネート、4,5−ジフルオロエチレンカーボネート等が挙げられる。
Examples of fluorinated unsaturated cyclic carbonates include vinylene carbonate derivatives, ethylene carbonate derivatives substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon unsaturated bond, and the like.
Examples of vinylene carbonate derivatives include 4-fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-5-methylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-phenylvinylene carbonate, and 4,5-difluoroethylene carbonate.

芳香環又は炭素−炭素不飽和結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート誘導体としては、4−フルオロ−4−ビニルエチレンカーボネート、4−フルオロ−5−ビニルエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロ−4−ビニルエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロ−4−ビニルエチレンカーボネート、4−フルオロ−4,5−ジビニルエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロ−4,5−ジビニルエチレンカーボネート、4−フルオロ−4−フェニルエチレンカーボネート、4−フルオロ−5−フェニルエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロ−5−フェニルエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロ−4−フェニルエチレンカーボネート等が挙げられる。   Examples of the ethylene carbonate derivative substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon unsaturated bond include 4-fluoro-4-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-5-vinylethylene carbonate, and 4,4-difluoro-4. -Vinyl ethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-vinyl ethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-divinyl ethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-divinyl ethylene carbonate, 4-fluoro-4-phenyl Ethylene carbonate, 4-fluoro-5-phenylethylene carbonate, 4,4-difluoro-5-phenylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-phenylethylene carbonate and the like can be mentioned.

フッ素化不飽和環状カーボネートの分子量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。フッ素化不飽和環状カーボネートの分子量は、通常50以上、好ましくは80以上であり、また、通常250以下、好ましくは150以下である。この範囲であれば、非水系電解液に対するフッ素化環状カーボネートの溶解性を確保しやすく、本発明の効果が発現されやすい。   The molecular weight of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited and is arbitrary unless the effects of the present invention are significantly impaired. The molecular weight of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is usually 50 or more, preferably 80 or more, and usually 250 or less, preferably 150 or less. Within this range, the solubility of the fluorinated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolyte solution can be easily ensured, and the effects of the present invention can be easily exhibited.

フッ素化不飽和環状カーボネートは、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有してもよい。また、フッ素化不飽和環状カーボネートの配合量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。フッ素化不飽和環状カーボネートの含有量は、非水系電解液100質量%中、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、また、通常5質量%以下、好ましくは4質量%以下、より好ましくは3質量%以下である。この範囲であれば、非水系電解液二次電池が十分なサイクル特性向上効果を発現しやすい。   The fluorinated unsaturated cyclic carbonates may be used alone or in any combination of two or more in any proportion. In addition, the blending amount of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary unless the effects of the present invention are significantly impaired. The content of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, in 100% by mass of the non-aqueous electrolytic solution. Usually, it is 5% by mass or less, preferably 4% by mass or less, more preferably 3% by mass or less. Within this range, the non-aqueous electrolyte secondary battery is likely to exhibit a sufficient improvement in cycle characteristics.

<1−3−3.環状スルホン酸エステル化合物>
本発明の非水系電解液において、用いることができる環状スルホン酸エステル化合物としては、特にその種類は限定されないが、一般式(2)で表される化合物が好ましい。環状スルホン酸エステル化合物の製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。
1-3-3. Cyclic sulfonic acid ester compound>
The type of cyclic sulfonic acid ester compound that can be used in the non-aqueous electrolyte solution of the present invention is not particularly limited, but a compound represented by General Formula (2) is preferable. The method for producing the cyclic sulfonic acid ester compound is not particularly limited, and any known method can be selected for production.

Figure 0006520151
Figure 0006520151

式中、RおよびRは各々独立して、炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子およびハロゲン原子からなる群から選ばれる原子で構成された有機基を表し、RとRは互いに−O−SO−とともに不飽和結合を含んでいてもよい。
およびRは、好ましくは炭素原子、水素原子、酸素原子、硫黄原子からなる原子で構成された有機基であることが好ましく、中でも炭素数1〜3の炭化水素基、−O−SO−を有する有機基であることが好ましい。
In the formula, R 5 and R 6 each independently represent an organic group composed of an atom selected from the group consisting of carbon atom, hydrogen atom, nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom, phosphorus atom and halogen atom, R 5 and R 6 may contain an unsaturated bond together with -O-SO 2- .
R 5 and R 6 are preferably an organic group composed of an atom consisting of a carbon atom, a hydrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom, and among them, a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, -O-SO It is preferable that it is an organic group which has 2- .

環状スルホン酸エステル化合物の分子量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。環状スルホン酸エステル化合物の分子量は、通常100以上、好ましくは110以上であり、また、通常250以下、好ましくは220以下である。この範囲であれば、非水系電解液に対する環状スルホン酸エステル化合物の溶解性を確保しやすく、本発明の効果が発現されやすい。   The molecular weight of the cyclic sulfonic acid ester compound is not particularly limited, and is arbitrary unless the effects of the present invention are significantly impaired. The molecular weight of the cyclic sulfonic acid ester compound is usually 100 or more, preferably 110 or more, and usually 250 or less, preferably 220 or less. Within this range, the solubility of the cyclic sulfonic acid ester compound in the non-aqueous electrolyte solution can be easily ensured, and the effects of the present invention can be easily exhibited.

一般式(2)で表される化合物の具体例としては、例えば、
1,3−プロパンスルトン、
1−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、
2−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、
3−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、
1−メチル−1,3−プロパンスルトン、
2−メチル−1,3−プロパンスルトン、
3−メチル−1,3−プロパンスルトン
1−プロペン−1,3−スルトン、
2−プロペン−1,3−スルトン、
Specific examples of the compound represented by the general formula (2) include, for example,
1,3-propane sultone,
1-Fluoro-1,3-propane sultone,
2-fluoro-1,3-propane sultone,
3-fluoro-1,3-propane sultone,
1-methyl-1,3-propane sultone,
2-Methyl-1,3-propane sultone,
3-Methyl-1,3-propanesultone 1-propene-1,3-sultone,
2-propene-1,3-sultone,

1−フルオロ−1−プロペン−1,3−スルトン、
2−フルオロ−1−プロペン−1,3−スルトン、
3−フルオロ−1−プロペン−1,3−スルトン、
1−フルオロ−2−プロペン−1,3−スルトン、
2−フルオロ−2−プロペン−1,3−スルトン、
3−フルオロ−2−プロペン−1,3−スルトン、
1−メチル−1−プロペン−1,3−スルトン、
2−メチル−1−プロペン−1,3−スルトン、
3−メチル−1−プロペン−1,3−スルトン、
1−メチル−2−プロペン−1,3−スルトン、
2−メチル−2−プロペン−1,3−スルトン、
3−メチル−2−プロペン−1,3−スルトン、
1,4−ブタンスルトン、
1-Fluoro-1-propene-1,3-sultone,
2-Fluoro-1-propene-1,3-sultone,
3-fluoro-1-propene-1,3-sultone,
1-Fluoro-2-propene-1,3-sultone,
2-fluoro-2-propene-1,3-sultone,
3-fluoro-2-propene-1,3-sultone,
1-methyl-1-propene-1,3-sultone,
2-Methyl-1-propene-1,3-sultone,
3-Methyl-1-propene-1,3-sultone,
1-methyl-2-propene-1,3-sultone,
2-Methyl-2-propene-1,3-sultone,
3-Methyl-2-propene-1,3-sultone,
1,4-butane sultone,

1−フルオロ−1,4−ブタンスルトン、
2−フルオロ−1,4−ブタンスルトン、
3−フルオロ−1,4−ブタンスルトン、
4−フルオロ−1,4−ブタンスルトン、
1−メチル−1,4−ブタンスルトン、
2−メチル−1,4−ブタンスルトン、
3−メチル−1,4−ブタンスルトン、
4−メチル−1,4−ブタンスルトン、
1−ブテン−1,4−スルトン、
2−ブテン−1,4−スルトン、
3−ブテン−1,4−スルトン、
1-Fluoro-1,4-butanesultone,
2-fluoro-1,4-butane sultone,
3-fluoro-1,4-butane sultone,
4-fluoro-1,4-butane sultone,
1-methyl-1,4-butanesultone,
2-Methyl-1,4-butanesultone,
3-Methyl-1,4-butanesultone,
4-Methyl-1,4-butanesultone,
1-butene-1,4-sultone,
2-butene-1,4-sultone,
3-butene-1,4-sultone,

1−フルオロ−1−ブテン−1,4−スルトン、
2−フルオロ−1−ブテン−1,4−スルトン、
3−フルオロ−1−ブテン−1,4−スルトン、
4−フルオロ−1−ブテン−1,4−スルトン、
1−フルオロ−2−ブテン−1,4−スルトン、
2−フルオロ−2−ブテン−1,4−スルトン、
3−フルオロ−2−ブテン−1,4−スルトン、
4−フルオロ−2−ブテン−1,4−スルトン、
1−フルオロ−3−ブテン−1,4−スルトン、
2−フルオロ−3−ブテン−1,4−スルトン、
3−フルオロ−3−ブテン−1,4−スルトン、
4−フルオロ−3−ブテン−1,4−スルトン、
1−メチル−1−ブテン−1,4−スルトン、
2−メチル−1−ブテン−1,4−スルトン、
3−メチル−1−ブテン−1,4−スルトン、
4−メチル−1−ブテン−1,4−スルトン、
1−メチル−2−ブテン−1,4−スルトン、
2−メチル−2−ブテン−1,4−スルトン、
3−メチル−2−ブテン−1,4−スルトン、
4−メチル−2−ブテン−1,4−スルトン、
1−メチル−3−ブテン−1,4−スルトン、
2−メチル−3−ブテン−1,4−スルトン、
3−メチル−3−ブテン−1,4−スルトン、
4−メチル−3−ブテン−1,4−スルトン、
1,5−ペンタンスルトン、
1-Fluoro-1-butene-1,4-sultone,
2-fluoro-1-butene-1,4-sultone,
3-fluoro-1-butene-1,4-sultone,
4-fluoro-1-butene-1,4-sultone,
1-Fluoro-2-butene-1,4-sultone,
2-fluoro-2-butene-1,4-sultone,
3-fluoro-2-butene-1,4-sultone,
4-fluoro-2-butene-1,4-sultone,
1-Fluoro-3-butene-1,4-sultone,
2-fluoro-3-butene-1,4-sultone,
3-fluoro-3-butene-1,4-sultone,
4-fluoro-3-butene-1,4-sultone,
1-methyl-1-butene-1,4-sultone,
2-Methyl-1-butene-1,4-sultone,
3-Methyl-1-butene-1,4-sultone,
4-Methyl-1-butene-1,4-sultone,
1-methyl-2-butene-1,4-sultone,
2-Methyl-2-butene-1,4-sultone,
3-Methyl-2-butene-1,4-sultone,
4-Methyl-2-butene-1,4-sultone,
1-methyl-3-butene-1,4-sultone,
2-Methyl-3-butene-1,4-sultone,
3-Methyl-3-butene-1,4-sultone,
4-Methyl-3-butene-1,4-sultone,
1,5-pentanesultone,

1−フルオロ−1,5−ペンタンスルトン、
2−フルオロ−1,5−ペンタンスルトン、
3−フルオロ−1,5−ペンタンスルトン、
4−フルオロ−1,5−ペンタンスルトン、
5−フルオロ−1,5−ペンタンスルトン、
1−メチル−1,5−ペンタンスルトン、
2−メチル−1,5−ペンタンスルトン、
3−メチル−1,5−ペンタンスルトン、
4−メチル−1,5−ペンタンスルトン、
5−メチル−1,5−ペンタンスルトン、
1−ペンテン−1,5−スルトン、
2−ペンテン−1,5−スルトン、
3−ペンテン−1,5−スルトン、
4−ペンテン−1,5−スルトン、
1-Fluoro-1,5-pentanesultone,
2-fluoro-1,5-pentanesultone,
3-fluoro-1,5-pentanesultone,
4-fluoro-1,5-pentanesultone,
5-fluoro-1,5-pentanesultone,
1-methyl-1,5-pentanesultone,
2-Methyl-1,5-pentanesultone,
3-Methyl-1,5-pentanesultone,
4-methyl-1,5-pentanesultone,
5-methyl-1,5-pentanesultone,
1-pentene-1,5-sultone,
2-pentene-1,5-sultone,
3-pentene-1,5-sultone,
4-pentene-1,5-sultone,

1−フルオロ−1−ペンテン−1,5−スルトン、
2−フルオロ−1−ペンテン−1,5−スルトン、
3−フルオロ−1−ペンテン−1,5−スルトン、
4−フルオロ−1−ペンテン−1,5−スルトン、
5−フルオロ−1−ペンテン−1,5−スルトン、
1−フルオロ−2−ペンテン−1,5−スルトン、
2−フルオロ−2−ペンテン−1,5−スルトン、
3−フルオロ−2−ペンテン−1,5−スルトン、
4−フルオロ−2−ペンテン−1,5−スルトン、
5−フルオロ−2−ペンテン−1,5−スルトン、
1−フルオロ−3−ペンテン−1,5−スルトン、
2−フルオロ−3−ペンテン−1,5−スルトン、
3−フルオロ−3−ペンテン−1,5−スルトン、
4−フルオロ−3−ペンテン−1,5−スルトン、
5−フルオロ−3−ペンテン−1,5−スルトン、
1−フルオロ−4−ペンテン−1,5−スルトン、
2−フルオロ−4−ペンテン−1,5−スルトン、
3−フルオロ−4−ペンテン−1,5−スルトン、
4−フルオロ−4−ペンテン−1,5−スルトン、
5−フルオロ−4−ペンテン−1,5−スルトン、
1-Fluoro-1-pentene-1,5-sultone,
2-fluoro-1-pentene-1,5-sultone,
3-fluoro-1-pentene-1,5-sultone,
4-fluoro-1-pentene-1,5-sultone,
5-fluoro-1-pentene-1,5-sultone,
1-Fluoro-2-pentene-1,5-sultone,
2-fluoro-2-pentene-1,5-sultone,
3-fluoro-2-pentene-1,5-sultone,
4-fluoro-2-pentene-1,5-sultone,
5-fluoro-2-pentene-1,5-sultone,
1-Fluoro-3-pentene-1,5-sultone,
2-fluoro-3-pentene-1,5-sultone,
3-fluoro-3-pentene-1,5-sultone,
4-fluoro-3-pentene-1,5-sultone,
5-fluoro-3-pentene-1,5-sultone,
1-Fluoro-4-pentene-1,5-sultone,
2-fluoro-4-pentene-1,5-sultone,
3-fluoro-4-pentene-1,5-sultone,
4-fluoro-4-pentene-1,5-sultone,
5-fluoro-4-pentene-1,5-sultone,

1−メチル−1−ペンテン−1,5−スルトン、
2−メチル−1−ペンテン−1,5−スルトン、
3−メチル−1−ペンテン−1,5−スルトン、
4−メチル−1−ペンテン−1,5−スルトン、
5−メチル−1−ペンテン−1,5−スルトン、
1−メチル−2−ペンテン−1,5−スルトン、
2−メチル−2−ペンテン−1,5−スルトン、
3−メチル−2−ペンテン−1,5−スルトン、
4−メチル−2−ペンテン−1,5−スルトン、
5−メチル−2−ペンテン−1,5−スルトン、
1−メチル−3−ペンテン−1,5−スルトン、
2−メチル−3−ペンテン−1,5−スルトン、
3−メチル−3−ペンテン−1,5−スルトン、
4−メチル−3−ペンテン−1,5−スルトン、
5−メチル−3−ペンテン−1,5−スルトン、
1−メチル−4−ペンテン−1,5−スルトン、
2−メチル−4−ペンテン−1,5−スルトン、
3−メチル−4−ペンテン−1,5−スルトン、
4−メチル−4−ペンテン−1,5−スルトン、
5−メチル−4−ペンテン−1,5−スルトンなどのスルトン化合物;
1-methyl-1-pentene-1,5-sultone,
2-Methyl-1-pentene-1,5-sultone,
3-Methyl-1-pentene-1,5-sultone,
4-Methyl-1-pentene-1,5-sultone,
5-Methyl-1-pentene-1,5-sultone,
1-methyl-2-pentene-1,5-sultone,
2-Methyl-2-pentene-1,5-sultone,
3-Methyl-2-pentene-1,5-sultone,
4-Methyl-2-pentene-1,5-sultone,
5-Methyl-2-pentene-1,5-sultone,
1-methyl-3-pentene-1,5-sultone,
2-Methyl-3-pentene-1,5-sultone,
3-Methyl-3-pentene-1,5-sultone,
4-Methyl-3-pentene-1,5-sultone,
5-methyl-3-pentene-1,5-sultone,
1-methyl-4-pentene-1,5-sultone,
2-Methyl-4-pentene-1,5-sultone,
3-Methyl-4-pentene-1,5-sultone,
4-Methyl-4-pentene-1,5-sultone,
Sultone compounds such as 5-methyl-4-pentene-1,5-sultone;

メチレンスルフェート、
エチレンスルフェート、
プロピレンスルフェートなどのスルフェート化合物;
メチレンメタンジスルホネート、
エチレンメタンジスルホネートなどのジスルホネート化合物;
Methylene sulfate,
Ethylene sulfate,
Sulfate compounds such as propylene sulfate;
Methylene methane disulfonate,
Disulfonate compounds such as ethylene methane disulfonate;

1,2,3−オキサチアゾリジン−2,2−ジオキシド、
3−メチル−1,2,3−オキサチアゾリジン−2,2−ジオキシド、
3H−1,2,3−オキサチアゾール−2,2−ジオキシド、
5H−1,2,3−オキサチアゾール−2,2−ジオキシド、
1,2,4−オキサチアゾリジン−2,2−ジオキシド、
4−メチル−1,2,4−オキサチアゾリジン−2,2−ジオキシド、
3H−1,2,4−オキサチアゾール−2,2−ジオキシド、
5H−1,2,4−オキサチアゾール−2,2−ジオキシド、
1,2,5−オキサチアゾリジン−2,2−ジオキシド、
5−メチル−1,2,5−オキサチアゾリジン−2,2−ジオキシド、
3H−1,2,5−オキサチアゾール−2,2−ジオキシド、
5H−1,2,5−オキサチアゾール−2,2−ジオキシド、
1,2,3−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、
3−メチル−1,2,3−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、
5,6−ジヒドロ−1,2,3−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、
1,2,4−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、
1,2,3-oxathiazolidine-2,2-dioxide,
3-Methyl-1,2,3-oxathiazolidine-2,2-dioxide,
3H-1,2,3-oxathiazole-2,2-dioxide,
5H-1,2,3-oxathiazole-2,2-dioxide,
1,2,4-oxathiazolidine-2,2-dioxide,
4-methyl-1,2,4-oxathiazolidine-2,2-dioxide,
3H-1,2,4-oxathiazole-2,2-dioxide,
5H-1,2,4-oxathiazole-2,2-dioxide,
1,2,5-oxathiazolidine-2,2-dioxide,
5-Methyl-1,2,5-oxathiazolidine-2,2-dioxide,
3H-1,2,5-oxathiazole-2,2-dioxide,
5H-1,2,5-oxathiazole-2,2-dioxide,
1,2,3-oxathiadinan-2,2-dioxide,
3-Methyl-1,2,3-oxathiazinan-2,2-dioxide,
5,6-dihydro-1,2,3-oxathiazine-2,2-dioxide,
1,2,4-oxathiadinan-2,2-dioxide,

4−メチル−1,2,4−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、
5,6−ジヒドロ−1,2,4−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、
3,6−ジヒドロ−1,2,4−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、
3,4−ジヒドロ−1,2,4−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、
1,2,5−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、
5−メチル−1,2,5−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、
5,6−ジヒドロ−1,2,5−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、
3,6−ジヒドロ−1,2,5−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、
3,4−ジヒドロ−1,2,5−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、
1,2,6−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、
6−メチル−1,2,6−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、
5,6−ジヒドロ−1,2,6−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、
3,4−ジヒドロ−1,2,6−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、
5,6−ジヒドロ−1,2,6−オキサチアジン−2,2−ジオキシドなどの含窒素化合物;
4-methyl-1,2,4-oxathiazinan-2,2-dioxide,
5,6-dihydro-1,2,4-oxathiazine-2,2-dioxide,
3,6-dihydro-1,2,4-oxathiazine-2,2-dioxide,
3,4-dihydro-1,2,4-oxathiazine-2,2-dioxide,
1,2,5-oxathiadinan-2,2-dioxide,
5-Methyl-1,2,5-oxathiazinan-2,2-dioxide,
5,6-dihydro-1,2,5-oxathiazine-2,2-dioxide,
3,6-dihydro-1,2,5-oxathiazine-2,2-dioxide,
3,4-dihydro-1,2,5-oxathiazine-2,2-dioxide,
1,2,6-oxathiadinan-2,2-dioxide,
6-Methyl-1,2,6-oxathiazinan-2,2-dioxide,
5,6-dihydro-1,2,6-oxathiazine-2,2-dioxide,
3,4-dihydro-1,2,6-oxathiazine-2,2-dioxide,
Nitrogen-containing compounds such as 5,6-dihydro-1,2,6-oxathiazine-2,2-dioxide;

1,2,3−オキサチアホスラン−2,2−ジオキシド、
3−メチル−1,2,3−オキサチアホスラン−2,2−ジオキシド、
3−メチル−1,2,3−オキサチアホスラン−2,2,3−トリオキシド、
3−メトキシ−1,2,3−オキサチアホスラン−2,2,3−トリオキシド、
1,2,4−オキサチアホスラン−2,2−ジオキシド、
4−メチル−1,2,4−オキサチアホスラン−2,2−ジオキシド、
4−メチル−1,2,4−オキサチアホスラン−2,2,4−トリオキシド、
4−メトキシ−1,2,4−オキサチアホスラン−2,2,4−トリオキシド、
1,2,5−オキサチアホスラン−2,2−ジオキシド、
5−メチル−1,2,5−オキサチアホスラン−2,2−ジオキシド、
5−メチル−1,2,5−オキサチアホスラン−2,2,5−トリオキシド、
5−メトキシ−1,2,5−オキサチアホスラン−2,2,5−トリオキシド、
1,2,3−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、
3−メチル−1,2,3−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、
3−メチル−1,2,3−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシド、
3−メトキシ−1,2,3−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシド、
1,2,3-oxathiaphoslane-2,2-dioxide,
3-Methyl-1,2,3-oxathiaphoslane-2,2-dioxide,
3-Methyl-1,2,3-oxathiaphoslane-2,2,3-trioxide,
3-methoxy-1,2,3-oxathiaphoslane-2,2,3-trioxide,
1,2,4-oxathiaphoslane-2,2-dioxide,
4-methyl-1,2,4-oxathiaphoslane-2,2-dioxide,
4-methyl-1,2,4-oxathiaphoslane-2,2,4-trioxide,
4-methoxy-1,2,4-oxathiaphoslane-2,2,4-trioxide,
1,2,5-oxathiaphoslane-2,2-dioxide,
5-methyl-1,2,5-oxathiaphoslane-2,2-dioxide,
5-methyl-1,2,5-oxathiaphoslane-2,2,5-trioxide,
5-methoxy-1,2,5-oxathiaphoslane-2,2,5-trioxide,
1,2,3-oxathiaphosphinan-2,2-dioxide,
3-Methyl-1,2,3-oxathiaphosphinan-2,2-dioxide,
3-Methyl-1,2,3-oxathiaphosphinan-2,2,3-trioxide,
3-methoxy-1,2,3-oxathiaphosphinan-2,2,3-trioxide,

1,2,4−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、
4−メチル−1,2,4−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、
4−メチル−1,2,4−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシド、
4−メチル−1,5,2,4−ジオキサチアホスフィナン−2,4−ジオキシド、
4−メトキシ−1,5,2,4−ジオキサチアホスフィナン−2,4−ジオキシド、
3−メトキシ−1,2,4−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシド、
1,2,5−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、
5−メチル−1,2,5−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、
5−メチル−1,2,5−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシド、
5−メトキシ−1,2,5−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシド、
1,2,6−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、
6−メチル−1,2,6−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、
6−メチル−1,2,6−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシド、
6−メトキシ−1,2,6−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシドどの含リン化合物;
1,2,4-oxathiaphosphinan-2,2-dioxide,
4-Methyl-1,2,4-oxathiaphosphinan-2,2-dioxide,
4-methyl-1,2,4-oxathiaphosphinan-2,2,3-trioxide,
4-Methyl-1,5,2,4-dioxathiaphosphinan-2,4-dioxide,
4-methoxy-1,5,2,4-dioxathiaphosphinan-2,4-dioxide,
3-methoxy-1,2,4-oxathiaphosphinan-2,2,3-trioxide,
1,2,5-oxathiaphosphinan-2,2-dioxide,
5-Methyl-1,2,5-oxathiaphosphinan-2,2-dioxide,
5-methyl-1,2,5-oxathiaphosphinan-2,2,3-trioxide,
5-methoxy-1,2,5-oxathiaphosphinan-2,2,3-trioxide,
1,2,6-oxathiaphosphinan-2,2-dioxide,
6-Methyl-1,2,6-oxathiaphosphinan-2,2-dioxide,
6-Methyl-1,2,6-oxathiaphosphinan-2,2,3-trioxide,
6-methoxy-1,2,6-oxathiaphosphinan-2,2,3-trioxide which phosphorus-containing compound;

これらのうち、
1,3−プロパンスルトン、1−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、2−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、3−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、1−プロペン−1,3−スルトン、1−フルオロ−1−プロペン−1,3−スルトン、2−フルオロ−1−プロペン−1,3−スルトン、3−フルオロ−1−プロペン−1,3−スルトン、1,4−ブタンスルトン、メチレンメタンジスルホネート、エチレンメタンジスルホネートが保存特性向上の点から好ましく、1,3−プロパンスルトン、1−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、2−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、3−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、1−プロペン−1,3−スルトンがより好ましい。
Of these,
1,3-propane sultone, 1-fluoro-1,3-propane sultone, 2-fluoro-1,3-propane sultone, 3-fluoro-1,3-propane sultone, 1-propene-1,3-sultone, 1-Fluoro-1-propene-1,3-sultone, 2-fluoro-1-propene-1,3-sultone, 3-fluoro-1-propene-1,3-sultone, 1,4-butane sultone, methylene methane Disulfonate and ethylene methanedisulfonate are preferable from the viewpoint of improving storage characteristics, and 1,3-propane sultone, 1-fluoro-1,3-propane sultone, 2-fluoro-1,3-propane sultone, 3-fluoro-1 , 3-propane sultone and 1-propene-1,3-sultone are more preferable.

環状スルホン酸エステル化合物は、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有してもよい。本発明の非水系電解液全体に対する環状スルホン酸エステル化合物の配合量に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、本発明の非水系電解液に対して、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.3質量%以上、また、通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下の濃度で含有させる。上記範囲を満たした場合は、入出力特性や充放電レート特性、サイクル特性、高温保存特性等の効果がより向上する。   The cyclic sulfonic acid ester compounds may be used alone or in any combination and ratio of two or more. There is no restriction | limiting in the compounding quantity of a cyclic sulfonic acid ester compound with respect to the whole non-aqueous electrolyte solution of this invention, Although it is arbitrary unless the effect of this invention is impaired remarkably, Usually with respect to the non-aqueous electrolyte of this invention. 001 mass% or more, preferably 0.01 mass% or more, more preferably 0.1 mass% or more, further preferably 0.3 mass% or more, and usually 10 mass% or less, preferably 5 mass% or less, more Preferably, it is contained at a concentration of 3% by mass or less. When the above range is satisfied, effects such as input / output characteristics, charge / discharge rate characteristics, cycle characteristics, high temperature storage characteristics and the like are further improved.

<1−3−4.シアノ基を有する化合物>
本発明の非水系電解液において、用いることができるシアノ基を有する化合物としては、分子内にシアノ基を有している化合物であれば特にその種類は限定されないが、一般式(3)で表される化合物がより好ましい。シアノ基を有する化合物の製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。
1-3-4. Compound having a cyano group>
The type of the compound having a cyano group that can be used in the non-aqueous electrolyte solution of the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having a cyano group in the molecule, but the compound is not limited thereto. Compounds are more preferred. The method for producing the compound having a cyano group is not particularly limited, and any known method can be selected for production.

Figure 0006520151
Figure 0006520151

(式中、Tは、炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子およびハロゲン原子からなる群から選ばれる原子で構成された有機基を表し、Uは置換基を有してもよい炭素数1から10のV価の有機基である。Vは1以上の整数であり、Vが2以上の場合は、Tは互いに同一であっても異なっていてもよい。) (Wherein, T represents an organic group composed of an atom selected from the group consisting of carbon atom, hydrogen atom, nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom, phosphorus atom and halogen atom, and U has a substituent And may be a V-valent organic group having a carbon number of 1 to 10. V is an integer of 1 or more, and when V is 2 or more, T may be the same as or different from each other)

シアノ基を有する化合物の分子量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわな
い限り任意である。シアノ基を有する化合物の分子量は、通常40以上であり、好ましくは45以上、より好ましくは50以上であり、また、通常200以下、好ましくは180以下、より好ましくは170以下である。この範囲であれば、非水系電解液に対するシアノ基を有する化合物の溶解性を確保しやすく、本発明の効果が発現されやすい。
The molecular weight of the compound having a cyano group is not particularly limited, and is arbitrary unless the effects of the present invention are significantly impaired. The molecular weight of the compound having a cyano group is usually 40 or more, preferably 45 or more, more preferably 50 or more, and usually 200 or less, preferably 180 or less, more preferably 170 or less. Within this range, the solubility of the compound having a cyano group in the non-aqueous electrolyte solution can be easily ensured, and the effects of the present invention can be easily exhibited.

一般式(3)で表される化合物の具体例としては、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、
イソブチロニトリル、
バレロニトリル、
イソバレロニトリル、
ラウロニトリル
2−メチルブチロニトリル、
トリメチルアセトニトリル、
ヘキサンニトリル、
シクロペンタンカルボニトリル、
シクロヘキサンカルボニトリル、
アクリロニトリル、
メタクリロニトリル、
クロトノニトリル、
As a specific example of the compound represented by General formula (3), for example,
Acetonitrile,
Propionitrile,
Butyronitrile,
Isobutyronitrile,
Valeronitrile,
Isovaleronitrile,
Lauronitrile 2-methylbutyronitrile,
Trimethyl acetonitrile,
Hexane nitrile,
Cyclopentanecarbonitrile,
Cyclohexanecarbonitrile,
Acrylonitrile,
Methacrylonitrile,
Crotononitrile,

3−メチルクロトノニトリル、
2−メチル−2−ブテン二トリル、
2−ペンテンニトリル、
2−メチル−2−ペンテンニトリル、
3−メチル−2−ペンテンニトリル、
2−ヘキセンニトリル、
フルオロアセトニトリル、
ジフルオロアセトニトリル、
トリフルオロアセトニトリル、
2−フルオロプロピオニトリル、
3−フルオロプロピオニトリル、
2 ,2−ジフルオロプロピオニトリル、
2,3−ジフルオロプロピオニトリル、
3 ,3−ジフルオロプロピオニトリル、
2 ,2 ,3−トリフルオロプロピオニトリル、
3 ,3 ,3−トリフルオロプロピオニトリル、
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、
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、
ペンタフルオロプロピオニトリル等のシアノ基を1つ有する化合物;
3-Methylcrotononitrile,
2-Methyl-2-buteneditolyl,
2-pentene nitrile,
2-Methyl-2-pentenenitrile,
3-Methyl-2-pentenenitrile,
2-hexene nitrile,
Fluoroacetonitrile,
Difluoroacetonitrile,
Trifluoroacetonitrile,
2-fluoropropionitrile,
3-fluoropropionitrile,
2, 2-difluoropropionitrile,
2,3-difluoropropionitrile,
2,3-difluoropropionitrile,
2,2,3-trifluoropropionitrile,
3,3,3-trifluoropropionitrile,
3,3'-oxydipropionitrile,
3,3'-thiodipropionitrile,
1,2,3-propanetricarbonitrile,
1,3,5-pentanetricarbonitrile,
A compound having one cyano group such as pentafluoropropionitrile;

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、
Malononitrile,
Succinonitrile,
Glutaronitrile,
Adiponitrile,
Pimeronitrile,
Suberonitrile,
Azera nitrile,
Sebaconitrile,
Undecane dinitrile,
Dodecane dinitrile,
Methyl malononitrile,
Ethyl malononitrile,

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’−(エチレンジオキシ)ジプロピオニトリル、
3,3’−(エチレンジチオ)ジプロピオニトリル等のシアノ基を2つ有する化合物;
Isopropyl malononitrile,
tert-butyl malononitrile,
Methyl succinonitrile,
2,2-dimethyl succinonitrile,
2,3-dimethyl succinonitrile,
Trimethyl succinonitrile,
Tetramethyl succinonitrile 3,3 '-(ethylenedioxy) dipropionitrile,
Compounds having two cyano groups such as 3,3 '-(ethylenedithio) dipropionitrile;

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)アミン等等のシアノ基を3つ有する化合物;
メチルシアネート、
エチルシアネート、
プロピルシアネート、
ブチルシアネート、
ペンチルシアネート、
ヘキシルシアネート、
ヘプチルシアネートなどのシアネート化合物;
1,2,3-tris (2-cyanoethoxy) propane,
Compounds having three cyano groups such as tris (2-cyanoethyl) amine;
Methyl cyanate,
Ethyl cyanate,
Propyl cyanate,
Butyl cyanate,
Pentyl cyanate,
Hexyl cyanate,
Cyanate compounds such as heptyl cyanate;

メチルチオシアネート、
エチルチオシアネート、
プロピルチオシアネート、
ブチルチオシアネート、
ペンチルチオシアネート、
ヘキシルチオシアネート、
ヘプチルチオシアネート、
メタンスルホニルシアニド、
エタンスルホニルシアニド、
プロパンスルホニルシアニド、
ブタンスルホニルシアニド、
ペンタンスルホニルシアニド、
ヘキサンスルホニルシアニド、
ヘプタンスルホニルシアニド、
メチルスルフロシアニダート
エチルスルフロシアニダート
プロピルスルフロシアニダート
ブチルスルフロシアニダート
ペンチルスルフロシアニダート
ヘキシルスルフロシアニダート
ヘプチルスルフロシアニダートなどの含硫黄化合物;
Methyl thiocyanate,
Ethyl thiocyanate,
Propyl thiocyanate,
Butyl thiocyanate,
Pentyl thiocyanate,
Hexyl thiocyanate,
Heptyl thiocyanate,
Methanesulfonyl cyanide,
Ethanesulfonyl cyanide,
Propane sulfonyl cyanide,
Butan sulfonyl cyanide,
Pentanesulfonyl cyanide,
Hexane sulfonyl cyanide,
Heptane sulfonyl cyanide,
Sulfur-containing compounds such as methyl sulfo sia nidate ethyl sulf sia ni date propyl sulf sia ni date butyl sulf sia ni date pentyl sulf sia ni dat hexyl sulf sia ni dat heptyl sulf sia ni dayt;

シアノジメチルホスフィン
シアノジメチルホスフィンオキシド
シアノメチルホスフィン酸メチル
シアノメチル亜ホスフィン酸メチル
ジメチルホスフィン酸シアニド
ジメチル亜ホスフィン酸シアニド
シアノホスホン酸ジメチル
シアノ亜ホスホン酸ジメチル
メチルホスホン酸シアノメチル
メチル亜ホスホン酸シアノメチル
リン酸シアノジメチル
亜リン酸シアノジメチルなどの含リン化合物;
等が挙げられる。
Cyanodimethyl phosphine cyano dimethyl phosphine oxide cyano methyl phosphinate methyl cyano methyl phosphino acid dimethyl phosphinic acid dimethyl phosphinic acid cyanide dimethyl phosphinic acid cyanide cyano phosphonic acid dimethyl cyanophosphorous acid dimethyl methyl phosphonic acid cyanomethyl methyl phosphonic acid cyanomethyl phosphoric acid cyanomethyl phosphoric acid Phosphorus-containing compounds such as cyanodimethyl phosphite cyanodimethyl phosphite;
Etc.

これらのうち、
アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、イソバレロニトリル、ラウロニトリル、クロトノニトリル、3‐メチルクロトノニトリル、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が保存特性向上の点から好ましく、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等のシアノ基を2つ有する化合物がより好ましい。
Of these,
Acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, valeronitrile, isovaleronitrile, lauronitrile, crotononitrile, 3-methyl crotononitrile, malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimeronitrile, suberonitrile, Azera nitrile, sebaconitrile, undecane dinitrile, dodecane dinitrile is preferable from the viewpoint of improving storage characteristics, and cyano such as malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimeronitrile, suberonitrile, azela nitrile, sebaconitrile, undecane dinitrile, dodecane dinitrile, etc. Compounds having two groups are more preferred.

シアノ基を有する化合物は、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有してもよい。本発明の非水系電解液全体に対するシアノ基を有する化合物の含有量に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、本発明の非水系電解液に対して、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.3質量%以上、また、通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下の濃度で含有させる。上記範囲を満たした場合は、入出力特性や充放電レート特性、サイクル特性、高温保存特性等の効果がより向上する。   The compound having a cyano group may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio. The content of the compound having a cyano group with respect to the whole non-aqueous electrolyte of the present invention is not limited, and is optional unless the effects of the present invention are significantly impaired. 001 mass% or more, preferably 0.01 mass% or more, more preferably 0.1 mass% or more, further preferably 0.3 mass% or more, and usually 10 mass% or less, preferably 5 mass% or less, more Preferably, it is contained at a concentration of 3% by mass or less. When the above range is satisfied, effects such as input / output characteristics, charge / discharge rate characteristics, cycle characteristics, high temperature storage characteristics and the like are further improved.

<1−3−5.ジイソシアネート化合物>
本発明の非水系電解液において、用いることができるジイソシアネート化合物は、分子内にイソシアナト基を2つ有する化合物であれば特に制限はないが、下記一般式(4)で表されるものが好ましい。
1-3-5. Diisocyanate compound>
In the non-aqueous electrolytic solution of the present invention, the diisocyanate compound which can be used is not particularly limited as long as it is a compound having two isocyanato groups in the molecule, but a compound represented by the following general formula (4) is preferable.

Figure 0006520151
Figure 0006520151

(式中、Xはフッ素で置換されていてもよい炭素数1〜16の炭化水素基である)
上記一般式(4)において、Xはフッ素で置換されていてもよい炭素数1〜16の炭化水素基である。Xの炭素数は通常2以上、好ましくは3以上、より好ましくは4以上であり、また通常14以下、好ましくは12以下、より好ましくは10以下、最も好ましくは8以下である。またXの種類については炭化水素基である限り特に限定されない。脂肪族鎖状アルキレン基、脂肪族環状アルキレン基及び芳香環含有炭化水素基のいずれであってもよいが、好ましくは脂肪族鎖状アルキレン基又は脂肪族環状アルキレン基である。
(Wherein, X is a hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms which may be substituted with fluorine)
In the said General formula (4), X is a C1-C16 hydrocarbon group which may be substituted by the fluorine. The carbon number of X is usually 2 or more, preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and usually 14 or less, preferably 12 or less, more preferably 10 or less, and most preferably 8 or less. The type of X is not particularly limited as long as it is a hydrocarbon group. Although any of an aliphatic chain alkylene group, an aliphatic cyclic alkylene group and an aromatic ring-containing hydrocarbon group may be used, an aliphatic chain alkylene group or an aliphatic cyclic alkylene group is preferable.

本発明におけるジイソシアネートの具体例を挙げると、
エチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、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、ヘプタメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、等の直鎖ポリメチレンジイソシアネート類;メチルテトラメチレンジイソシアネート、ジメチルテトラメチレンジイソシアネート、トリメチルテトラメチレンジイソシアネート、メチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジメチルヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、メチルオクタメチレンジイソシアネート、ジメチルオクタメチレンジイソシアネート、トリメチルオクタメチレンジイソシアネート、等の分岐アルキレンジイソシアネート類;1,4−ジイソシアナト−2−ブテン、1,5−ジイソシアナト−2−ペンテン、1,5−ジイソシアナト−3−ペンテン、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、1,8−ジイソシアナト−2−オクテン、1,8−ジイソシアナト−3−オクテン、1,8−ジイソシアナト−4−オクテン、等のジイソシアナトアルケン類;1,3−ジイソシアナト−2−フルオロプロパン、1,3−ジイソシアナト−2,2−ジフルオロプロパン、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−2,2−ジフルオロブタン、1,4−ジイソシアナト−2,3−ジフルオロブタン、1,6−ジイソシアナト−2−フルオロヘキサン、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−2,2−ジフルオロヘキサン、1,6−ジイソシアナト−2,3−ジフルオロヘキサン、1,6−ジイソシアナト−2,4−ジフルオロヘキサン、1,6−ジイソシアナト−2,5−ジフルオロヘキサン、1,6−ジイソシアナト−3,3−ジフルオロヘキサン、1,6−ジイソシアナト−3,4−ジフルオロヘキサン、1,8−ジイソシアナト−2−フルオロオクタン、1,8−ジイソシアナト−3−フルオロオクタン、1,8−ジイソシアナト−4−フルオロオクタン、1,8−ジイソシアナト−2,2−ジフルオロオクタン、1,8−ジイソシアナト−2,3−ジフルオロオクタン、1,8−ジイソシアナト−2,4−ジフルオロオクタン、1,8−ジイソシアナト−2,5−ジフルオロオクタン、1,8−ジイソシアナト−2,6−ジフルオロオクタン、1,8−ジイソシアナト−2,7−ジフルオロオクタン、等のフッ素置換ジイソシアナトアルカン類;1,2−ジイソシアナトシクロペンタン、1,3−ジイソシアナトシクロペンタン、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、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、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−2,4’−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、等のシクロアルカン環含有ジイソシアネート類;1,2−フェニレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、トリレン−2,3−ジイソシアネート、トリレン−2,4−ジイソシアネート、トリレン−2,5−ジイソシアネート、トリレン−2,6−ジイソシアネート、トリレン−3,4−ジイソシアネート、トリレン−3,5−ジイソシアネート、1,2−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、2,4−ジイソシアナトビフェニル、2,6−ジイソシアナトビフェニル、2,2’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジイソシアナトビフェニル、4,4’−ジイソシアナト−2−メチルビフェニル、4,4’−ジイソシアナト−3−メチルビフェニル、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルビフェニル、4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、4,4’−ジイソシアナト−2−メチルジフェニルメタン、4,4’−ジイソシアナト−3−メチルジフェニルメタン、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、1,5−ジイソシアナトナフタレン、1,8−ジイソシアナトナフタレン、2,3−ジイソシアナトナフタレン、1,5−ビス(イソシアナトメチル)ナフタレン、1,8−ビス(イソシアナトメチル)ナフタレン、2,3−ビス(イソシアナトメチル
)ナフタレン等の芳香環含有ジイソシアネート類;
などが挙げられる。
As a specific example of the diisocyanate in the present invention,
Linear polymethylene diisocyanates such as ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, tetradecamethylene diisocyanate, etc .; methyl Tetramethylene diisocyanate, dimethyltetramethylene diisocyanate, trimethyltetramethylene diisocyanate, methylhexamethylene diisocyanate, dimethylhexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, methyloctamethylene diisocyanate, dimethyloctamethylene diisocyanate 1, 4-diisocyanato-2-butene, 1,5-diisocyanato-2-pentene, 1,5-diisocyanato-3-pentene, 1,6-diisocyanato-, and the like. Diisocyanatoalkenes such as 2-hexene, 1,6-diisocyanato-3-hexene, 1,8-diisocyanato-2-octene, 1,8-diisocyanato-3-octene, 1,8-diisocyanato-4-octene, etc. 1,3-diisocyanato-2-fluoropropane, 1,3-diisocyanato-2,2-difluoropropane, 1,4-diisocyanato-2-fluorobutane, 1,4-diisocyanato-2,2-difluorobutane, 1,4-diisocyanato-2,3-difluorobutane, 1,6 Diisocyanato-2-fluorohexane, 1,6-diisocyanato-3-fluorohexane, 1,6-diisocyanato-2,2-difluorohexane, 1,6-diisocyanato-2,3-difluorohexane, 1,6-diisocyanato- 2,4-Difluorohexane, 1,6-diisocyanato-2,5-difluorohexane, 1,6-diisocyanato-3,3-difluorohexane, 1,6-diisocyanato-3,4-difluorohexane, 1,8- Diisocyanato-2-fluorooctane, 1,8-diisocyanato-3-fluorooctane, 1,8-diisocyanato-4-fluorooctane, 1,8-diisocyanato-2,2-difluorooctane, 1,8-diisocyanato-2,2, 3-difluorooctane, 1,8-diisocyanato-2, Fluorine-substituted diisocyanates such as 4-difluorooctane, 1,8-diisocyanato-2,5-difluorooctane, 1,8-diisocyanato-2,6-difluorooctane, 1,8-diisocyanato-2,7-difluorooctane, etc. Natoalkanes; 1,2-diisocyanatocyclopentane, 1,3-diisocyanatocyclopentane, 1,2-diisocyanatocyclohexane, 1,3-diisocyanatocyclohexane, 1,4-diisocyanatocyclohexane 1,2-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, dicyclohexylmethane-2,2′-diisocyanate, dicyclohexylmethane- 2,4'-diisocyanate, disse Cycloalkane ring-containing diisocyanates such as lohexylmethane-3,3'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, etc .; 1,2-phenylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate , Tolylene-2,3-diisocyanate, tolylene-2,4-diisocyanate, tolylene-2,5-diisocyanate, tolylene-2,6-diisocyanate, tolylene-3,4-diisocyanate, tolylene-3,5-diisocyanate, 1 , 2-Bis (isocyanatomethyl) benzene, 1,3-bis (isocyanatomethyl) benzene, 1,4-bis (isocyanatomethyl) benzene, 2,4-diisocyanatobiphenyl, 2,6-diisocyanate Natobiphenyl, 2 2'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-diisocyanatobiphenyl, 4,4'-diisocyanato-2-methylbiphenyl, 4,4'-diisocyanato-3-methylbiphenyl, 4,4'-diisocyanato-3 , 3'-dimethylbiphenyl, 4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, 4,4'-diisocyanato-2-methyldiphenylmethane, 4,4'-diisocyanato-3-methyldiphenylmethane, 4,4'-diisocyanato-3, 3'-Dimethyldiphenylmethane, 1,5-diisocyanatonaphthalene, 1,8-diisocyanatonaphthalene, 2,3-diisocyanatonaphthalene, 1,5-bis (isocyanatomethyl) naphthalene, 1,8-bis Aromatic rings such as (isocyanatomethyl) naphthalene and 2,3-bis (isocyanatomethyl) naphthalene Containing diisocyanates;
Etc.

これらの中でも、
エチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、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、ヘプタメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、等の直鎖ポリメチレンジイソシアネート類;メチルテトラメチレンジイソシアネート、ジメチルテトラメチレンジイソシアネート、トリメチルテトラメチレンジイソシアネート、メチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジメチルヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、メチルオクタメチレンジイソシアネート、ジメチルオクタメチレンジイソシアネート、トリメチルオクタメチレンジイソシアネート、等の分岐アルキレンジイソシアネート類;1,2−ジイソシアナトシクロペンタン、1,3−ジイソシアナトシクロペンタン、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、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、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−2,4’−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、等のシクロアルカン環含有ジイソシアネート類;
が好ましい。
Among these,
Linear polymethylene diisocyanates such as ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, tetradecamethylene diisocyanate, etc .; methyl Tetramethylene diisocyanate, dimethyltetramethylene diisocyanate, trimethyltetramethylene diisocyanate, methylhexamethylene diisocyanate, dimethylhexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, methyloctamethylene diisocyanate, dimethyloctamethylene diisocyanate Branched, alkylene diisocyanates such as trimethyloctamethylene diisocyanate; 1,2-diisocyanatocyclopentane, 1,3-diisocyanatocyclopentane, 1,2-diisocyanatocyclohexane, 1,3-diisocyanato Cyclohexane, 1,4-diisocyanatocyclohexane, 1,2-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, dicyclohexylmethane- Cycloalkane ring-containing diisocyanates such as 2,2'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-2,4'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-3,3'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, etc. Kind;
Is preferred.

さらには、
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、ヘプタメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、から選ばれる直鎖ポリメチレンジイソシアネート類;1,2−ジイソシアナトシクロペンタン、1,3−ジイソシアナトシクロペンタン、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、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、4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、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−2,4’−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、から選ばれるシクロアルカン環含有ジイソシアネート類;
が特に好ましい。
Moreover,
Linear polymethylene diisocyanates selected from tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate; 1,2-diisocyanatocyclopentane, 1,3-diisocyanatocyclopentane, 1,2-diisocyanatocyclohexane, 1,3-diisocyanatocyclohexane, 1,4-diisocyanatocyclohexane, 1,2-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane , 4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, dicyclohexylmethane-2,2'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-2,4'-diisocyanate, dicyclohexylmethane 3,3'-diisocyanate, cycloalkane ring containing diisocyanates selected from dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate;
Is particularly preferred.

また上述した本発明におけるジイソシアネートは、1種類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。
本発明の非水系電解液において、用いることができるジイソシアネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、該非水系電解液の全体の質量に対して、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.3質量%以上、また、通常5質量%以下、好ましくは4質量%以下、より好ましくは3質量%以下、さらに好ましくは2質量%以下である。含有量が上記範囲内であると、サイクル、保存等の耐久性を向上でき、本発明の効果を十分に発揮できる。
The diisocyanates in the present invention described above may be used alone or in any combination of two or more in any proportion.
The content of diisocyanate which can be used in the non-aqueous electrolyte solution of the present invention is not particularly limited and is optional as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but relative to the total mass of the non-aqueous electrolyte solution Usually, 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 0.3% by mass or more, and usually 5% by mass or less, preferably 4% by mass The following content is more preferably 3% by mass or less, further preferably 2% by mass or less. When the content is within the above range, the durability of the cycle, storage and the like can be improved, and the effects of the present invention can be sufficiently exhibited.

<1−3−6.過充電防止剤>
本発明の非水系電解液において、非水系電解液二次電池が過充電等の状態になった際に電池の破裂・発火を効果的に抑制するために、過充電防止剤を用いることができる。
過充電防止剤としては、ビフェニル、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、シクロヘキシルベンゼン、t−ブチルベンゼン、t−アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン、ジフェニルシクロヘキサン、1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダン等の芳香族化合物;2−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上記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;3−プロピルフェニルアセテート、2−エチルフェニルアセテート、ベンジルフェニルアセテート、メチルフェニルアセテート、ベンジルアセテート、フェネチルフェニルアセテート等の芳香族アセテート類;ジフェニルカーボネート、メチルフェニルカーボネート等の芳香族カーボネート類が挙げられる。中でも、ビフェニル、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、シクロヘキシルベンゼン、t−ブチルベンゼン、t−アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン、ジフェニルシクロヘキサン、1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダン、3−プロピルフェニルアセテート、2−エチルフェニルアセテート、ベンジルフェニルアセテート、メチルフェニルアセテート、ベンジルアセテート、フェネチルフェニルアセテート、ジフェニルカーボネート、メチルフェニルカーボネートが好ましい。これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上併用する場合は、特に、シクロヘキシルベンゼンとt−ブチルベンゼン又はt−アミルベンゼンとの組み合わせ、ビフェニル、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、シクロヘキシルベンゼン、t−ブチルベンゼン、t−アミルベンゼン等の酸素を含有しない芳香族化合物から選ばれる少なくとも1種と、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン等の含酸素芳香族化合物から選ばれる少なくとも1種を併用するのが過充電防止特性と高温保存特性のバランスの点から好ましい。
1-3-6. Overcharge inhibitor>
In the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, an anti-overcharge agent can be used in order to effectively suppress battery rupture and ignition when the non-aqueous electrolyte secondary battery is in a state of overcharge and the like. .
As the overcharge inhibitor, biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, a partially hydrogenated terphenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenylether, dibenzofuran, diphenylcyclohexane, 1,1,3-trimethyl Aromatic compounds such as -3-phenylindane; partial fluorinated compounds of the above aromatic compounds such as 2-fluorobiphenyl, o-cyclohexylfluorobenzene, p-cyclohexylfluorobenzene and the like; 2,4-difluoroanisole, 2,5-difluoro Fluorine-containing anisole compounds such as anisole, 2,6-difluoroanisole, 3,5-difluoroanisole and the like; 3-propylphenyl acetate, 2-ethylphenyl acetate, benzylphenyl acetate, methyl phenyl Le acetate, benzyl acetate, aromatic acetates such as phenethyl phenylacetate; diphenyl carbonate, and aromatic carbonates such as methyl phenyl carbonate. Among them, biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenylether, dibenzofuran, diphenylcyclohexane, 1,1,3-trimethyl-3-phenylindan 3-Propyl phenyl acetate, 2-ethyl phenyl acetate, benzyl phenyl acetate, methyl phenyl acetate, benzyl acetate, phenethyl phenyl acetate, diphenyl carbonate and methyl phenyl carbonate are preferable. These may be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds are used in combination, in particular, a combination of cyclohexylbenzene and t-butylbenzene or t-amylbenzene, biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, a partially hydrogenated terphenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, The combined use of at least one selected from an oxygen-free aromatic compound such as t-amylbenzene and at least one selected from an oxygen-containing aromatic compound such as diphenyl ether and dibenzofuran is an overcharge preventing property and a high temperature storage characteristic It is preferable from the point of balance of

過充電防止剤の含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。過充電防止剤の含有量は、非水系電解液100質量%中、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、特に好ましくは0.5質量%以上であり、また、通常5質量%以下、好ましくは4.8質量%以下、より好ましくは4.5質量%以下である。この範囲であれば、過充電防止剤の効果を十分に発現させやすく、また、高温保存特性等の電池の特性が向上する。   The content of the overcharge inhibitor is not particularly limited, and is optional as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. The content of the overcharge inhibitor is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.2% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, particularly preferably 0. It is 5% by mass or more, and is usually 5% by mass or less, preferably 4.8% by mass or less, more preferably 4.5% by mass or less. Within this range, the effect of the overcharge preventing agent can be easily exhibited sufficiently, and the battery characteristics such as high temperature storage characteristics can be improved.

<1−3−7.その他の助剤>
本発明の非水系電解液には、公知のその他の助剤を用いることができる。その他の助剤としては、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等のカーボネート化合物;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;エチレンサルファイト、フルオロスルホン酸メチル、フルオロスルホン酸エチル、メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸エチル、ブスルファン、スルホレン、硫酸エチレン、硫酸ビニレン、ジフェニルスルホン、N,N−ジメチルメタンスルホンアミド、N,N−ジエチルメタンスルホンアミド等の含硫黄化合物;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−メチルスクシン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、シクロヘプタン等の炭化水素化合物、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、ベンゾトリフルオライド等の含フッ素芳香族化合物;ホウ酸トリス(トリメチルシリル)、ホウ酸トリス(トリメトキシシリル)、リン酸トリス(トリメチルシリル)、リン酸トリス(トリメトキシシリル)、ジメトキシアルミノキシトリメトキシシラン、ジエトキシアルミノキシトリエトキシシラン、ジプロポキシアルミノキシトリエトキシシラン、ジブトキシアルミノキシトリメトキシシラン、ジブトキシアルミノキシトリエトキシシラン、チ
タンテトラキス(トリメチルシロキシド)、チタンテトラキス(トリエチルシロキシド)等のシラン化合物、が挙げられる。これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの助剤を添加することにより、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ことができる。
1-3-7. Other adjuvants>
Other known auxiliary agents can be used in the non-aqueous electrolyte solution of the present invention. Other assistants include carbonate compounds such as erythritan carbonate, spiro-bis-dimethylene carbonate, methoxyethyl-methyl carbonate, etc .; 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane, 3,9 Spiro compounds such as divinyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane; ethylene sulfite, methyl fluorosulfonate, ethyl fluorosulfonate, methyl methanesulfonate, ethyl methanesulfonate, busulfan -Containing compounds such as sulfolene, ethylene sulfate, vinylene sulfate, diphenyl sulfone, N, N-dimethyl methane sulfonamide, N, N-diethyl methane sulfonamide; 1-methyl-2-pyrrolidinone, 1-methyl-2-piperidone , 3-methyl-2-oxazolate Nitrogen-containing compounds such as nonone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and N-methylsuccinimide; hydrocarbon compounds such as heptane, octane, nonane, decane and cycloheptane, fluorobenzene, difluorobenzene, hexafluorobenzene, Fluorine-containing aromatic compounds such as benzotrifluoride; tris (trimethylsilyl) borate, tris (trimethoxysilyl) borate, tris (trimethylsilyl) phosphate, tris (trimethoxysilyl) phosphate, dimethoxyaluminoxytrimethoxysilane, Diethoxyaluminoxytriethoxysilane, dipropoxyaluminoxytriethoxysilane, dibutoxyaluminoxytrimethoxysilane, dibutoxyaluminoxytriethoxysilane, titanium tetrakis (trimethylsiloxide), Silane compounds such as Tantetorakisu (triethyl siloxide), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. By adding these assistants, capacity retention characteristics and cycle characteristics after high temperature storage can be improved.

その他の助剤の含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。その他の助剤の含有量は、非水系電解液100質量%中、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、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1質量%以下である。この範囲であれば、その他助剤の効果が十分に発現させやすく、高負荷放電特性等の電池の特性が向上する。   The content of the other auxiliaries is not particularly limited, and is optional unless the effects of the present invention are significantly impaired. The content of the other auxiliary agent is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, in 100% by mass of the non-aqueous electrolytic solution. It is 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, more preferably 1% by mass or less. Within this range, the effects of the other auxiliary agents are easily exhibited, and the battery characteristics such as high load discharge characteristics are improved.

以上に記載してきた非水系電解液は、本発明に記載の非水系電解液電池の内部に存在するものも含まれる。具体的には、リチウム塩や溶媒、助剤等の非水系電解液の構成要素を別途合成し、実質的に単離されたものから非水系電解液を調整し、下記に記載する方法にて別途組み立てた電池内に注液して得た非水系電解液電池内の非水系電解液である場合や、本発明の非水系電解液の構成要素を個別に電池内に入れておき、電池内にて混合させることにより本発明の非水系電解液と同じ組成を得る場合、更には、本発明の非水系電解液を構成する化合物を該非水系電解液電池内で発生させて、本発明の非水系電解液と同じ組成を得る場合も含まれるものとする。   The non-aqueous electrolytic solution described above includes those existing inside the non-aqueous electrolytic solution battery described in the present invention. Specifically, components of the non-aqueous electrolytic solution such as a lithium salt, a solvent, and an auxiliary agent are separately synthesized, and the non-aqueous electrolytic solution is prepared from those substantially isolated, and the method described below is used. In the case of a non-aqueous electrolytic solution in a non-aqueous electrolytic solution battery obtained by pouring into a separately assembled battery, or the components of the non-aqueous electrolytic solution of the present invention are individually put in the battery, When the same composition as the non-aqueous electrolyte solution of the present invention is obtained by mixing at the same time, a compound constituting the non-aqueous electrolyte solution of the present invention is generated in the non-aqueous electrolyte solution battery. The case where the same composition as the aqueous electrolyte solution is obtained is also included.

<2.非水系電解液二次電池>
本発明の非水系電解液二次電池は、イオンを吸蔵及び放出し得る負極及び正極と前記の本発明非水系電解液とを備えるものである。
<2. Non-aqueous electrolyte secondary battery>
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention comprises a negative electrode and a positive electrode capable of absorbing and desorbing ions, and the above-mentioned non-aqueous electrolyte of the present invention.

<2−1.電池構成>
本発明の非水系電解液二次電池は、負極及び非水系電解液以外の構成については、従来公知の非水系電解液二次電池と同様であり、通常は、本発明の非水系電解液が含浸されている多孔膜(セパレータ)を介して正極と負極とが積層され、これらがケース(外装体)に収納された形態を有する。従って、本発明の非水系電解液二次電池の形状は特に制限されるものではなく、円筒型、角形、ラミネート型、コイン型、大型等の何れであってもよい。
<2-1. Battery configuration>
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is the same as the conventionally known non-aqueous electrolyte secondary battery except for the negative electrode and the non-aqueous electrolyte, and the non-aqueous electrolyte of the present invention is usually The positive electrode and the negative electrode are stacked via a porous membrane (separator) impregnated, and they are housed in a case (exterior body). Therefore, the shape of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is not particularly limited, and may be any of cylindrical, square, laminate, coin, large size and the like.

<2−2.非水系電解液>
非水系電解液としては、上述の本発明の非水系電解液を用いる。なお、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、本発明の非水系電解液に対し、その他の非水系電解液を配合して用いることも可能である。
2-2. Non-aqueous electrolyte>
As the non-aqueous electrolytic solution, the above-mentioned non-aqueous electrolytic solution of the present invention is used. In addition, it is also possible to mix | blend and use another non-aqueous electrolyte solution with respect to the non-aqueous electrolyte solution of this invention in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

<2−3.負極>
負極は、集電体上に負極活物質層を有するものであり、以下に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。その具体例としては、炭素質材料、金属合金系材料、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。
<2-3. Negative electrode>
The negative electrode has a negative electrode active material layer on a current collector, and the negative electrode active material 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, metal 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.

<2−3−1.炭素質材料>
負極活物質として用いられる炭素質材料としては、
(1)天然黒鉛、
(2)人造炭素質物質並びに人造黒鉛質物質を400から3200℃の範囲で一回以上熱
処理した炭素質材料、
(3)負極活物質層が少なくとも2種類以上の異なる結晶性を有する炭素質から成り立ちかつ/又はその異なる結晶性の炭素質が接する界面を有している炭素質材料、
(4)負極活物質層が少なくとも2種類以上の異なる配向性を有する炭素質から成り立ちかつ/又はその異なる配向性の炭素質が接する界面を有している炭素質材料、
から選ばれるものが初期不可逆容量、高電流密度充放電特性のバランスが良く好ましい。また、(1)〜(4)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。
<2-3-1. Carbonaceous material>
As a carbonaceous material used as a negative electrode active material,
(1) Natural graphite,
(2) Carbonaceous materials obtained by heat-treating artificial carbonaceous substances and artificial graphitic substances at a temperature in the range of 400 to 3200 ° C. once or more,
(3) A carbonaceous material in which the negative electrode active material layer is made of at least two or more different crystalline carbonaceous materials and / or has an interface in which the different crystalline carbonaceous materials are in contact with each other
(4) A carbonaceous material in which the negative electrode active material layer is composed of at least two or more different orientations of carbonaceous matter and / or has an interface in which the different orientational carbonaceous matter contacts
The balance among initial irreversible capacity and high current density charge / discharge characteristics is preferable. Moreover, the carbonaceous material of (1)-(4) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

上記(2)の人造炭素質物質並びに人造黒鉛質物質の具体的な例としては、天然黒鉛、石炭系コークス、石油系コークス、石炭系ピッチ、石油系ピッチ、あるいはこれらピッチを酸化処理したもの、ニードルコークス、ピッチコークス及びこれらを一部黒鉛化した炭素材、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ピッチ系炭素繊維等の有機物の熱分解物、炭化可能な有機物、及びこれらの炭化物、又は炭化可能な有機物をベンゼン、トルエン、キシレン、キノリン、n−へキサン等の低分子有機溶媒に溶解させた溶液及びこれらの炭化物等が挙げられる。   Specific examples of the artificial carbonaceous material and the artificial graphitic material in the above (2) include natural graphite, coal-based coke, petroleum-based coke, coal-based pitch, petroleum-based pitch, and those obtained by oxidizing these pitches, Needle coke, pitch coke and carbon materials partially graphitized thereof, furnace black, acetylene black, pyrolysis products of organic substances such as pitch carbon fibers, carbonizable organic substances, and carbides of these or carbonizable organic substances A solution dissolved in a low molecular weight organic solvent such as benzene, toluene, xylene, quinoline, n-hexane and the like, and carbides thereof and the like can be mentioned.

<2−3−2.炭素質負極の構成、物性、調製方法>
炭素質材料についての性質や炭素質材料を含有する負極電極及び電極化手法、集電体、非水系電解液二次電池については、次に示す(1)〜(13)の何れか1項又は複数項を同時に満たしていることが望ましい。
2-3-2. Configuration, physical properties, preparation method of carbonaceous negative electrode>
A property of a carbonaceous material, an anode electrode containing the carbonaceous material and an electrode forming method, a current collector, and a non-aqueous electrolyte secondary battery, any one of the following (1) to (13) or It is desirable to satisfy multiple terms simultaneously.

(1)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0.335〜0.340nmであり、特に0.335〜0.338nm、とりわけ0.335〜0.337nmであるものが好ましい。また、学振法によるX線回折で求めた結晶子サイズ(Lc)は、通常1.0nm以上、好ましくは1.5nm以上、特に好ましくは2nm以上である。
(1) X-ray parameter The d value (interlayer distance) of the lattice plane (002 plane) determined by X-ray diffraction of the carbonaceous material by X-ray diffraction is usually 0.335 to 0.340 nm, particularly 0.335 Those having a diameter of -0.338 nm, particularly 0.335 to 0.337 nm are preferred. The crystallite size (Lc) determined by X-ray diffraction by the Gakushin method is usually 1.0 nm or more, preferably 1.5 nm or more, and particularly preferably 2 nm or more.

(2)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)が、通常1μm以上であり、3μm以上が好ましく、5μm以上が更に好ましく、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以下が更に好ましく、25μm以下が特に好ましい。
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(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。
(2) Volume-Based Average Particle Size The volume-based average particle size of the carbonaceous material is usually 1 μm or more, preferably 3 μm or more, as the volume-based average particle size determined by laser diffraction / scattering method. 5 μm or more is more preferable, 7 μm or more is particularly preferable, and usually 100 μm or less, 50 μm or less is preferable, 40 μm or less is more preferable, 30 μm or less is more preferable, 25 μm or less is particularly preferable.
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 Measurement is performed using a scale (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.

(3)ラマンR値、ラマン半値幅
炭素質材料のラマンR値は、アルゴンイオンレーザーラマンスペクトル法を用いて測定した値が、通常0.01以上であり、0.03以上が好ましく、0.1以上が更に好ましく、また、通常1.5以下であり、1.2以下が好ましく、1以下が更に好ましく、0.5以下が特に好ましい。
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。すなわち、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。
(3) Raman R value, Raman half value width The Raman R value of the carbonaceous material is usually 0.01 or more, preferably 0.03 or more, as measured using argon ion laser Raman spectroscopy. One or more is more preferable, and usually 1.5 or less, 1.2 or less is preferable, 1 or less is more preferable, and 0.5 or less is particularly preferable.
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 decrease. 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.

また、炭素質材料の1580cm−1付近のラマン半値幅は特に制限されないが、通常10cm−1以上であり、15cm−1以上が好ましく、また、通常100cm−1以下であり、80cm−1以下が好ましく、60cm−1以下が更に好ましく、40cm−1以下が特に好ましい。
ラマン半値幅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。すなわち、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。
The Raman half value width in the vicinity of 1580 cm -1 of the carbonaceous material is not particularly limited, but is usually 10 cm -1 or more, preferably 15 cm -1 or more, and usually 100 cm -1 or less, 80 cm -1 or less Preferably, 60 cm −1 or less is more preferable, and 40 cm −1 or less is particularly preferable.
When the Raman half width is below the above range, the crystallinity of the particle surface becomes too high, and there may be a decrease in sites where Li enters an interlayer during charge and discharge. That is, the chargeability may decrease. 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(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PAの強度IAと、1360cm−1付近のピークPBの強度IBとを測定し、その強度比R(R=IB/IA)を算出する。該測定で算出されるラマンR値を、本発明における炭素質材料のラマンR値と定義する。また、得られるラマンスペクトルの1580cm−1付近のピークPAの半値幅を測定し、これを本発明における炭素質材料のラマン半値幅と定義する。 The measurement of the Raman spectrum is carried out by naturally dropping the sample into the measuring cell and filling it using a Raman spectrometer (Raman spectrometer manufactured by JASCO), and irradiating the sample surface in the cell with argon ion laser light, It is performed by rotating the cell in a plane perpendicular to the laser light. The resulting Raman spectrum, the intensity IA of a peak PA around 1580 cm -1, and measuring the intensity IB of the peak PB around 1360 cm -1, and calculates the intensity ratio R (R = IB / IA) . The Raman R value calculated by the measurement is defined as the Raman R value of the carbonaceous material in the present invention. Further, the half width of the peak PA around 1580 cm −1 of the obtained Raman spectrum is measured, and this is defined as the Raman half width of the carbonaceous material in the present invention.

また、上記のラマン測定条件は、次の通りである。
・アルゴンイオンレーザー波長 :514.5nm
・試料上のレーザーパワー :15〜25mW
・分解能 :10〜20cm−1
・測定範囲 :1100cm−1〜1730cm−1
・ラマンR値、ラマン半値幅解析: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.
・ Argon ion laser wavelength: 514.5 nm
・ Laser power on sample: 15 to 25 mW
-Resolution: 10 to 20 cm -1
・ Measurement range: 1100 cm -1 to 1730 cm -1
・ Raman R value, Raman half width analysis: background processing
・ Smoothing processing: Simple average, convolution 5 points

(4)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が、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以上が更に好ましく、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以下が更に好ましく、10m・g−1以下が特に好ましい。
(4) BET specific surface area The BET specific surface area of the carbonaceous material is usually 0.1 m 2 · g -1 or more, 0.7 m 2 · g -1 or more of the specific surface area measured using the BET method. Is more preferably 1.0 m 2 · g -1 or more, particularly preferably 1.5 m 2 · g -1 or more, and usually 100 m 2 · g -1 or less, and 25 m 2 · g -1 or less. Preferably, 15 m 2 · g -1 or less is more 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(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。該測定で求められる比表面積を、本発明における炭素質材料のBET比表面積と定義する。   Measurement of the specific surface area by the BET method is carried out by using a surface area meter (total surface area measurement device manufactured by Okura Riken) and predrying the sample under flowing nitrogen at 350 ° C. for 15 minutes and then using nitrogen of 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 is 0.3. The specific surface area determined by the measurement is defined as the BET specific surface area of the carbonaceous material in the present invention.

(5)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。
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以上が更に好ましく、0.9以上が特に好ましい。
(5) Degree of Circularity 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.
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.

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。
円形度の測定は、フロー式粒子像分析装置(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。該測定で求められる円形度を、本発明における炭素質材料の円形度と定義する。
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.
The measurement of the degree of circularity is performed using a flow type particle image analyzer (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. The degree of circularity determined by the measurement is defined as the degree of circularity of the carbonaceous material in the present invention.

円形度を向上させる方法は、特に限定されないが、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若しくは、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 sphericizing treatment to make it spherical since the shape of the interparticle voids when the electrode body is formed is completed. 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, etc. Can be mentioned.

(6)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以上が更に好ましく、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以下が更に好ましく、1.6g・cm−3以下が特に好ましい。
(6) 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 · Particularly, cm 3 or more is preferable, 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.

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。
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。該測定で算出されるタップ密度を、本発明における炭素質材料のタップ密度として定義する。
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.
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. The tap density calculated by the measurement is defined as the tap density of the carbonaceous material in the present invention.

(7)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以上が更に好ましく、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。
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。該測定で算出される配向比を、本発明における炭素質材料の配向比と定義する。
(7) Orientation 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.
The orientation ratio is measured by X-ray diffraction after pressure-molding the sample. A molding 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. The orientation ratio calculated by the measurement is defined as the orientation ratio of the carbonaceous material in the present invention.

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

(8)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以下が更に好ましい。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。
(8) 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50ミクロン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Pと、それと直交する最短となる径Qを測定し、P/Qの平均値を求める。該測定で求められるアスペクト比(P/Q)を、本発明における炭素質材料のアスペクト比と定義する。   The measurement of the aspect ratio is performed by magnifying and observing particles of the carbonaceous material with a scanning electron microscope. Carbonaceous material when selecting arbitrary 50 graphite particles fixed to the end face of metal of 50 microns or less in thickness, rotating and tilting the stage on which the sample is fixed for each, and observing it three-dimensionally The longest diameter P of the particles and the shortest diameter Q orthogonal to it are measured, and the average value of P / Q is determined. The aspect ratio (P / Q) determined by the measurement is defined as the aspect ratio of the carbonaceous material in the present invention.

(9)電極作製
電極の製造は、本発明の効果を著しく制限しない限り、公知の何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。
(9) Production of electrode For production of the electrode, any known method can be used unless the effect of the present invention is significantly limited. 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.

電池の非水系電解液注液工程直前の段階での片面あたりの負極活物質層の厚さは、通常15μm以上であり、20μm以上が好ましく、30μm以上が更に好ましく、また、通常150μm以下であり、120μm以下が好ましく、100μm以下が更に好ましい。
負極活物質の厚さが、この範囲を上回ると、非水系電解液が集電体界面付近まで浸透しにくいため、高電流密度充放電特性が低下する場合があるためである。またこの範囲を下回ると、負極活物質に対する集電体の体積比が増加し、電池の容量が減少する場合があるためである。また、負極活物質をロール成形してシート電極としてもよく、圧縮成形によりペレット電極としてもよい。
The thickness of the negative electrode active material layer per one side immediately before the non-aqueous electrolyte solution pouring step of the battery is usually 15 μm or more, preferably 20 μm or more, more preferably 30 μm or more, and usually 150 μm or less And 120 μm or less is preferable, and 100 μm or less is more preferable.
If the thickness of the negative electrode active material exceeds this range, the non-aqueous electrolyte solution hardly penetrates to the vicinity of the current collector interface, and the high current density charge / discharge characteristics may be deteriorated. Also, if the value is below this range, the volume ratio of the current collector to the negative electrode active material may increase, and the capacity of the battery may decrease. Alternatively, the negative electrode active material may be roll-formed to form a sheet electrode, or may be formed into a pellet electrode by compression molding.

(10)集電体
負極活物質を保持させる集電体としては、公知のものを任意に用いることができる。負極の集電体としては、例えば、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等の金属材料が挙げられるが、加工し易さとコストの点から特に銅が好ましい。
また、集電体の形状は、集電体が金属材料の場合は、例えば、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、発泡メタル等が挙げられる。中でも、好ましくは金属薄膜、より好ましくは銅箔であり、更に好ましくは圧延法による圧延銅箔と、電解法による電解銅箔があり、どちらも集電体として用いることができる。
また、銅箔の厚さが25μmよりも薄い場合、純銅よりも強度の高い銅合金(リン青銅、チタン銅、コルソン合金、Cu−Cr−Zr合金等)を用いることができる。
(10) Current collector Any known current collector can be used as the current collector for holding the negative electrode active material. Examples of the current collector of the negative electrode include metal materials such as copper, nickel, stainless steel, nickel plated steel and the like, but copper is particularly preferable in terms of ease of processing and cost.
When the current collector is a metal material, examples of the shape of the current collector include metal foil, metal cylinder, metal coil, metal plate, metal thin film, expanded metal, punched metal, foamed metal and the like. Among them, preferably a metal thin film, more preferably a copper foil, more preferably a rolled copper foil by a rolling method and an electrolytic copper foil by an electrolytic method, both of which can be used as a current collector.
When the thickness of the copper foil is thinner than 25 μm, a copper alloy (phosphor bronze, titanium copper, Corson alloy, Cu-Cr-Zr alloy, etc.) having higher strength than pure copper can be used.

集電体の厚さは任意であるが、通常1μm以上であり、3μm以上が好ましく、5μm以上が更に好ましく、また、通常1mm以下であり、100μm以下が好ましく、50μm以下が更に好ましい。金属皮膜の厚さが、1μmより薄くなると、強度が低下するため塗布が困難となる場合がある。また、1mmより厚くなると、捲回等の電極の形を変形させる場合がある。なお、集電体は、メッシュ状でもよい。   The thickness of the current collector is arbitrary but is usually 1 μm or more, preferably 3 μm or more, more preferably 5 μm or more, and usually 1 mm or less, preferably 100 μm or less, and more preferably 50 μm or less. If the thickness of the metal film is smaller than 1 μm, the strength may be reduced, which may make application difficult. If the thickness is more than 1 mm, the shape of the electrode such as winding may be deformed. The current collector may be in the form of a mesh.

(11)集電体と負極活物質層の厚さの比
集電体と負極活物質層の厚さの比は特には限定されないが、「(非水系電解液注液直前の片面の負極活物質層厚さ)/(集電体の厚さ)」の値は、通常150以下、20以下が好ましく、10以下がより好ましく、また、通常0.1以上、0.4以上が好ましく、1以上がより好ましい。
集電体と負極活物質層の厚さの比が、上記範囲を上回ると、高電流密度充放電時に集電体がジュール熱による発熱を生じる場合がある。また、上記範囲を下回ると、負極活物質に対する集電体の体積比が増加し、電池の容量が減少する場合がある。
(11) Ratio of Thickness of Current Collector to Negative Electrode Active Material Layer The ratio of thickness of the current collector to negative electrode active material layer is not particularly limited. 150 or less, 20 or less is preferable, 10 or less is more preferable, and usually 0.1 or more, 0.4 or more is preferable, and the value of the material layer thickness) / (the thickness of the current collector) is 1 The above is more preferable.
When the thickness ratio of the current collector to the negative electrode active material layer exceeds the above range, the current collector may generate heat due to Joule heat at the time of high current density charge and discharge. If the above range is exceeded, the volume ratio of the current collector to the negative electrode active material may increase, and the battery capacity may decrease.

(12)電極密度
負極活物質を電極化した際の電極構造は特には限定されないが、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以上が更に好ましく、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以下が更に好ましく、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。
(12) 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, and 2.1 g · cm −3 or less is more preferable, 2.0 g -Cm -3 or less is further preferable, and 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.

(13)バインダー
負極活物質を結着するバインダーとしては、非水系電解液や電極製造時に用いる溶媒に対して安定な材料であれば、特に制限されない。
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)、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、NBR(アクリロニトリル・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又はその水素添加物;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・スチレン共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体又は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。これらは、1種を単独で用いても、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。
(13) Binder The binder for binding the negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a material stable to the non-aqueous electrolytic solution and the solvent used in the production of the electrode.
Specific examples include resin polymers such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, aromatic polyamide, cellulose, nitrocellulose, etc .; SBR (styrene-butadiene rubber), isoprene rubber, butadiene rubber, fluororubber, NBR ( Rubber-like polymers such as acrylonitrile butadiene rubber), ethylene propylene rubber, etc .; styrene butadiene styrene block copolymer or its hydrogen additive; EPDM (ethylene propylene diene terpolymer), styrene ethylene ethylene terpolymer Thermoplastic elastomeric polymers such as butadiene / styrene copolymers, styrene / isoprene / styrene block copolymers or their hydrogenated products; Syndiotactic-1,2-polybutadiene, polyvinyl acetate, ethylene Soft resin-like polymers such as vinyl acetate copolymer and propylene / α-olefin copolymer; Fluorine compounds such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, fluorinated polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene / ethylene copolymer and the like Examples thereof include polymers, and polymer compositions having ion conductivity of alkali metal ions (particularly, lithium ions). One of these may be used alone, or two or more of these may be used in any combination and ratio.

スラリーを形成するための溶媒としては、負極活物質、バインダー、並びに必要に応じて使用される増粘剤及び導電材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、アルコール等が挙げられ、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、テトラヒドロフラン(THF)、トルエン、アセトン、ジエチルエーテル、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチルスルフォキシド、ベンゼン、キシレン、キノリン、ピリジン、メチルナフタレン、ヘキサン等が挙げられる。
The solvent for forming the slurry is not particularly limited as far as it is a solvent capable of dissolving or dispersing the negative electrode active material, the binder, and the thickener and conductive material used as needed. Instead, 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, tetrahydrofuran (THF), toluene, acetone, diethyl ether, dimethylacetamide, hexamethylphosphaamide, dimethylsulfoxide, benzene, xylene, quinoline, pyridine, methylnaphthalene, hexane and the like. .

特に水系溶媒を用いる場合、増粘剤に併せて分散剤等を含有させ、SBR等のラテックスを用いてスラリー化することが好ましい。なお、これらの溶媒は、1種を単独で用いても、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。
負極活物質に対するバインダーの割合は、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上が更に好ましく、0.6質量%以上が特に好ましく、また、20質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましく、10質量%以下が更に好ましく、8質量%以下が特に好ましい。負極活物質に対するバインダーの割合が、上記範囲を上回ると、バインダー量が電池容量に寄与しないバインダー割合が増加して、電池容量の低下を招く場合がある。また、上記範囲を下回ると、負極電極の強度低下を招く場合がある。
In particular, when an aqueous solvent is used, it is preferable to use a latex such as SBR to make a slurry by combining a thickener with a dispersing agent and the like. These solvents may be used alone or in any combination of two or more with any proportion.
The ratio of the binder to the negative electrode active material is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, particularly preferably 0.6% by mass or more, and preferably 20% by mass or less, 15% by mass The following are more preferable, 10 mass% or less is further preferable, and 8 mass% or less is particularly preferable. When the ratio of the binder to the negative electrode active material exceeds the above range, the binder ratio in which the amount of binder does not contribute to the battery capacity may increase, which may result in a decrease in the battery capacity. Moreover, if it is less than the said range, strength reduction of a negative electrode may be caused.

特に、SBRに代表されるゴム状高分子を主要成分に含有する場合には、負極活物質に対するバインダーの割合は、通常0.1質量%以上であり、0.5質量%以上が好ましく、0.6質量%以上が更に好ましく、また、通常5質量%以下であり、3質量%以下が好ましく、2質量%以下が更に好ましい。
また、ポリフッ化ビニリデンに代表されるフッ素系高分子を主要成分に含有する場合には負極活物質に対する割合は、通常1質量%以上であり、2質量%以上が好ましく、3質量%以上が更に好ましく、また、通常15質量%以下であり、10質量%以下が好ましく、8質量%以下が更に好ましい。
In particular, when the main component contains a rubbery polymer represented by SBR, the ratio of the binder to the negative electrode active material is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, and 0 6 mass% or more is more preferable, and 5 mass% or less is usually, 3 mass% or less is preferable, and 2 mass% or less is more preferable.
When the fluorine-containing polymer represented by polyvinylidene fluoride is contained in the main component, the ratio to the negative electrode active material is usually 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, and 3% by mass or more Moreover, it is 15 mass% or less normally, 10 mass% or less is preferable, and 8 mass% or less is still more preferable.

増粘剤は、通常、スラリーの粘度を調製するために使用される。増粘剤としては、特に制限はないが、具体的には、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼイン及びこれらの塩等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、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。   Thickeners are usually used to adjust the viscosity of the slurry. The thickener is not particularly limited, and specific examples include carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, ethylcellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein and salts thereof. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in any combination and ratio.

更に増粘剤を用いる場合には、負極活物質に対する増粘剤の割合は、通常0.1質量%以上であり、0.5質量%以上が好ましく、0.6質量%以上が更に好ましく、また、通常5質量%以下であり、3質量%以下が好ましく、2質量%以下が更に好ましい。負極活物質に対する増粘剤の割合が、上記範囲を下回ると、著しく塗布性が低下する場合がある。また、上記範囲を上回ると、負極活物質層に占める負極活物質の割合が低下し、電池の容量が低下する問題や負極活物質間の抵抗が増大する場合がある。   Furthermore, when a thickener is used, the ratio of the thickener to the negative electrode active material is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 0.6% by mass or more. Moreover, it is 5 mass% or less normally, 3 mass% or less is preferable, and 2 mass% or less is still more preferable. When the ratio of the thickener to the negative electrode active material is below the above range, the coatability may be significantly reduced. If the above range is exceeded, the proportion of the negative electrode active material in the negative electrode active material layer may be reduced, and the battery capacity may be reduced or the resistance between the negative electrode active material may be increased.

<2−3−3.金属化合物系材料、及び金属化合物系材料を用いた負極の構成、物性、調製方法>
負極活物質として用いられる金属化合物系材料としては、リチウムを吸蔵・放出可能であれば、リチウム合金を形成する単体金属若しくは合金、又はそれらの酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硫化物、燐化物等の化合物の何れであっても特に限定はされない。このような金属化合物としては、Ag、Al、Ba、Bi、Cu、Ga、Ge、In、Ni、P、Pb、Sb、Si、Sn、Sr、Zn等の金属を含有する化合物が挙げられる。なかでも、リチウム合金を形成する単体金属若しくは合金であることが好ましく、13族又は14族の金属・半金属元素(すなわち炭素を除く)を含む材料あることがより好ましく、更には、ケイ素(Si)、スズ(Sn)又は鉛(Pb)(以下、これら3種の元素を「特定金属元素」という場合がある)の単体金属若しくはこれら原子を含む合金、又は、それらの金属(特定金属元素)の化合物であることが好ましく、ケイ素の単体金属、合金及び
化合物、並びにスズの単体金属、合金及び化合物が特に好ましい。これらは、1種を単独で用いてもよく、また2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
2-3-3. Metal Compound-Based Material, and Configuration, Physical Properties, Preparation Method of Negative Electrode Using Metal Compound-Based Material>
As a metal compound based material used as a negative electrode active material, a single metal or alloy which forms a lithium alloy as long as it can occlude and release lithium, or oxides, carbides, nitrides, silicides, sulfides thereof There is no particular limitation on any of the compounds such as phosphide. Examples of such metal compounds include compounds containing metals such as Ag, Al, Ba, Bi, Cu, Ga, Ge, In, Ni, P, Pb, Sb, Si, Sn, Sr, and Zn. Among them, a single metal or alloy forming a lithium alloy is preferable, a material containing a Group 13 or 14 metal / metalloid element (that is, excluding carbon) is more preferable, and silicon (Si) is more preferable. ), Tin (Sn) or lead (Pb) (hereinafter, these three elements may be referred to as “specific metal elements”) single metals or alloys containing these atoms, or metals thereof (specific metal elements) Preferably, single metals, alloys and compounds of silicon, and single metals, alloys and compounds of tin are particularly preferred. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in any combination and ratio.

特定金属元素から選ばれる少なくとも1種の原子を有する負極活物質の例としては、何れか1種の特定金属元素の金属単体、2種以上の特定金属元素からなる合金、1種又は2種以上の特定金属元素とその他の1種又は2種以上の金属元素とからなる合金、並びに、1種又は2種以上の特定金属元素を含有する化合物、又は、その化合物の酸化物・炭化物・窒化物・珪化物・硫化物・燐化物等の複合化合物が挙げられる。負極活物質としてこれらの金属単体、合金又は金属化合物を用いることで、電池の高容量化が可能である。   Examples of the negative electrode active material having at least one atom selected from specific metal elements include single metals of any one specific metal element, alloys composed of two or more specific metal elements, and one or more kinds Alloy consisting of the specific metal element of the above and one or more other metal elements, a compound containing one or more specific metal elements, or an oxide, carbide or nitride of the compound・ Complex compounds such as silicides, sulfides and phosphides can be mentioned. By using these simple metals, alloys or metal compounds as the negative electrode active material, the capacity of the battery can be increased.

また、これらの複合化合物が、金属単体、合金、又は非金属元素等の数種の元素と複雑に結合した化合物も例として挙げることができる。より具体的には、例えばケイ素やスズでは、これらの元素と負極として動作しない金属との合金を用いることができる。また例えばスズでは、スズとケイ素以外で負極として作用する金属と、更に負極として動作しない金属と、非金属元素との組み合わせで5〜6種の元素を含むような複雑な化合物も用いることができる。   In addition, compounds in which these composite compounds are complexly bonded to several kinds of elements such as simple metals, alloys, or nonmetal elements can also be mentioned as an example. More specifically, for example, in silicon and tin, an alloy of these elements and a metal which does not operate as a negative electrode can be used. For example, in tin, a complex compound containing 5 to 6 elements in combination with a metal other than tin and silicon and acting as a negative electrode, a metal not acting as a negative electrode and a nonmetallic element can also be used. .

これらの負極活物質の中でも、電池にしたときに単位質量当りの容量が大きいことから、何れか1種の特定金属元素の金属単体、2種以上の特定金属元素の合金、特定金属元素の酸化物や炭化物、窒化物等が好ましく、特に、ケイ素及び/又はスズの金属単体、合金、酸化物や炭化物、窒化物等が、単位質量当りの容量及び環境負荷の観点から好ましい。   Among these negative electrode active materials, since the capacity per unit mass is large when made into a battery, a metal simple substance of any one specific metal element, an alloy of two or more specific metal elements, oxidation of a specific metal element Materials, carbides, nitrides and the like are preferable, and in particular, silicon and / or tin single metals, alloys, oxides, carbides, nitrides and the like are preferable from the viewpoint of capacity per unit mass and environmental load.

また、金属単体又は合金を用いるよりは単位質量当りの容量には劣るものの、サイクル特性に優れることから、ケイ素及び/又はスズを含有する以下の化合物も好ましい。
・ケイ素及び/又はスズと酸素との元素比が通常0.5以上であり、好ましくは0.7以上、更に好ましくは0.9以上、また、通常1.5以下であり、好ましくは1.3以下、更に好ましくは1.1以下の「ケイ素及び/又はスズの酸化物」。
・ケイ素及び/又はスズと窒素との元素比が通常0.5以上であり、好ましくは0.7以上、更に好ましくは0.9以上、また、通常1.5以下であり、好ましくは1.3以下、更に好ましくは1.1以下の「ケイ素及び/又はスズの窒化物」。
・ケイ素及び/又はスズと炭素との元素比が通常0.5以上であり、好ましくは0.7以上、更に好ましくは0.9以上、また、通常1.5以下であり、好ましくは1.3以下、更に好ましくは1.1以下の「ケイ素及び/又はスズの炭化物」。
なお、上述の負極活物質は、何れか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。
Further, although the capacity per unit mass is inferior to the use of a single metal or an alloy, the following compounds containing silicon and / or tin are also preferable because they are excellent in cycle characteristics.
The element ratio of silicon and / or tin to oxygen is usually 0.5 or more, preferably 0.7 or more, more preferably 0.9 or more, and usually 1.5 or less, preferably 1. 3 or less, more preferably 1.1 or less "oxide of silicon and / or tin".
The element ratio of silicon and / or tin to nitrogen is usually 0.5 or more, preferably 0.7 or more, more preferably 0.9 or more, and usually 1.5 or less, preferably 1. 3 or less, more preferably 1.1 or less "silicon and / or tin nitride".
The element ratio of silicon and / or tin to carbon is usually 0.5 or more, preferably 0.7 or more, more preferably 0.9 or more, and usually 1.5 or less, preferably 1. 3 or less, more preferably 1.1 or less "silicon and / or tin carbide".
Note that any one of the above-described negative electrode active materials may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio.

本発明の非水系電解液二次電池における負極は、公知の何れの方法を用いて製造することが可能である。具体的に、負極の製造方法としては、例えば、上述の負極活物質に結着剤や導電材等を加えたものをそのままロール成型してシート電極とする方法や、圧縮成形してペレット電極とする方法も挙げられるが、通常は負極用の集電体(以下「負極集電体」という場合がある。)上に塗布法、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)を形成する方法が用いられる。この場合、上述の負極活物質に結着剤、増粘剤、導電材、溶媒等を加えてスラリー状とし、これを負極集電体に塗布、乾燥した後にプレスして高密度化することにより、負極集電体上に負極活物質層を形成する。   The negative electrode in the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention can be manufactured using any known method. Specifically, as a method of manufacturing a negative electrode, for example, a method in which a negative electrode active material as described above to which a binder, a conductive material, etc. is added is directly roll-formed to form a sheet electrode, or compression molded to form a pellet electrode The negative electrode is usually formed on a current collector for the negative electrode (hereinafter sometimes referred to as “negative electrode current collector”) by a method such as a coating method, a vapor deposition method, a sputtering method, or a plating method. The method of forming the thin film layer (negative electrode active material layer) containing an active material is used. In this case, a binder, a thickener, a conductive material, a solvent, and the like are added to the above-described negative electrode active material to form a slurry, which is applied to the negative electrode current collector, dried and pressed to increase the density. The negative electrode active material layer is formed on the negative electrode current collector.

負極集電体の材質としては、鋼、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス等が挙げられる。これらのうち、薄膜に加工し易いという点及びコストの点から、銅箔が好ましい。
負極集電体の厚さは、通常1μm以上、好ましくは5μm以上であり、通常100μm
以下、好ましくは50μm以下である。負極集電体の厚さが厚過ぎると、電池全体の容量が低下し過ぎることがあり、逆に薄過ぎると取り扱いが困難になることがあるためである。
Examples of the material of the negative electrode current collector include steel, copper alloy, nickel, nickel alloy, stainless steel and the like. Among these, copper foil is preferable in terms of easy processing into a thin film and cost.
The thickness of the negative electrode current collector is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more, and usually 100 μm.
Below, Preferably it is 50 micrometers or less. If the thickness of the negative electrode current collector is too thick, the capacity of the entire battery may be too low. Conversely, if it is too thin, the handling may be difficult.

なお、表面に形成される負極活物質層との結着効果を向上させるため、これら負極集電体の表面は、予め粗面化処理しておくことが好ましい。表面の粗面化方法としては、ブラスト処理、粗面ロールによる圧延、研磨剤粒子を固着した研磨布紙、砥石、エメリバフ、鋼線等を備えたワイヤーブラシ等で集電体表面を研磨する機械的研磨法、電解研磨法、化学研磨法等が挙げられる。   In order to improve the binding effect with the negative electrode active material layer formed on the surface, the surface of the negative electrode current collector is preferably roughened in advance. The surface is roughened by blasting, rolling with a rough surface roll, coated abrasive with abrasive particles fixed, grinding machine with a wire brush etc. equipped with a grindstone, emery buff, steel wire etc. Chemical polishing method, electro polishing method, chemical polishing method, and the like.

負極活物質層を形成するためのスラリーは、通常は負極材に対して結着剤、増粘剤等を加えて作製される。なお、本明細書における「負極材」とは、負極活物質と導電材とを合わせた材料を指すものとする。
負極材中における負極活物質の含有量は、通常70質量%以上、特に75質量%以上、また、通常97質量%以下、特に95質量%以下であることが好ましい。負極活物質の含有量が少な過ぎると、得られる負極を用いた二次電池の容量が不足する傾向があり、多過ぎると相対的に結着剤等の含有量が不足することにより、得られる負極の強度が不足する傾向にあるためである。なお、2以上の負極活物質を併用する場合には、負極活物質の合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。
The slurry for forming the negative electrode active material layer is usually prepared by adding a binder, a thickener and the like to the negative electrode material. In addition, the "negative electrode material" in this specification shall refer to the material which united the negative electrode active material and the electrically conductive material.
The content of the negative electrode active material in the negative electrode material is preferably 70% by mass or more, particularly 75% by mass or more, and usually 97% by mass or less, particularly 95% by mass or less. When the content of the negative electrode active material is too small, the capacity of the secondary battery using the obtained negative electrode tends to be insufficient, and when it is too large, the content of the binder and the like is relatively insufficient. This is because the strength of the negative electrode tends to be insufficient. When two or more negative electrode active materials are used in combination, the total amount of the negative electrode active materials may be set to satisfy the above range.

負極に用いられる導電材としては、銅やニッケル等の金属材料;黒鉛、カーボンブラック等の炭素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、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。特に、導電材として炭素材料を用いると、炭素材料が活物質としても作用するため好ましい。負極材中における導電材の含有量は、通常3質量%以上、特に5質量%以上、また、通常30質量%以下、特に25質量%以下であることが好ましい。導電材の含有量が少な過ぎると導電性が不足する傾向があり、多過ぎると相対的に負極活物質等の含有量が不足することにより、電池容量や強度が低下する傾向となるためである。なお、2以上の導電材を併用する場合には、導電材の合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。   Examples of the conductive material used for the negative electrode include metal materials such as copper and nickel; and carbon materials such as graphite and carbon black. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in any combination and ratio. In particular, it is preferable to use a carbon material as the conductive material because the carbon material also acts as an active material. The content of the conductive material in the negative electrode material is preferably 3% by mass or more, particularly 5% by mass or more, and usually 30% by mass or less, particularly 25% by mass or less. If the content of the conductive material is too small, the conductivity tends to be insufficient. If the content is too large, the content of the negative electrode active material or the like is relatively short and the battery capacity and the strength tend to decrease. . When two or more conductive materials are used in combination, the total amount of the conductive materials may satisfy the above range.

負極に用いられる結着剤としては、電極製造時に使用する溶媒や電解液に対して安全な材料であれば、任意のものを使用することができる。例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン・ブタジエンゴム・イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体等が挙げられる。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。結着剤の含有量は、負極材100質量部に対して通常0.5質量部以上、特に1質量部以上、また、通常10質量部以下、特に8質量部以下であることが好ましい。結着剤の含有量が少な過ぎると得られる負極の強度が不足する傾向があり、多過ぎると相対的に負極活物質等の含有量が不足することにより、電池容量や導電性が不足する傾向となるためである。なお、2以上の結着剤を併用する場合には、結着剤の合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。   As a binder used for a negative electrode, if it is a safe material with respect to the solvent and electrolyte solution used at the time of electrode manufacture, an arbitrary thing can be used. For example, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, styrene butadiene rubber isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene methacrylic acid copolymer and the like can be mentioned. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in any combination and ratio. The content of the binder is preferably 0.5 parts by mass or more, particularly 1 part by mass or more, and usually 10 parts by mass or less, particularly 8 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the negative electrode material. When the content of the binder is too small, the strength of the obtained negative electrode tends to be insufficient. When the content is too large, the content of the negative electrode active material and the like is relatively insufficient, so the battery capacity and the conductivity tend to be insufficient. In order to When two or more binders are used in combination, the total amount of the binders may be within the above range.

負極に用いられる増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼイン等が挙げられる。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。増粘剤は必要に応じて使用すればよいが、使用する場合には、負極活物質層中における増粘剤の含有量が通常0.5質量%以上、5質量%以下の範囲で用いることが好ましい。   Examples of the thickener used for the negative electrode include carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, ethylcellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein and the like. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in any combination and ratio. A thickener may be used as necessary, but when used, the content of the thickener in the negative electrode active material layer is usually in the range of 0.5% by mass to 5% by mass. Is preferred.

負極活物質層を形成するためのスラリーは、上記負極活物質に、必要に応じて導電材や
結着剤、増粘剤を混合し、水系溶媒又は有機溶媒を分散媒として用いて調製される。水系溶媒としては、通常は水が用いられるが、エタノール等のアルコール類やN−メチルピロリドン等の環状アミド類等の水以外の溶媒を、水に対して30質量%以下程度の割合で併用することもできる。また、有機溶媒としては、通常、N−メチルピロリドン等の環状アミド類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等の直鎖状アミド類、アニソール、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ブタノール、シクロヘキサノール等のアルコール類が挙げられ、中でも、N−メチルピロリドン等の環状アミド類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等の直鎖状アミド類等が好ましい。なお、これらは何れか1種を単独で使用してもよく、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 slurry for forming the negative electrode active material layer is prepared by mixing the above-mentioned negative electrode active material with a conductive material, a binder, and a thickener as necessary, and using an aqueous solvent or an organic solvent as a dispersion medium. . Water is usually used as the aqueous solvent, but solvents other than water such as alcohols such as ethanol and cyclic amides such as N-methylpyrrolidone are used in combination at a ratio of about 30% by mass or less with respect to water It can also be done. Also, as the organic solvent, usually, cyclic amides such as N-methyl pyrrolidone, linear amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and aromatic carbonization such as anisole, toluene, xylene and the like Hydrogens, alcohols such as butanol, cyclohexanol and the like, and cyclic amides such as N-methylpyrrolidone, linear amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and the like are preferable among them . In addition, these may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

スラリーの粘度は、集電体上に塗布することが可能な粘度であれば、特に制限されない。塗布が可能な粘度となるように、スラリーの調製時に溶媒の使用量等を変えて、適宜調製すればよい。
得られたスラリーを上述の負極集電体上に塗布し、乾燥した後、プレスすることにより、負極活物質層が形成される。塗布の手法は特に制限されず、それ自体既知の方法を用いることができる。乾燥の手法も特に制限されず、自然乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥等の公知の手法を用いることができる。
The viscosity of the slurry is not particularly limited as long as it can be applied onto the current collector. The amount of the solvent used may be changed at the time of preparation of the slurry so that the viscosity can be applied, and the preparation may be carried out as appropriate.
The obtained slurry is applied onto the above-described negative electrode current collector, dried, and pressed to form a negative electrode active material layer. The method of application is not particularly limited, and a method known per se can be used. The drying method is also not particularly limited, and known methods such as natural drying, heat drying and reduced pressure drying can be used.

上記手法により負極活物質を電極化した際の電極構造は特には限定されないが、集電体上に存在している活物質の密度は、1g・cm−3以上が好ましく、1.2g・cm−3以上が更に好ましく、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以下が更に好ましく、1.9g・cm−3以下が特に好ましい。
集電体上に存在している活物質の密度が、上記範囲を上回ると、活物質粒子が破壊され、初期不可逆容量の増加や、集電体/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、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。
The electrode structure when making the negative electrode active material into an electrode by the above method is not particularly limited, but the density of the 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 is further preferable, and 1.9 g * cm < -3 > or less is especially preferable.
When the density of the active material present on the current collector exceeds the above range, the active material particles are destroyed and the initial irreversible capacity is increased, or the non-aqueous electrolytic solution near the current collector / active material interface is used. In some cases, the high current density charge / discharge characteristics may be deteriorated due to the decrease in permeability. If the above range is exceeded, the conductivity between the active materials may be reduced, the battery resistance may be increased, and the capacity per unit volume may be reduced.

<2−3−4.炭素質材料と金属化合物系材料を用いた負極の構成、物性、調製方法>
本発明の負極活物質は、金属化合物系材料と前記炭素質材料を含有してもよい。本発明でいう金属化合物系材料と炭素質材料を含有する負極活物質とは、リチウム合金を形成する単体金属若しくは合金、又はそれらの酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硫化物等の化合物の何れかと、炭素質材料が互いに独立した粒子の状態で混合されている混合物でもよいし、リチウム合金を形成する単体金属若しくは合金、又はそれらの酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硫化物等の化合物が炭素質材料の表面又は内部に存在している複合体でもよい。本明細書において、複合体とは、特に、金属化合物系材料および炭素質材料が含まれていれば特に制限はないが、好ましくは、金属化合物系材料および炭素質材料が物理的及び/又は化学的な結合によって一体化している。より好ましい形態としては、金属化合物系材料および炭素質材料が、少なくとも複合体表面及びバルク内部の何れにも存在する程度に各々の固体成分が分散して存在している状態にあり、それらを物理的及び/又は化学的な結合によって一体化させるために、炭素質材料が存在しているような形態である。
2-3-4. Configuration, Physical Properties, Preparation Method of Negative Electrode Using Carbonaceous Material and Metal Compound Based Material>
The negative electrode active material of the present invention may contain a metal compound material and the above-mentioned carbonaceous material. The negative electrode active material containing the metal compound material and the carbonaceous material in the present invention is a single metal or alloy forming a lithium alloy, or a compound such as an oxide, a carbide, a nitride, a silicide, or a sulfide thereof. Or a mixture in which the carbonaceous material is mixed in the form of mutually independent particles, or a single metal or alloy forming a lithium alloy, or oxides, carbides, nitrides, silicides, sulfides thereof. And the like compounds may be present on the surface or inside of the carbonaceous material. In the present specification, the composite is not particularly limited as long as it includes metal compound materials and carbonaceous materials, but preferably the metal compound materials and carbonaceous materials have physical and / or chemical properties. Integrated by means of More preferably, the solid components are dispersed and present to such an extent that the metal compound-based material and the carbonaceous material are present at least on both the composite surface and the inside of the bulk. The carbonaceous material is in such a form as to be present for integration by means of chemical and / or chemical bonding.

このような形態は、走査電子顕微鏡による粒子表面観察、粒子を樹脂に包埋させて樹脂の薄片を作製し粒子断面を切り出す、あるいは粒子からなる塗布膜をクロスセクションポリッシャーによる塗布膜断面を作製し粒子断面を切り出した後、走査電子顕微鏡による粒子断面観察等々の観察方法にて、観察が可能である。
金属化合物系材料と炭素質材料を含有する負極活物質に用いられる金属化合物系材料の含有割合は、特に限定されないが、通常0.1質量%以上、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、更に好ましくは3質量%以上、特に好ましくは5質量%以上
であり、また、通常99質量%以下、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下、より更に好ましくは25質量%以下、特に好ましくは15質量%以下、最も好ましくは10質量%以下である。この範囲であると、十分な容量を得ることが可能となる点で好ましい。
In such a form, particle surface observation with a scanning electron microscope, particles are embedded in a resin to make a thin piece of resin and a particle cross section is cut out, or a coated film composed of particles is produced to a coated film cross section by a cross section polisher After cutting out the particle cross section, observation is possible by an observation method such as observation of particle cross section with a scanning electron microscope.
The content ratio of the metal compound based material used for the negative electrode active material containing the metal compound based material and the carbonaceous material is not particularly limited, but usually 0.1% by mass or more, preferably 1% by mass or more, more preferably 2 % By mass, more preferably 3% by mass, particularly preferably 5% by mass, and usually 99% by mass or less, preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 30% by mass % Or less, more preferably 25% by mass or less, particularly preferably 15% by mass or less, and most preferably 10% by mass or less. Within this range, it is preferable in that sufficient capacity can be obtained.

金属化合物系材料と炭素質材料を含有する負極活物質に用いられる炭素質材料については、前記<2−3−1>に記載の要件を満たすことが好ましい。また、金属化合物系材料については、下記を満たすことが望ましい。
リチウム合金を形成する単体金属若しくは合金としては、従来公知のいずれのものも使用可能であるが、容量とサイクル寿命の点から、リチウム合金を形成する単体金属は、例えば、Fe、Co、Sb、Bi、Pb、Ni、Ag、Si、Sn、Al、Zr、Cr、P、S、V、Mn、Nb、Mo、Cu、Zn、Ge、In、Ti等からなる群から選ばれる金属又はその化合物が好ましい。また、リチウム合金を形成する合金としては、Si、Sn、As、Sb、Al、Zn及びWからなる群から選ばれる金属又はその化合物が好ましい。
About the carbonaceous material used for the negative electrode active material containing a metal compound type material and a carbonaceous material, it is preferable to satisfy | fill the requirements as described in said <2-3-1>. Moreover, about a metal compound type material, it is desirable to satisfy the following.
As a single metal or alloy forming a lithium alloy, any conventionally known one can be used, but from the viewpoint of capacity and cycle life, a single metal forming a lithium alloy is, for example, Fe, Co, Sb, A metal selected from the group consisting of Bi, Pb, Ni, Ag, Si, Sn, Al, Zr, Cr, P, S, V, Mn, Nb, Mo, Cu, Zn, Ge, In, Ti, etc. or a compound thereof Is preferred. Further, as an alloy for forming a lithium alloy, a metal selected from the group consisting of Si, Sn, As, Sb, Al, Zn and W or a compound thereof is preferable.

リチウム合金を形成する単体金属若しくは合金、又はそれらの酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硫化物等の化合物とは、金属酸化物、金属炭化物、金属窒化物、金属珪化物、金属硫化物等が挙げられる。また、2種以上の金属からなる合金を使用しても良い。この中でも、Si又はSi化合物が高容量化の点で、好ましい。本明細書では、Si又はSi化合物を総称してSi化合物と呼ぶ。Si化合物としては、具体的には、一般式で表すと、SiOx,SiNx,SiCx、SiZxOy(Zは、C又はNである)などが挙げられ、好ましくは、SiOxである。なお、上記一般式中のxの値は特に限定されないが、通常、0≦x<2である。上記一般式SiOxは、二酸化Si(SiO)と金属Si(Si)とを原料として得られる。SiOxは、黒鉛と比較して理論容量が大きく、更に非晶質SiあるいはナノサイズのSi結晶は、リチウムイオン等のアルカリイオンの出入りがしやすく、高容量を得ることが可能となる。 With single metals or alloys that form lithium alloys, or compounds such as oxides, carbides, nitrides, silicides and sulfides thereof, metal oxides, metal carbides, metal nitrides, metal silicides, metal sulfides Etc. Alternatively, an alloy composed of two or more metals may be used. Among these, Si or Si compounds are preferable in terms of increasing the capacity. In the present specification, Si or Si compounds are generically referred to as Si compounds. Specific examples of the Si compound include SiOx, SiNx, SiCx, SiZxOy (Z is C or N), and the like in the general formula, and SiOx is preferable. The value of x in the above general formula is not particularly limited, but usually 0 ≦ x <2. The above-mentioned general formula SiOx can be obtained using Si (SiO 2 ) and metal Si (Si) as raw materials. SiOx has a large theoretical capacity as compared with graphite, and further, amorphous Si or nano-sized Si crystal is easy to get in and out alkali ions such as lithium ions, and it is possible to obtain a high capacity.

SiOx中のxの値は特に限定されないが、通常、xは0≦x<2であり、好ましくは0.2以上、より好ましくは0.4以上、更に好ましくは0.6以上であり、また好ましくは1.8以下、より好ましくは1.6以下、更に好ましくは1.4以下であり、x=0がとりわけ好ましい。この範囲であれば、高容量であると同時に、Liと酸素との結合による不可逆容量を低減させることが可能となる。
尚、金属化合物系材料が、リチウムと合金化可能な金属材料であることを確認するための手法としては、X線回折による金属粒子相の同定、電子顕微鏡による粒子構造の観察および元素分析、蛍光X線による元素分析などが挙げられる。
The value of x in SiO x is not particularly limited, but generally, x is 0 ≦ x <2, preferably 0.2 or more, more preferably 0.4 or more, and still more preferably 0.6 or more. Preferably it is 1.8 or less, more preferably 1.6 or less, further preferably 1.4 or less, and x = 0 is particularly preferred. Within this range, it is possible to reduce the irreversible capacity due to the bond between Li and oxygen as well as having a high capacity.
Incidentally, as a method for confirming that the metal compound material is a metal material capable of being alloyed with lithium, identification of metal particle phase by X-ray diffraction, observation of particle structure by electron microscope and elemental analysis, fluorescence Elemental analysis by X-ray etc. may be mentioned.

金属化合物系材料と炭素質材料を含有する負極活物質に用いられる金属化合物系材料の平均粒子径(d50)は、特に限定されないが、サイクル寿命の観点から、通常0.01μm以上、好ましくは0.05μm以上、より好ましくは0.1μm以上、更に好ましくは0.3μm以上であり、通常10μm以下、好ましくは9μm以下、より好ましくは8μm以下である。平均粒子径(d50)が前記範囲内であると、充放電に伴う体積膨張が低減され、充放電容量を維持しつつ、良好なサイクル特性の得ることができる。
尚、平均粒子径(d50)は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定方法等で求められる。
The average particle diameter (d50) of the metal compound material used for the negative electrode active material containing the metal compound material and the carbonaceous material is not particularly limited, but from the viewpoint of cycle life, usually 0.01 μm or more, preferably 0 .05 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, still more preferably 0.3 μm or more, usually 10 μm or less, preferably 9 μm or less, more preferably 8 μm or less. When the average particle diameter (d50) is in the above range, volumetric expansion associated with charge and discharge is reduced, and good cycle characteristics can be obtained while maintaining charge and discharge capacity.
The average particle diameter (d50) can be determined by a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring method or the like.

金属化合物系材料と炭素質材料を含有する負極活物質に用いられる金属化合物系材料のBET法により比表面積は、特に限定されないが、通常0.5m/g以上、好ましくは1m/g以上、また、通常、60m/g以下、好ましくは40m/gである。Liと合金化可能な金属粒子のBET法による比表面積が前記範囲内であると、電池の充放電
効率および放電容量が高く、高速充放電においてリチウムの出し入れが速く、レート特性に優れるので好ましい。
The specific surface area is not particularly limited according to the BET method of the metal compound material used for the negative electrode active material containing the metal compound material and the carbonaceous material, but is usually 0.5 m 2 / g or more, preferably 1 m 2 / g or more Also, it is usually 60 m 2 / g or less, preferably 40 m 2 / g. When the specific surface area of the metal particles that can be alloyed with Li according to the BET method is within the above range, the charge and discharge efficiency and discharge capacity of the battery are high, lithium is rapidly taken in and out in high speed charge and discharge, and rate characteristics are excellent.

金属化合物系材料と炭素質材料を含有する負極活物質に用いられる金属化合物系材料の含有酸素量は、特に制限はないが、通常0.01質量%以上、好ましくは0.05質量%以上、また、通常8質量%以下、好ましくは5質量%以下である。粒子内の酸素分布状態は、表面近傍に存在、粒子内部に存在、粒子内一様に存在していてもかまわないが、特に表面近傍に存在していることが好ましい。金属化合物系材料の含有酸素量が前記範囲内であると、SiとOの強い結合により、充放電に伴う体積膨張が抑制され、サイクル特性に優れるので好ましい。
また、金属化合物系材料と炭素質材料を含有する負極活物質に用いられる金属化合物系材料の負極作成については、前期<2−3−1>炭素質材料に記載のものを用いることができる。
The oxygen content of the metal compound based material used for the negative electrode active material containing the metal compound based material and the carbonaceous material is not particularly limited, but is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.05% by mass or more, Also, it is usually 8% by mass or less, preferably 5% by mass or less. The oxygen distribution state in the particle may be present near the surface, present inside the particle, or uniformly present in the particle, but it is particularly preferable to be present near the surface. When the content of oxygen in the metal compound material is in the above range, the strong bond between Si and O suppresses the volume expansion associated with charge and discharge, which is preferable because the cycle characteristics are excellent.
Moreover, about negative electrode preparation of the metal compound type material used for the negative electrode active material containing a metal compound type material and a carbonaceous material, the thing as described in the previous term <2-3-1> carbonaceous material can be used.

<2−3−5.リチウム含有金属複合酸化物材料、及びリチウム含有金属複合酸化物材料を用いた負極の構成、物性、調製方法>
負極活物質として用いられるリチウム含有金属複合酸化物材料としては、リチウムを吸蔵・放出可能であれば特に限定はされないが、チタンを含むリチウム含有複合金属酸化物材料が好ましく、リチウムとチタンの複合酸化物(以下、「リチウムチタン複合酸化物」と略記する)が特に好ましい。すなわち、スピネル構造を有するリチウムチタン複合酸化物を、非水系電解液二次電池用負極活物質に含有させて用いると、出力抵抗が大きく低減するので特に好ましい。
2-3-5. Lithium-Containing Metal Complex Oxide Material, and Configuration, Physical Properties, Preparation Method of Negative Electrode Using Lithium-Containing Metal Complex Oxide Material>
The lithium-containing metal complex oxide material used as the negative electrode active material is not particularly limited as long as it can occlude and release lithium, but a lithium-containing complex metal oxide material containing titanium is preferable, and lithium and titanium complex oxidation Particularly preferred is a substance (hereinafter abbreviated as "lithium-titanium composite oxide"). That is, it is particularly preferable to use a lithium-titanium composite oxide having a spinel structure by incorporating it into a negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte solution secondary battery, since the output resistance is greatly reduced.

また、リチウムチタン複合酸化物のリチウムやチタンが、他の金属元素、例えば、Na、K、Co、Al、Fe、Ti、Mg、Cr、Ga、Cu、Zn及びNbからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素で置換されているものも好ましい。
上記金属酸化物が、一般式(3)で表されるリチウムチタン複合酸化物であり、一般式(3)中、0.7≦x≦1.5、1.5≦y≦2.3、0≦z≦1.6であることが、リチウムイオンのドープ・脱ドープの際の構造が安定であることから好ましい。
In addition, lithium or titanium of the lithium titanium composite oxide is at least selected from the group consisting of other metal elements such as Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu, Zn and Nb. It is also preferred that one element be substituted.
The metal oxide is a lithium titanium complex oxide represented by the general formula (3), and in the general formula (3), 0.7 ≦ x ≦ 1.5, 1.5 ≦ y ≦ 2.3, It is preferable that 0 ≦ z ≦ 1.6, because the structure at the time of lithium ion doping / dedoping is stable.

LixTiyMzO (3)
[一般式(3)中、Mは、Na、K、Co、Al、Fe、Ti、Mg、Cr、Ga、Cu、Zn及びNbからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表わす。]
上記の一般式(3)で表される組成の中でも、
(a)1.2≦x≦1.4、1.5≦y≦1.7、z=0
(b)0.9≦x≦1.1、1.9≦y≦2.1、z=0
(c)0.7≦x≦0.9、2.1≦y≦2.3、z=0
の構造が、電池性能のバランスが良好なため特に好ましい。
LixTiyMzO 4 (3)
[In general formula (3), M represents at least one element selected from the group consisting of Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu, Zn and Nb. ]
Among the compositions represented by the above general formula (3),
(A) 1.2 ≦ x ≦ 1.4, 1.5 ≦ y ≦ 1.7, z = 0
(B) 0.9 ≦ x ≦ 1.1, 1.9 ≦ y ≦ 2.1, z = 0
(C) 0.7 ≦ x ≦ 0.9, 2.1 ≦ y ≦ 2.3, z = 0
Is particularly preferable because the battery performance is well balanced.

上記化合物の特に好ましい代表的な組成は、(a)ではLi4/3Ti5/3、(b)ではLiTi、(c)ではLi4/5Ti11/5である。また、Z≠0の構造については、例えば、Li4/3Ti4/3Al1/3が好ましいものとして挙げられる。
本発明における負極活物質としてのリチウムチタン複合酸化物は、上記した要件に加えて、更に、下記の(1)〜(13)に示した物性及び形状等の特徴の内、少なくとも1種を満たしていることが好ましく、2種以上を同時に満たすことが特に好ましい。
Particularly preferable representative compositions of the above compounds are Li 4/3 Ti 5/3 O 4 in (a), Li 1 Ti 2 O 4 in (b), and Li 4/5 Ti 11/5 O in (c). 4 In addition, for the structure of Z ≠ 0, for example, Li 4/3 Ti 4/3 Al 1/3 O 4 is mentioned as a preferable one.
The lithium-titanium composite oxide as a negative electrode active material in the present invention satisfies at least one of characteristics such as physical properties and shape shown in the following (1) to (13) in addition to the above-mentioned requirements. It is particularly preferable to satisfy two or more simultaneously.

(1)BET比表面積
負極活物質として用いられるリチウムチタン複合酸化物のBET比表面積は、BET法を用いて測定した比表面積の値が、0.5m・g−1以上が好ましく、0.7m・g
−1以上がより好ましく、1.0m・g−1以上が更に好ましく、1.5m・g−1以上が特に好ましく、また、200m・g−1以下が好ましく、100m・g−1以下がより好ましく、50m・g−1以下が更に好ましく、25m・g−1以下が特に好ましい。
(1) BET Specific Surface Area The BET specific surface area of the lithium titanium composite oxide used as the negative electrode active material is preferably 0.5 m 2 · g −1 or more of the specific surface area measured using the BET method, and 0. 7 m 2 · g
More preferably at least -1, more preferably 1.0 m 2 · g -1 or more, particularly preferably 1.5 m 2 · g -1 or more,, 200 meters 2 · g -1 or less is preferable, 100 m 2 · g - 1 or less is more preferable, 50 m < 2 > * g <-1> or less is further more preferable, 25 m < 2 > * g <-1> or less is especially preferable.

BET比表面積が、上記範囲を下回ると、負極材料として用いた場合の非水系電解液と接する反応面積が減少し、出力抵抗が増加する場合がある。一方、上記範囲を上回ると、チタンを含有する金属酸化物の結晶の表面や端面の部分が増加し、また、これに起因して、結晶の歪も生じるため、不可逆容量が無視できなくなり、好ましい電池が得られにくい場合がある。   If the BET specific surface area falls below the above range, the reaction area in contact with the non-aqueous electrolyte solution when used as a negative electrode material may decrease, and the output resistance may increase. On the other hand, beyond the above range, the surface and end face portions of the titanium oxide-containing metal oxide crystal increase, and this also causes distortion of the crystal, making irreversible capacity non-negligible, which is preferable. It may be difficult to obtain a battery.

BET法による比表面積の測定は、表面積計(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。該測定で求められる比表面積を、本発明におけるリチウムチタン複合酸化物のBET比表面積と定義する。   Measurement of the specific surface area by the BET method is carried out by using a surface area meter (total surface area measurement device manufactured by Okura Riken) and predrying the sample under flowing nitrogen at 350 ° C. for 15 minutes and then using nitrogen of 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 is 0.3. The specific surface area determined by the measurement is defined as the BET specific surface area of the lithium titanium composite oxide in the present invention.

(2)体積基準平均粒径
リチウムチタン複合酸化物の体積基準平均粒径(一次粒子が凝集して二次粒子を形成している場合には二次粒子径)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)で定義される。
リチウムチタン複合酸化物の体積基準平均粒径は、通常0.1μm以上であり、0.5μm以上が好ましく、0.7μm以上が更に好ましく、また、通常50μm以下であり、40μm以下が好ましく、30μm以下が更に好ましく、25μm以下が特に好ましい。
(2) Volume-Based Average Particle Size The volume-based average particle size of lithium titanium composite oxide (secondary particle size when primary particles are aggregated to form secondary particles) is determined by laser diffraction / scattering method. It is defined by the volume-based average particle diameter (median diameter) determined.
The volume-based average particle diameter of the lithium titanium composite oxide is usually 0.1 μm or more, preferably 0.5 μm or more, more preferably 0.7 μm or more, and usually 50 μm or less, preferably 40 μm or less, 30 μm The following is more preferable, and 25 μm or less is particularly preferable.

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(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(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、本発明における炭素質材料の体積基準平均粒径と定義する。
リチウムチタン複合酸化物の体積平均粒径が、上記範囲を下回ると、電極作製時に多量の結着剤が必要となり、結果的に電池容量が低下する場合がある。また、上記範囲を上回ると、電極極板化時に、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。
To measure the volume-based average particle size, a carbon powder is dispersed in a 0.2% by mass aqueous solution (10 mL) of polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate which is a surfactant, and a laser diffraction / scattering type particle size distribution analyzer (LA-700 manufactured by Horiba, Ltd.) is used. The median diameter determined by the measurement is defined as the volume-based average particle diameter of the carbonaceous material in the present invention.
When the volume average particle diameter of the lithium titanium composite oxide is below the above range, a large amount of binder is required at the time of electrode production, and as a result, the battery capacity may be reduced. Moreover, when it exceeds the said range, it will be easy to become an uneven coating surface at the time of electrode plate-making, and it may be undesirable on the battery manufacture process.

(3)平均一次粒子径
一次粒子が凝集して二次粒子を形成している場合においては、リチウムチタン複合酸化物の平均一次粒子径が、通常0.01μm以上であり、0.05μm以上が好ましく、0.1μm以上が更に好ましく、0.2μm以上が特に好ましく、また、通常2μm以下であり、1.6μm以下が好ましく、1.3μm以下が更に好ましく、1μm以下が特に好ましい。体積基準平均一次粒子径が、上記範囲を上回ると、球状の二次粒子を形成し難く、粉体充填性に悪影響を及ぼしたり、比表面積が大きく低下したりするために、出力特性等の電池性能が低下する可能性が高くなる場合がある。また、上記範囲を下回ると、通常、結晶が未発達になるために充放電の可逆性が劣る等、二次電池の性能を低下させる場合がある。
(3) Average Primary Particle Size In the case where the primary particles are aggregated to form secondary particles, the average primary particle size of the lithium titanium composite oxide is usually 0.01 μm or more, and 0.05 μm or more. Preferably, 0.1 μm or more is more preferable, 0.2 μm or more is particularly preferable, and usually, 2 μm or less is preferable, 1.6 μm or less is preferable, 1.3 μm or less is more preferable, and 1 μm or less is particularly preferable. When the volume-based average primary particle size exceeds the above range, it is difficult to form spherical secondary particles, which adversely affects the powder packing property or significantly reduces the specific surface area. Performance may be reduced. Moreover, if it is less than the said range, since the reversibility of charging / discharging is inferior in general because a crystal | crystallization becomes undeveloped, the performance of a secondary battery may be reduced.

なお、一次粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた観察により測定される。具体的には、粒子が確認できる倍率、例えば10000〜100000倍の倍率の写真で、水平方向の直線に対する一次粒子の左右の境界線による切片の最長の値を、任意の50個の一次粒子について求め、平均値をとることにより求められる。   The primary particle diameter is measured by observation using a scanning electron microscope (SEM). Specifically, for a photograph at which the particle can be confirmed, for example, a magnification of 10000 to 100000 times, the longest value of the intercept by the left and right boundary lines of the primary particle with respect to the horizontal straight line, for any 50 primary particles It is obtained by finding and taking an average value.

(4)形状
リチウムチタン複合酸化物の粒子の形状は、従来用いられるような、塊状、多面体状、球状、楕円球状、板状、針状、柱状等が用いられるが、中でも一次粒子が凝集して、二次粒子を形成して成り、その二次粒子の形状が球状ないし楕円球状であるものが好ましい。
通常、電気化学素子はその充放電に伴い、電極中の活物質が膨張収縮をするため、そのストレスによる活物質の破壊や導電パス切れ等の劣化がおきやすい。そのため一次粒子のみの単一粒子の活物質であるよりも、一次粒子が凝集して、二次粒子を形成したものである方が膨張収縮のストレスを緩和して、劣化を防ぐためである。
また、板状等軸配向性の粒子であるよりも、球状又は楕円球状の粒子の方が、電極の成形時の配向が少ないため、充放電時の電極の膨張収縮も少なく、また電極を作製する際の導電材との混合においても、均一に混合されやすいため好ましい。
(4) Shape The shape of the particles of lithium titanium composite oxide may be a block, polyhedron, sphere, oval sphere, plate, needle or column as conventionally used, among which primary particles are aggregated. Preferably, secondary particles are formed, and the shape of the secondary particles is spherical or elliptical.
Usually, since the active material in the electrode expands and contracts with the charge and discharge of the electrochemical element, the active material is likely to be broken due to the stress, or deterioration such as breakage of the conductive path may occur. Therefore, the primary particles are aggregated to form secondary particles rather than being single-particle active materials of only primary particles, so that the stress of expansion and contraction is alleviated and deterioration is prevented.
In addition, since spherical or elliptical spherical particles have less orientation at the time of molding of the electrode than particles having plate-like equiaxial orientation, expansion and contraction of the electrode at the time of charge and discharge are less, and the electrode is prepared Also in the mixing with the conductive material at the time of mixing, it is preferable because it is easily mixed uniformly.

(5)タップ密度
リチウムチタン複合酸化物のタップ密度は、0.05g・cm−3以上が好ましく、0.1g・cm−3以上がより好ましく、0.2g・cm−3以上が更に好ましく、0.4g・cm−3以上が特に好ましく、また、2.8g・cm−3以下が好ましく、2.4g・cm−3以下が更に好ましく、2g・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、また粒子間の接触面積が減少するため、粒子間の抵抗が増加し、出力抵抗が増加する場合がある。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、非水系電解液の流路が減少することで、出力抵抗が増加する場合がある。
(5) Tap Density Tap density lithium-titanium composite oxide is preferably from 0.05 g · cm -3 or more, 0.1 g · cm -3 or more, and more preferably 0.2 g · cm -3 or more, 0.4 g · cm −3 or more is particularly preferable, 2.8 g · cm −3 or less is preferable, 2.4 g · cm −3 or less is more preferable, and 2 g · cm −3 or less is particularly preferable. When the tap density is lower than the above range, the packing density is difficult to increase when used as a negative electrode, and the contact area between particles decreases, so the resistance between particles may increase and the output resistance may increase. Moreover, when the said range is exceeded, the space | gap between particle | grains in an electrode may decrease too much, and the flow path of non-aqueous electrolyte solution may decrease, and output resistance may increase.

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密度を算出する。該測定で算出されるタップ密度を、本発明におけるリチウムチタン複合酸化物のタップ密度として定義する。 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.) Tapping with a stroke length of 10 mm is performed 1000 times using a tap denser, and the density is calculated from the volume at that time and the mass of the sample. The tap density calculated by the measurement is defined as the tap density of the lithium titanium composite oxide in the present invention.

(6)円形度
リチウムチタン複合酸化物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。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。
(6) Circularity When the circularity is measured as the degree of spherical shape of the lithium titanium composite oxide, it is preferable to fall within the following range. Circularity is defined as "circularity = (peripheral length of equivalent circle having the same area as particle projection shape) / (actual peripheral length of particle projection shape)", and the theoretical spherical shape when the circularity is 1 It becomes.

リチウムチタン複合酸化物の円形度は、1に近いほど好ましく、通常0.10以上であり、0.80以上が好ましく、0.85以上が更に好ましく、0.90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が向上する。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 the lithium titanium composite oxide is preferably as close to 1 as possible, is usually 0.10 or more, preferably 0.80 or more, more preferably 0.85 or more, and particularly preferably 0.90 or more. 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(シスメックス社製FPIA)を用いて行なう。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。該測定で求められる円形度を、本発明におけるリチウムチタン複合酸化物の円形度と定義する。   The measurement of the degree of circularity is performed using a flow type particle image analyzer (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. The degree of circularity determined by the measurement is defined as the degree of circularity of the lithium titanium composite oxide in the present invention.

(7)アスペクト比
リチウムチタン複合酸化物のアスペクト比は、通常1以上、また、通常5以下であり、4以下が好ましく、3以下が更に好ましく、2以下が特に好ましい。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、短時間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、リチウムチタン複合酸化物のアスペクト比の理論下限値である。
(7) Aspect Ratio The aspect ratio of the lithium titanium composite oxide is usually 1 or more, and usually 5 or less, preferably 4 or less, more preferably 3 or less, and particularly preferably 2 or less. If 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 deteriorated for a short time. The lower limit of the above range is the theoretical lower limit of the aspect ratio of the lithium titanium composite oxide.

アスペクト比の測定は、リチウムチタン複合酸化物の粒子を走査型電子顕微鏡で拡大観察して行なう。厚さ50μm以下の金属の端面に固定した任意の50個の粒子を選択し、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粒子の最長となる径P´と、それと直交する最短となる径Q´を測定し、P´/Q´の平均値を求める。該測定で求められるアスペクト比(P´/Q´)を、本発明におけるリチウムチタン複合酸化物のアスペクト比と定義する。   The measurement of the aspect ratio is performed by magnifying and observing particles of the lithium-titanium composite oxide with a scanning electron microscope. Select any 50 particles fixed to the end face of metal with a thickness of 50 μm or less, rotate the stage on which the sample is fixed for each of them, tilt, and become the longest of the particles when observed three-dimensionally The diameter P 'and the shortest diameter Q' orthogonal to it are measured, and the average value of P '/ Q' is determined. The aspect ratio (P '/ Q') determined by the measurement is defined as the aspect ratio of the lithium titanium composite oxide in the present invention.

(8)負極活物質の製造法
リチウムチタン複合酸化物の製造法としては、本発明の要旨を超えない範囲で特には制限されないが、いくつかの方法が挙げられ、無機化合物の製造法として一般的な方法が用いられる。
例えば、酸化チタン等のチタン原料物質と、必要に応じ他の元素の原料物質とLiOH、LiCO、LiNO等のLi源を均一に混合し、高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。
(8) Method of Producing Negative Electrode Active Material The method of producing a lithium titanium composite oxide is not particularly limited as long as the scope of the present invention is not exceeded, but several methods can be mentioned. Methods are used.
For example, a method of uniformly mixing titanium source materials such as titanium oxide, source materials of other elements if necessary, and Li sources such as LiOH, Li 2 CO 3 , LiNO 3 and firing at high temperature to obtain an active material Can be mentioned.

特に球状又は楕円球状の活物質を作成するには種々の方法が考えられる。一例として、酸化チタン等のチタン原料物質と、必要に応じ他の元素の原料物質を水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、攪拌をしながらpHを調節して球状の前駆体を作成回収し、これを必要に応じて乾燥した後、LiOH、LiCO、LiNO等のLi源を加えて高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。 In particular, various methods can be considered to produce a spherical or elliptical spherical active material. As an example, titanium starting materials such as titanium oxide and, if necessary, starting materials of other elements are dissolved or pulverized and dispersed in a solvent such as water, and the pH is adjusted while stirring to prepare a spherical precursor It is recovered, dried if necessary, added with a Li source such as LiOH, Li 2 CO 3 or LiNO 3 and calcined at high temperature to obtain an active material.

また、別の例として、酸化チタン等のチタン原料物質と、必要に応じ他の元素の原料物質を水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、それをスプレードライヤー等で乾燥成型して球状ないし楕円球状の前駆体とし、これにLiOH、LiCO、LiNO等のLi源を加えて高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。
更に別の方法として、酸化チタン等のチタン原料物質と、LiOH、LiCO、LiNO等のLi源と、必要に応じ他の元素の原料物質とを水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、それをスプレードライヤー等で乾燥成型して球状ないし楕円球状の前駆体とし、これを高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。
Further, as another example, a titanium raw material such as titanium oxide and, if necessary, raw materials of other elements are dissolved or pulverized and dispersed in a solvent such as water, and dried and formed by a spray dryer or the like to form a sphere Or a spheroid precursor, to which a Li source such as LiOH, Li 2 CO 3 , LiNO 3 or the like is added, followed by calcination at high temperature to obtain an active material.
Further, as another method, a titanium source material such as titanium oxide, a Li source such as LiOH, Li 2 CO 3 , LiNO 3 and, if necessary, source materials of other elements are dissolved or pulverized in a solvent such as water It is dispersed and dried and formed by a spray drier or the like to form a spherical or elliptical spherical precursor, which is calcined at high temperature to obtain an active material.

また、これらの工程中に、Ti以外の元素、例えば、Al、Mn、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、C、Si、Sn、Agを、チタンを含有する金属酸化物構造中及び/又はチタンを含有する酸化物に接する形で存在していることも可能である。これらの元素を含有することで、電池の作動電圧、容量を制御することが可能となる。   In addition, during these steps, elements other than Ti, for example, Al, Mn, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, C, Si, Sn It is also possible that Ag is present in the titanium-containing metal oxide structure and / or in contact with the titanium-containing oxide. By containing these elements, it becomes possible to control the operating voltage and capacity of the battery.

(9)電極作製
電極の製造は、公知の何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。
電池の非水系電解液注液工程直前の段階での片面あたりの負極活物質層の厚さは通常15μm以上、好ましくは20μm以上、より好ましくは30μm以上であり、上限は150μm以下、好ましくは120μm以下、より好ましくは100μm以下が望ましい。
この範囲を上回ると、非水系電解液が集電体界面付近まで浸透しにくいため、高電流密度充放電特性が低下する場合がある。またこの範囲を下回ると、負極活物質に対する集電体の体積比が増加し、電池の容量が減少する場合がある。また、負極活物質をロール成形
してシート電極としてもよく、圧縮成形によりペレット電極としてもよい。
(9) Production of Electrode For production of the electrode, any known method can be used. 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.
The thickness of the negative electrode active material layer per one side immediately before the non-aqueous electrolyte solution pouring step of the battery is usually 15 μm or more, preferably 20 μm or more, more preferably 30 μm or more, and the upper limit is 150 μm or less, preferably 120 μm The following, more preferably 100 μm or less is desirable.
If this range is exceeded, it is difficult for the non-aqueous electrolytic solution to penetrate to the vicinity of the current collector interface, and the high current density charge / discharge characteristics may be degraded. In addition, if it is below this range, the volume ratio of the current collector to the negative electrode active material may increase, and the capacity of the battery may decrease. Alternatively, the negative electrode active material may be roll-formed to form a sheet electrode, or may be formed into a pellet electrode by compression molding.

(10)集電体
負極活物質を保持させる集電体としては、公知のものを任意に用いることができる。負極の集電体としては、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等の金属材料が挙げられ、中でも加工し易さとコストの点から特に銅が好ましい。
また、集電体の形状は、集電体が金属材料の場合は、例えば金属箔、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、発泡メタル等が挙げられる。中でも好ましくは銅(Cu)及び/又はアルミニウム(Al)を含有する金属箔膜であり、より好ましくは銅箔、アルミニウム箔であり、更に好ましくは圧延法による圧延銅箔と、電解法による電解銅箔があり、どちらも集電体として用いることができる。
(10) Current collector Any known current collector can be used as the current collector for holding the negative electrode active material. As the current collector of the negative electrode, metal materials such as copper, nickel, stainless steel, nickel plated steel and the like can be mentioned. Among them, copper is particularly preferable in view of easiness of processing and cost.
When the current collector is a metal material, examples of the shape of the current collector include a metal foil, a metal cylinder, a metal coil, a metal plate, a metal plate, a metal thin film, an expanded metal, a punched metal, a foam metal and the like. Among them, metal foil films containing copper (Cu) and / or aluminum (Al) are preferable, copper foils and aluminum foils are more preferable, and rolled copper foils by rolling method and electrolytic copper by electrolytic method are more preferable. There is a foil, both of which can be used as current collectors.

また、銅箔の厚さが25μmよりも薄い場合、純銅よりも強度の高い銅合金(リン青銅、チタン銅、コルソン合金、Cu−Cr−Zr合金等)を用いることができる。またアルミニウム箔は、その比重が軽いことから、集電体として用いた場合に、電池の質量を減少させることが可能となり、好ましく用いることができる。
圧延法により作製した銅箔からなる集電体は、銅結晶が圧延方向に並んでいるため、負極を密に丸めても、鋭角に丸めても割れにくく、小型の円筒状電池に好適に用いることができる。
When the thickness of the copper foil is thinner than 25 μm, a copper alloy (phosphor bronze, titanium copper, Corson alloy, Cu-Cr-Zr alloy, etc.) having higher strength than pure copper can be used. In addition, since the aluminum foil has a low specific gravity, it can reduce the mass of the battery when it is used as a current collector, and can be preferably used.
The current collector made of copper foil manufactured by the rolling method is hard to be broken even if the negative electrode is tightly rounded or rounded at an acute angle because the copper crystals are aligned in the rolling direction, and it is suitably used for small cylindrical batteries be able to.

電解銅箔は、例えば、銅イオンが溶解された非水系電解液中に金属製のドラムを浸漬し、これを回転させながら電流を流すことにより、ドラムの表面に銅を析出させ、これを剥離して得られるものである。上記の圧延銅箔の表面に、電解法により銅を析出させていてもよい。銅箔の片面又は両面には、粗面化処理や表面処理(例えば、厚さが数nm〜1μm程度までのクロメート処理、Ti等の下地処理等)がなされていてもよい。   In the electrolytic copper foil, for example, a metal drum is immersed in a non-aqueous electrolytic solution in which copper ions are dissolved, and current is supplied while rotating this to deposit copper on the surface of the drum and peel it off It is obtained by Copper may be deposited on the surface of the above-mentioned rolled copper foil by an electrolytic method. Roughening treatment or surface treatment (for example, chromate treatment with a thickness of several nm to about 1 μm, base treatment with Ti or the like, etc.) may be performed on one side or both sides of the copper foil.

集電体の厚さは任意であるが、通常1μm以上であり、3μm以上が好ましく、5μm以上が更に好ましく、また、通常1mm以下であり、100μm以下が好ましく、50μm以下が更に好ましい。
集電体の厚さが、上記範囲内であると、強度が向上し塗布が容易となったり、電極の形が安定したりといった点で好ましい。
The thickness of the current collector is arbitrary but is usually 1 μm or more, preferably 3 μm or more, more preferably 5 μm or more, and usually 1 mm or less, preferably 100 μm or less, and more preferably 50 μm or less.
When the thickness of the current collector is in the above range, the strength is improved and coating becomes easy, and the shape of the electrode is stabilized, which is preferable.

(11)集電体と活物質層の厚さの比
集電体と活物質層の厚さの比は特には限定されないが、「(非水系電解液注液直前の片面の活物質層の厚さ)/(集電体の厚さ)」の値が、通常150以下であり、20以下が好ましく、10以下が更に好ましく、また、通常0.1以上であり、0.4以上が好ましく、1以上が更に好ましい。
集電体と負極活性物質層の厚さの比が、上記範囲を上回ると、高電流密度充放電時に集電体がジュール熱による発熱を生じる場合がある。また、上記範囲を下回ると、負極活物質に対する集電体の体積比が増加し、電池の容量が減少する場合がある。
(11) Ratio of Thickness of Current Collector to Active Material Layer The ratio of thickness of the current collector to the active material layer is not particularly limited. The value of “thickness) / (thickness of current collector)” is usually 150 or less, preferably 20 or less, more preferably 10 or less, and usually 0.1 or more, preferably 0.4 or more. , 1 or more is more preferable.
When the thickness ratio of the current collector to the negative electrode active material layer exceeds the above range, the current collector may generate heat due to Joule heat at the time of high current density charge and discharge. If the above range is exceeded, the volume ratio of the current collector to the negative electrode active material may increase, and the battery capacity may decrease.

(12)電極密度
負極活物質の電極化した際の電極構造は特には限定されないが、集電体上に存在している活物質の密度は、1g・cm−3以上が好ましく、1.2g・cm−3以上がより好ましく、1.3g・cm−3以上が更に好ましく、1.5g・cm−3以上が特に好ましく、また、3g・cm−3以下が好ましく、2.5g・cm−3以下がより好ましく、2.2g・cm−3以下が更に好ましく、2g・cm−3以下が特に好ましい。
集電体上に存在している活物質の密度が、上記範囲を上回ると、集電体と負極活物質の結着が弱くなり、電極と活物質が乖離する場合がある。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、電池抵抗が増大する場合がある。
(12) Electrode Density The electrode structure of the negative electrode active material is not particularly limited, but the density of the active material present on the current collector is preferably 1 g · cm −3 or more, and 1.2 g · cm -3 or more, and more preferably 1.3 g · cm -3 or more, particularly preferably 1.5 g · cm -3 or more, preferably 3 g · cm -3 or less, 2.5 g · cm - 3 or less is more preferable, 2.2 g · cm −3 or less is more preferable, and 2 g · cm −3 or less is particularly preferable.
When the density of the active material present on the current collector exceeds the above range, the binding between the current collector and the negative electrode active material may be weak, and the electrode and the active material may be separated. If the above range is exceeded, the conductivity between the negative electrode active materials may be reduced, and the battery resistance may be increased.

(13)バインダー
負極活物質を結着するバインダーとしては、非水系電解液や電極製造時に用いる溶媒に対して安定な材料であれば、特に制限されない。
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、ポリイミド、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)、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、NBR(アクリロニトリル・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・スチレン共重合体、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。これらは、1種を単独で用いても、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。
(13) Binder The binder for binding the negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a material stable to the non-aqueous electrolytic solution and the solvent used in the production of the electrode.
Specific examples include resin polymers such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, polyimide, aromatic polyamide, cellulose, nitrocellulose, etc .; SBR (styrene-butadiene rubber), isoprene rubber, butadiene rubber, fluororubber, Rubber-like polymers such as NBR (acrylonitrile butadiene rubber), ethylene propylene rubber, etc .; styrene butadiene styrene block copolymer and its hydrogenated product; EPDM (ethylene propylene diene terpolymer), styrene ス チ レ ンThermoplastic elastomeric polymers such as ethylene butadiene styrene copolymer, styrene isoprene styrene block copolymer and hydrogenated products thereof; syndiotactic 1,2-polybutadiene polyvinyl acetate Soft resin-like polymers such as ethylene / vinyl acetate copolymer, propylene / α-olefin copolymer; polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, fluorinated polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene / ethylene copolymer, etc. Fluorinated polymers; polymer compositions having ion conductivity of alkali metal ions (particularly lithium ions), and the like. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in any combination and ratio.

スラリーを形成するための溶媒としては、負極活物質、バインダー、必要に応じて使用される増粘剤及び導電材を、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、アルコール等が挙げられ、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、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、ジメチルアセトアミド、ヘキサメリルホスファルアミド、ジメチルスルフォキシド、ベンゼン、キシレン、キノリン、ピリジン、メチルナフタレン、ヘキサン等が挙げられる。特に水系溶媒を用いる場合、上述の増粘剤に併せて分散剤等を加え、SBR等のラテックスを用いてスラリー化する。なお、これらは、1種を単独で用いても、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 solvent for forming the slurry is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving or dispersing the negative electrode active material, the binder, the thickener used as needed, and the conductive material. Instead, 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, tetrahydrofuran (THF), toluene, acetone, dimethyl ether, dimethyl acetamide, hexameryl phosphamide, dimethyl sulfoxide, benzene, xylene, quinoline, pyridine, methyl naphthalene, hexane and the like. In particular, in the case of using an aqueous solvent, a dispersant or the like is added to the above-mentioned thickener together with the above-mentioned thickener, and a slurry such as SBR is used. In addition, these may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

負極活物質に対するバインダーの割合は、通常0.1質量%以上であり、0.5質量%以上が好ましく、0.6質量%以上が更に好ましく、また、通常20質量%以下であり、15質量%以下が好ましく、10質量%以下が更に好ましく、8質量%以下が特に好ましい。
負極活物質に対するバインダーの割合が、上記範囲内であるとバインダー量が電池容量に寄与しないバインダー割合が低下し電池容量が増加し、また負極電極の強度が保たれ電池作製工程上好ましい。
The ratio of the binder to the negative electrode active material is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, more preferably 0.6% by mass or more, and usually 20% by mass or less, and 15% by mass. % Or less is preferable, 10% by mass or less is more preferable, and 8% by mass or less is particularly preferable.
When the ratio of the binder to the negative electrode active material is in the above range, the binder ratio at which the binder amount does not contribute to the battery capacity decreases, the battery capacity increases, and the strength of the negative electrode is maintained, which is preferable in the battery manufacturing process.

特に、SBRに代表されるゴム状高分子を主要成分に含有する場合には、活物質に対するバインダーの割合は、通常0.1質量%以上であり、0.5質量%以上が好ましく、0.6質量%以上が更に好ましく、また、通常5質量%以下であり、3質量%以下が好ましく、2質量%以下が更に好ましい。   In particular, when the main component contains a rubbery polymer represented by SBR, the ratio of the binder to the active material is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, and 0. 6% by mass or more is more preferable, and usually 5% by mass or less, 3% by mass or less is preferable, and 2% by mass or less is more preferable.

また、ポリフッ化ビニリデンに代表されるフッ素系高分子を主要成分に含有する場合には活物質に対する割合は、通常1質量%以上であり、2質量%以上が好ましく、3質量%以上が更に好ましく、通常15質量%以下であり、10質量%以下が好ましく、8質量%以下が更に好ましい。   When a fluorine-based polymer represented by polyvinylidene fluoride is contained in the main component, the ratio to the active material is usually 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, and more preferably 3% by mass or more. It is usually 15% by mass or less, preferably 10% by mass or less, and more preferably 8% by mass or less.

増粘剤は、通常、スラリーの粘度を調製するために使用される。増粘剤としては、特に制限はないが、具体的には、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼイン及びこれらの塩等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、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。   Thickeners are usually used to adjust the viscosity of the slurry. The thickener is not particularly limited, and specific examples include carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, ethylcellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein and salts thereof. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in any combination and ratio.

更に増粘剤を用いる場合には、負極活物質に対する増粘剤の割合は、0.1質量%以上であり、0.5質量%以上が好ましく、0.6質量%以上が更に好ましく、また、通常5質量%以下であり、3質量%以下が好ましく、2質量%以下が更に好ましい。負極活物質に対する増粘剤の割合が、上記範囲内であると、粘着剤の塗布性の点で好ましく、また、負極活性物質層に占める活物質の割合が好適であり、電池の容量や負極活性物質間の抵抗の点で好ましい。   Furthermore, when a thickener is used, the ratio of the thickener to the negative electrode active material is 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 0.6% by mass or more. It is usually 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, and more preferably 2% by mass or less. When the ratio of the thickener to the negative electrode active material is within the above range, it is preferable from the point of application of the pressure-sensitive adhesive, and the ratio of the active material in the negative electrode active material layer is preferable. Preferred in view of the resistance between the active substances.

<2−4正極>
正極は、集電体上に正極活物質層を有するものであり、以下に正極活物質について述べる。
<2-4 positive electrode>
The positive electrode has a positive electrode active material layer on a current collector, and the positive electrode active material will be described below.

<2−4−1正極活物質>
以下に正極に使用される正極活物質について説明する。
<2-4-1 Positive electrode active material>
The positive electrode active material used for a positive electrode is demonstrated below.

(1)組成
正極活物質としては、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が、例えば、リチウムと少なくとも1種の遷移金属を含有する物質が好ましい。具体例としては、リチウム遷移金属複合酸化物、リチウム含有遷移金属リン酸化合物が挙げられる。
(1) Composition The positive electrode active material is not particularly limited as long as it can electrochemically store and release lithium ions, and for example, a material containing lithium and at least one transition metal is preferable. Specific examples thereof include lithium transition metal composite oxides and lithium-containing transition metal phosphate compounds.

リチウム遷移金属複合酸化物の遷移金属としてはV、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等が好ましく、具体例としては、LiCoO等のリチウム・コバルト複合酸化物、LiMnO、LiMn、LiMnO等のリチウム・マンガン複合酸化物、LiNiO等のリチウム・ニッケル複合酸化物、等が挙げられる。また、これらのリチウム遷移金属複合酸化物の主体となる遷移金属原子の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si等の他の金属で置換したもの等が挙げられ、具体例としては、リチウム・コバルト・ニッケル複合酸化物、リチウム・コバルト・マンガン複合酸化物、リチウム・ニッケル・マンガン複合酸化物
、リチウム・ニッケル・コバルト・マンガン複合酸化物等が挙げられる。
The transition metal of the lithium transition metal complex oxide is preferably V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu or the like, and as a specific example, lithium cobalt complex oxide such as LiCoO 2 , LiMnO 2 , LiMn Examples include lithium-manganese composite oxides such as 2 O 4 and Li 2 MnO 4 , lithium-nickel composite oxides such as LiNiO 2 , and the like. In addition, a part of transition metal atoms, which are main components of these lithium transition metal complex oxides, are Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si And the like, and the like, and examples thereof include lithium-cobalt-nickel composite oxide, lithium-cobalt-manganese composite oxide, lithium-nickel-manganese composite oxide, lithium-nickel, etc. Cobalt-manganese composite oxides and the like can be mentioned.

置換されたものの具体例としては、例えば、Li1+aNi0.5Mn0.5、Li1+aNi0.8Co0.2、Li1+aNi0.85Co0.10Al0.05、Li1+aNi0.33Co0.33Mn0.33、Li1+aNi0.45Co0.45Mn0.1、Li1+aMn1.8Al0.2、Li1+aMn1.5Ni0.5、xLiMnO・(1−x)Li1+aMO(M=遷移金属)等が挙げられる(a=0<a≦3.0)。 Specific examples of those substituted, for example, Li 1 + a Ni 0.5 Mn 0.5 O 2, Li 1 + a Ni 0.8 Co 0.2 O 2, Li 1 + a Ni 0.85 Co 0.10 Al 0. 05 O 2, Li 1 + a Ni 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2, Li 1 + a Ni 0.45 Co 0.45 Mn 0.1 O 2, Li 1 + a Mn 1.8 Al 0.2 O 4 Li 1 + a Mn 1.5 Ni 0.5 O 4 , x Li 2 MnO 3. (1-x) Li 1 + a MO 2 (M = transition metal), and the like (a = 0 <a ≦ 3.0).

リチウム含有遷移金属リン酸化合物は、LixMPO(M=周期表の第4周期の4族〜11族の遷移金属からなる群より選ばれた一種の元素、xは0<x<1.2)を基本組成として表すことができ、上記遷移金属(M)としては、V,Ti,Cr,Mg,Zn,Ca,Cd,Sr,Ba,Co,Ni,Fe,MnおよびCuからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素であることが好ましく、Co,Ni,Fe,Mnからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素であることがより好ましい。例えば、LiFePO、LiFe(PO、LiFeP等のリン酸鉄類、LiCoPO等のリン酸コバルト類、Li
MnPO等のリン酸マンガン類、LiNiPO等のリン酸ニッケル類、これらのリチウム遷移金属リン酸化合物の主体となる遷移金属原子の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Nb、Si等の他の金属で置換したもの等が挙げられる。
The lithium-containing transition metal phosphate compound is LixMPO 4 (M is a kind of element selected from the group consisting of transition metals of Groups 4 to 11 of Period 4 of the periodic table, x is 0 <x <1.2) Can be represented as a basic composition, and the transition metal (M) is selected from the group consisting of V, Ti, Cr, Mg, Zn, Ca, Cd, Sr, Ba, Co, Ni, Fe, Mn and Cu. Preferably, it is at least one element, and more preferably at least one element selected from the group consisting of Co, Ni, Fe, and Mn. For example, iron phosphates such as LiFePO 4 , Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 and LiFeP 2 O 7 , cobalt phosphates such as LiCoPO 4 , Li
Manganese phosphate such as MnPO 4, nickel phosphate such as LiNiPO 4, part of the transition metal atom comprised mainly of these lithium transition metal phosphate compound Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co And those substituted with other metals such as Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Nb and Si.

なお、上述の「LixMPO」とは、その組成式で表される組成のものだけでなく、結晶構造における遷移金属(M)のサイトの一部を他の元素で置換したものも含むことを意味する。さらに、化学量論組成のものだけでなく、一部の元素が欠損等した非化学量論組成のものも含むことを意味する。上記他元素置換を行う場合は、通常0.1mol%であり、好ましくは0.2mol%以上である。また、通常5mol%以下であり、好ましくは2.5mol%以下である。
上記正極活物質は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The above-mentioned “LixMPO 4 ” includes not only the composition represented by the composition formula but also one in which a part of the transition metal (M) site in the crystal structure is substituted with another element means. Furthermore, it is meant to include not only stoichiometric compositions but also non-stoichiometric compositions in which some elements are deficient or the like. When the other element substitution is performed, it is usually 0.1 mol%, preferably 0.2 mol% or more. Also, it is usually 5 mol% or less, preferably 2.5 mol% or less.
The positive electrode active materials may be used alone or in combination of two or more.

(2)表面被覆
上記の正極活物質の表面に、主体となる正極活物質を構成する物質とは異なる組成の物質(以後、適宜「表面付着物質」という)が付着したものを用いることもできる。表面付着物質の例としては酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アンチモン、酸化ビスマス等の酸化物、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム等の硫酸塩、炭酸リチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩等が挙げられる。
(2) Surface Coating A surface of the above-mentioned positive electrode active material may be used with a substance having a composition different from the material constituting the main positive electrode active material (hereinafter referred to as “surface adhesion substance” as appropriate) attached. . Examples of surface adhesion substances include aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide, oxides such as bismuth oxide, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, Examples thereof include sulfates such as calcium sulfate and aluminum sulfate, and carbonates such as lithium carbonate, calcium carbonate and magnesium carbonate.

これら表面付着物質は、例えば、溶媒に溶解又は懸濁させて正極活物質に含浸添加させた後に乾燥する方法、表面付着物質前駆体を溶媒に溶解又は懸濁させて正極活物質に含浸添加させた後に加熱等により反応させる方法、正極活物質前駆体に添加して同時に焼成する方法等により、正極活物質表面に付着させることができる。
正極活物質の表面に付着している表面付着物質の質量は、正極活物質の質量に対して、通常0.1ppm以上であり、1ppm以上が好ましく、10ppm以上が更に好ましく、また、通常20%以下であり、10%以下が好ましく、5%以下が更に好ましい。
These surface adhesion substances are, for example, dissolved or suspended in a solvent and impregnated and added to the positive electrode active material and then dried, or the surface adhesion substance precursor is dissolved or suspended in a solvent and impregnated and added to the positive electrode active material. After that, it can be made to adhere to the surface of the positive electrode active material by a method of reacting by heating etc., a method of adding it to the positive electrode active material precursor and simultaneously baking it.
The mass of the surface adhesion substance adhering to the surface of the positive electrode active material is usually 0.1 ppm or more, preferably 1 ppm or more, more preferably 10 ppm or more, and usually 20%, based on the mass of the positive electrode active material. Or less, 10% or less is preferable, and 5% or less is more preferable.

表面付着物質により、正極活物質表面での非水系電解液の酸化反応を抑制することができ、電池寿命を向上させることができる。しかし、付着量が上記範囲を下回ると、その効果は十分に発現せず、また上記範囲を上回ると、リチウムイオンの出入りを阻害するために抵抗が増加する場合があるため、上記範囲が好ましい。   The surface adhesion substance can suppress the oxidation reaction of the non-aqueous electrolytic solution on the surface of the positive electrode active material, and can improve the battery life. However, if the adhesion amount is below the above range, the effect is not sufficiently exhibited, and if it is above the above range, the resistance may increase to inhibit the lithium ions from entering and exiting, so the above range is preferable.

(3)形状
正極活物質粒子の形状は、従来用いられるような、塊状、多面体状、球状、楕円球状、板状、針状、柱状等が用いられるが、中でも一次粒子が凝集して、二次粒子を形成して成り、その二次粒子の形状が球状又は楕円球状であるものが好ましい。
通常、電気化学素子はその充放電に伴い、電極中の活物質が膨張収縮をするため、そのストレスによる活物質の破壊や導電パス切れ等の劣化がおきやすい。従って、一次粒子のみの単一粒子活物質であるよりも、一次粒子が凝集して、二次粒子を形成したものである方が膨張収縮のストレスを緩和して、劣化を防ぐためである。
また、板状等軸配向性の粒子よりも、球状又は楕円球状の粒子の方が、電極の成形時の配向が少ないため、充放電時の電極の膨張収縮も少なく、また電極を作成する際の導電材との混合においても、均一に混合されやすいため好ましい。
(3) Shape The shape of the positive electrode active material particles may be massive, polyhedral, spherical, elliptical, plate-like, needle-like, columnar, etc. as conventionally used. It is preferable that the secondary particles be in the form of secondary particles, and the shape of the secondary particles is spherical or elliptical.
Usually, since the active material in the electrode expands and contracts with the charge and discharge of the electrochemical element, the active material is likely to be broken due to the stress, or deterioration such as breakage of the conductive path may occur. Therefore, the primary particles are aggregated to form secondary particles rather than a single particle active material consisting only of primary particles, thereby alleviating the stress of expansion and contraction and preventing deterioration.
In addition, since spherical or elliptical spherical particles have less orientation at the time of molding of the electrode than plate-like equiaxially oriented particles, expansion and contraction of the electrode at the time of charge and discharge are also small, and when forming the electrode Also in the mixing with the conductive material of the above, it is preferable because it is easily mixed uniformly.

(4)タップ密度
正極活物質のタップ密度は、通常0.4g・cm−3以上であり、0.6g・cm−3以上が好ましく、0.8g・cm−3以上が更に好ましく、1.0g・cm−3以上が特
に好ましく、また、通常4.0g・cm−3以下であり、3.8g・cm−3以下が好ましい。
タップ密度の高い金属複合酸化物粉体を用いることにより、高密度の正極活物質層を形成することができる。従って、正極活物質のタップ密度が上記範囲を下回ると、正極活物質層形成時に必要な分散媒量が増加すると共に、導電材や結着剤の必要量が増加し、正極活物質層への正極活物質の充填率が制約され、電池容量が制約される場合がある。また、タップ密度は一般に大きいほど好ましく特に上限はないが、上記範囲を下回ると、正極活物質層内における非水系電解液を媒体としたリチウムイオンの拡散が律速となり、負荷特性が低下しやすくなる場合がある。
(4) Tap Density The tap density of the positive electrode active material is usually 0.4 g · cm −3 or more, preferably 0.6 g · cm −3 or more, and more preferably 0.8 g · cm −3 or more. 0 g · cm -3 or more are particularly preferred, and generally not more than 4.0g · cm -3, 3.8g · cm -3 or less.
By using a metal composite oxide powder with a high tap density, a high density positive electrode active material layer can be formed. Therefore, when the tap density of the positive electrode active material is less than the above range, the amount of dispersion medium required at the time of forming the positive electrode active material layer increases, and the required amount of the conductive material and the binder increases, The filling rate of the positive electrode active material may be restricted, and the battery capacity may be restricted. Generally, the tap density is preferably as high as possible and there is no upper limit, but if it is less than the above range, diffusion of lithium ions in the positive electrode active material layer with the non-aqueous electrolyte medium is limited and load characteristics tend to deteriorate. There is a case.

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容積を満たした後、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密度を算出する。該測定で算出されるタップ密度を、本発明における正極活物質のタップ密度として定義する。 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 cell volume, and then using a powder density measuring instrument (eg, Tap Denser manufactured by Seishin Co., Ltd.) Tapping is performed 1000 times using a stroke length of 10 mm, and the density is calculated from the volume at that time and the mass of the sample. The tap density calculated by the measurement is defined as the tap density of the positive electrode active material in the present invention.

(5)メジアン径d50
正極活物質の粒子のメジアン径d50(一次粒子が凝集して二次粒子を形成している場合には二次粒子径)は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置を用いても測定することができる。
メジアン径d50は、通常0.1μm以上であり、0.5μm以上が好ましく、1μm以上が更に好ましく、3μm以上が特に好ましく、また、通常20μm以下であり、18μm以下が好ましく、16μm以下が更に好ましく、15μm以下が特に好ましい。メジアン径d50が、上記範囲を下回ると、高嵩密度品が得られなくなる場合があり、上記範囲を上回ると粒子内のリチウムの拡散に時間がかかるため、電池特性の低下や、電池の正極作成すなわち活物質と導電材やバインダー等を溶媒でスラリー化し、薄膜状に塗布する際に、スジを引く等が生じる場合がある。
(5) Median diameter d50
The median diameter d50 of the particles of the positive electrode active material (secondary particle diameter when primary particles are aggregated to form secondary particles) should be measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer. Can.
The median diameter d50 is usually 0.1 μm or more, preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, particularly preferably 3 μm or more, and usually 20 μm or less, preferably 18 μm or less, more preferably 16 μm or less And 15 μm or less are particularly preferable. If the median diameter d50 is less than the above range, high bulk density products may not be obtained. If the above range is exceeded, it takes time to diffuse lithium in the particles, resulting in deterioration of the battery characteristics or formation of the battery positive electrode. That is, when the active material and the conductive material, the binder, and the like are slurried with a solvent and applied in a thin film, streaks may be drawn.

なお、異なるメジアン径d50をもつ正極活物質を2種類以上、任意の比率で混合することで、正極作成時の充填性を更に向上させることもできる。
メジアン径d50の測定は、0.1質量%ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を分散媒にして、粒度分布計として堀場製作所社製LA−920用いて、5分間の超音波分散後に測定屈折率1.24に設定して測定する。
In addition, the packing property at the time of positive electrode preparation can also be further improved by mixing two or more types and the positive electrode active material with different median diameters d50 by an arbitrary ratio.
The median diameter d50 is measured using a 0.1 mass% sodium hexametaphosphate aqueous solution as a dispersion medium and using a Horiba LA-920 particle size distribution meter as a particle size distribution, and after a 5-minute ultrasonic dispersion, it has a refractive index of 1.24. Set and measure.

(6)平均一次粒子径
一次粒子が凝集して二次粒子を形成している場合、正極活物質の平均一次粒子径は、通常0.03μm以上であり、0.05μm以上が好ましく、0.08μm以上がより好ましく、0.1μm以上が特に好ましく、また、通常5μm以下であり、4μm以下が好ましく、3μm以下がより好ましく、2μm以下が特に好ましい。上記範囲を上回ると球状の二次粒子を形成し難く、粉体充填性に悪影響を及ぼしたり、比表面積が大きく低下するために、出力特性等の電池性能が低下する可能性が高くなる場合がある。また、上記範囲を下回ると、通常、結晶が未発達であるために充放電の可逆性が劣る等、二次電池の性能を低下させる場合がある。
(6) Average Primary Particle Size When primary particles are aggregated to form secondary particles, the average primary particle size of the positive electrode active material is usually 0.03 μm or more, preferably 0.05 μm or more, 0. 08 μm or more is more preferable, 0.1 μm or more is particularly preferable, and usually 5 μm or less, 4 μm or less is preferable, 3 μm or less is more preferable, and 2 μm or less is particularly preferable. If the above range is exceeded, it is difficult to form spherical secondary particles, which adversely affects the powder packing property or significantly reduces the specific surface area, and thus the possibility of deterioration of battery performance such as output characteristics may increase. is there. Moreover, if it is less than the said range, since the reversibility of charging / discharging is inferior normally because a crystal | crystallization is undeveloped, the performance of a secondary battery may be reduced.

なお、平均一次粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた観察により測定される。具体的には、10000倍の倍率の写真で、水平方向の直線に対する一次粒子の左右の境界線による切片の最長の値を、任意の50個の一次粒子について求め、平均値をとることにより求められる。   The average primary particle size is measured by observation using a scanning electron microscope (SEM). Specifically, in a photograph at a magnification of 10000, the longest value of the intercept by the left and right boundary lines of the primary particle with respect to the straight line in the horizontal direction is obtained for any 50 primary particles, and the average value is obtained Be

(7)BET比表面積
正極活物質のBET比表面積は、BET法を用いて測定した比表面積の値が、通常0.1m・g−1以上であり、0.2m・g−1以上が好ましく、0.3m・g−1以上が更に好ましく、また、通常50m・g−1以下であり、40m・g−1以下が好ましく、30m・g−1以下が更に好ましい。BET比表面積の値が、上記範囲を下回ると、電池性能が低下しやすくなる。また、上記範囲を上回ると、タップ密度が上がりにくくなり、正極活物質形成時の塗布性が低下する場合がある。
(7) BET Specific Surface Area The BET specific surface area of the positive electrode active material is usually 0.1 m 2 · g −1 or more, 0.2 m 2 · g −1 or more as the specific surface area measured using the BET method. Is more preferably 0.3 m 2 · g -1 or more, and usually 50 m 2 · g -1 or less, 40 m 2 · g -1 or less is preferable, and 30 m 2 · g -1 or less is more preferable. When the value of the BET specific surface area falls below the above range, the battery performance tends to be deteriorated. Moreover, when it exceeds the said range, a tap density becomes difficult to go up and the coating property at the time of positive electrode active material formation may fall.

BET比表面積は、表面積計(大倉理研製全自動表面積測定装置)を用いて測定する。試料に対して窒素流通下150℃で30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点法によって測定する。該測定で求められる比表面積を、本発明における陽極活物質のBET比表面積と定義する。   The BET specific surface area is measured using a surface area meter (Okura Riken fully automatic surface area measuring device). The sample was predried at 150 ° C. for 30 minutes under nitrogen flow, and then the gas was used with a nitrogen-helium mixed gas that was accurately adjusted so that the value of nitrogen relative to atmospheric pressure was 0.3. It measures by the nitrogen adsorption BET one-point method by a flow method. The specific surface area determined by the measurement is defined as the BET specific surface area of the anode active material in the present invention.

(8)正極活物質の製造法
正極活物質の製造法としては、本発明の要旨を超えない範囲で特には制限されないが、いくつかの方法が挙げられ、無機化合物の製造法として一般的な方法が用いられる。
特に球状ないし楕円球状の活物質を作製するには種々の方法が考えられるが、例えばその1つとして、遷移金属硝酸塩、硫酸塩等の遷移金属原料物質と、必要に応じ他の元素の原料物質を水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、攪拌をしながらpHを調節して球状の前駆体を作製回収し、これを必要に応じて乾燥した後、LiOH、LiCO、LiNO等のLi源を加えて高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。
(8) Production Method of Positive Electrode Active Material The production method of the positive electrode active material is not particularly limited as long as the scope of the present invention is not exceeded, but several methods can be mentioned, and a general production method of inorganic compounds The method is used.
In particular, various methods can be considered to produce spherical or elliptical spherical active materials, but one of them is, for example, transition metal raw materials such as transition metal nitrates and sulfates, and raw materials of other elements as necessary. Is dissolved or pulverized and dispersed in a solvent such as water, and the pH is adjusted while stirring to prepare a spherical precursor, which is dried if necessary, then LiOH, Li 2 CO 3 , LiNO There is a method of adding an Li source such as 3 and firing at high temperature to obtain an active material.

また、別の方法の例として、遷移金属硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、酸化物等の遷移金属原料物質と、必要に応じ他の元素の原料物質を水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、それをスプレードライヤー等で乾燥成型して球状ないし楕円球状の前駆体とし、これにLiOH、LiCO、LiNO等のLi源を加えて高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。 In addition, as an example of another method, transition metal source materials such as transition metal nitrates, sulfates, hydroxides, oxides and so forth and, if necessary, source materials of other elements are dissolved or pulverized and dispersed in a solvent such as water. And dry-form it with a spray drier etc. to form a spherical or elliptical spherical precursor, to which Li source such as LiOH, Li 2 CO 3 , LiNO 3 etc. is added and calcined at high temperature to obtain an active material Can be mentioned.

更に別の方法の例として、遷移金属硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、酸化物等の遷移金属原料物質と、LiOH、LiCO、LiNO等のLi源と、必要に応じ他の元素の原料物質とを水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、それをスプレードライヤー等で乾燥成型して球状ないし楕円球状の前駆体とし、これを高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。 Further, as another example of the method, transition metal source materials such as transition metal nitrate, sulfate, hydroxide, oxide and the like, Li source such as LiOH, Li 2 CO 3 , LiNO 3 and other elements as necessary The raw material is dissolved or pulverized and dispersed in a solvent such as water, and it is dried and formed by a spray drier or the like to form a spherical or ellipsoidal precursor, which is calcined at high temperature to obtain an active material. It can be mentioned.

<2−4−2電極構造と作製法>
以下に、本発明に使用される正極の構成及びその作製法について説明する。
<2-4-2 electrode structure and manufacturing method>
Hereinafter, the configuration of the positive electrode used in the present invention and the method for producing the same will be described.

(1)正極の作製法
正極は、正極活物質粒子と結着剤とを含有する正極活物質層を、集電体上に形成して作製される。正極活物質を用いる正極の製造は、公知の何れの方法で作製することができる。すなわち、正極活物質と結着剤、並びに必要に応じて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、又はこれらの材料を液体媒体に溶解又は分散させてスラリーとして、これを正極集電体に塗布し、乾燥することにより、正極活物質層を集電体上に形成させることにより正極を得ることができる。
(1) Production Method of Positive Electrode The positive electrode is produced by forming a positive electrode active material layer containing positive electrode active material particles and a binder on a current collector. Production of the positive electrode using the positive electrode active material can be produced by any known method. That is, a positive electrode active material, a binder, and optionally a conductive material, a thickener and the like are mixed in a dry state to form a sheet, which is pressure bonded to the positive electrode current collector, or a liquid medium of these materials A positive electrode can be obtained by forming a positive electrode active material layer on a current collector by applying it as a slurry by dissolving or dispersing it as a slurry and drying it.

正極活物質の正極活物質層中の含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは82質量%以上、特に好ましくは84質量%以上である。また上限は、好ましくは99質量%以下、より好ましくは98質量%以下である。正極活物質層中の正極活物質の含有量が低いと電気容量が不十分となる場合がある。逆に含有量が高すぎると正極の強度が不足する場合がある。なお、本発明における正極活物質粉体は1種を単独で用いてもよく、異
なる組成又は異なる粉体物性の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 content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is preferably 80% by mass or more, more preferably 82% by mass or more, and particularly preferably 84% by mass or more. The upper limit is preferably 99% by mass or less, more preferably 98% by mass or less. If the content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is low, the electrical capacity may be insufficient. Conversely, if the content is too high, the strength of the positive electrode may be insufficient. The positive electrode active material powder in the present invention may be used alone, or two or more of different compositions or different powder physical properties may be used in any combination and ratio.

(2)導電材
導電材としては、公知の導電材を任意に用いることができる。具体例としては、銅、ニッケル等の金属材料;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質材料等が挙げられる。なお、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。
(2) Conductive material As a conductive material, a well-known conductive material can be used arbitrarily. Specific examples thereof include metal materials such as copper and nickel; graphite (graphite) such as natural graphite and artificial graphite; carbon blacks such as acetylene black; and carbonaceous materials such as amorphous carbon such as needle coke. In addition, these may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

導電材は、正極活物質層中に、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1質量%以上、また、通常50質量%以下、好ましくは30質量%以下、より好ましくは15質量%以下含有するように用いられる。含有量が上記範囲よりも下回ると、導電性が不十分となる場合がある。また、上記範囲よりも上回ると、電池容量が低下する場合がある。   The conductive material is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and usually 50% by mass or less, preferably 30% by mass or less in the positive electrode active material layer. More preferably, it is used so that 15 mass% or less is contained. If the content is lower than the above range, the conductivity may be insufficient. Also, if it exceeds the above range, the battery capacity may be reduced.

(3)結着剤
正極活物質層の製造に用いる結着剤は、非水系電解液や電極製造時用いる溶媒に対して安定な材料であれば、特に限定されない。
塗布法の場合は、電極製造時に用いる液体媒体に対して溶解又は分散される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又はその水素添加物、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又は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(PVdF)、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。
(3) Binder The binder used in the production of the positive electrode active material layer is not particularly limited as long as it is a material stable to the non-aqueous electrolytic solution and the solvent used in the production of the electrode.
In the case of the coating method, any material may be used as long as it can be dissolved or dispersed in the liquid medium used in electrode production, and specific examples include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, aromatic polyamide, cellulose, nitro Resin-based polymers such as cellulose; SBR (styrene-butadiene rubber), NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), fluororubber, isoprene rubber, butadiene rubber, rubber-like polymers such as ethylene-propylene rubber; styrene-butadiene-styrene block Copolymer or its hydrogenated substance, EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer), styrene-ethylene-butadiene-ethylene copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer or its hydrogenated substance Thermoplastic Stomer polymers; soft resinous polymers such as syndiotactic 1,2-polybutadiene, polyvinyl acetate, ethylene / vinyl acetate copolymer, propylene / α-olefin copolymer, etc. polyvinylidene fluoride (PVdF), Examples thereof include fluorine-based polymers such as polytetrafluoroethylene, fluorinated polyvinylidene fluoride, and polytetrafluoroethylene-ethylene copolymers; and polymer compositions having ion conductivity of alkali metal ions (particularly lithium ions). One of these substances may be used alone, or two or more of these substances may be used in any combination and ratio.

正極活物質層中の結着剤の割合は、通常0.1質量%以上であり、1質量%以上が好ましく、3質量%以上が更に好ましく、また、通常50質量%以下であり、30質量%以下が好ましく、10質量%以下が更に好ましく、8質量%以下が特に好ましい。結着剤の割合が、上記範囲内であると正活性物質を十分保持でき正極の機械的強度が保たれ、サイクル特性、電池容量及び導電性の点から好ましい。   The proportion of the binder in the positive electrode active material layer is usually 0.1% by mass or more, preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and usually 50% by mass or less, and 30% by mass. % Or less is preferable, 10% by mass or less is more preferable, and 8% by mass or less is particularly preferable. When the proportion of the binder is within the above range, the positive active substance can be sufficiently retained, the mechanical strength of the positive electrode can be maintained, and it is preferable from the viewpoint of cycle characteristics, battery capacity and conductivity.

(4)液体媒体
スラリーを形成するための液体媒体としては、正極活物質、導電材、結着剤、並びに必要に応じて使用される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。
水系媒体の例としては、例えば、水、アルコールと水との混合媒等が挙げられる。有機系媒体の例としては、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルナフタレン等の芳香族炭化水素類;キノリン、ピリジン等の複素環化合物;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、アクリル酸メチル等のエステル類;ジエチレントリアミン、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン等のアミン類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)等のエーテル類;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等のアミド類;ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチルスルフォキシド等の非プロトン性極性溶媒等を挙げることができる。なお、これらは、1種を単独で用いてもよく、また2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
(4) Liquid Medium The liquid medium for forming the slurry may be a solvent capable of dissolving or dispersing the positive electrode active material, the conductive material, the binder, and the thickener used if necessary. For example, the type thereof is not particularly limited, and either an aqueous solvent or an organic solvent may be used.
Examples of the aqueous medium include water, a mixed medium of alcohol and water, and the like. Examples of the organic medium include aliphatic hydrocarbons such as hexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and methyl naphthalene; heterocyclic compounds such as quinoline and pyridine; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone Esters such as methyl acetate and methyl acrylate; Amines such as diethylenetriamine and N, N-dimethylaminopropylamine; Ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran (THF); N-methylpyrrolidone (NMP) and dimethylformamide And amides such as dimethylacetamide; aprotic polar solvents such as hexamethylphosphaamide and dimethyl sulfoxide, and the like. In addition, these may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

(5)増粘剤
スラリーを形成するための液体媒体として水系媒体を用いる場合、増粘剤と、スチレンブタジエンゴム(SBR)等のラテックスを用いてスラリー化するのが好ましい。増粘剤は、通常、スラリーの粘度を調製するために使用される。
増粘剤としては、本発明の効果を著しく制限しない限り制限はないが、具体的には、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼイン及びこれらの塩等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、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。
(5) Thickener When using an aqueous medium as a liquid medium for forming a slurry, it is preferable to use a thickener and a latex such as styrene butadiene rubber (SBR) to make a slurry. Thickeners are usually used to adjust the viscosity of the slurry.
The thickener is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not significantly limited, and specifically, carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, ethylcellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein and salts thereof Etc. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in any combination and ratio.

更に増粘剤を使用する場合には、活物質に対する増粘剤の割合は、通常0.1質量%以上、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは0.6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%以下が望ましい。上記範囲を下回ると著しく塗布性が低下する場合があり、また上記範囲を上回ると、正極活物質層に占める活物質の割合が低下し、電池の容量が低下する問題や正極活物質間の抵抗が増大する場合がある。   Furthermore, when a thickener is used, the ratio of the thickener to the active material is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, more preferably 0.6% by mass or more, Usually, 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less is desirable. If the above range is exceeded, the coatability may be significantly reduced. If the above range is exceeded, the proportion of the active material in the positive electrode active material layer is reduced, and the capacity of the battery is reduced. May increase.

(6)圧密化
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、ハンドプレス、ローラープレス等により圧密化することが好ましい。正極活物質層の密度は、1g・cm−3以上が好ましく、1.5g・cm−3以上が更に好ましく、2g・cm−3以上が特に好ましく、また、4g・cm−3以下が好ましく、3.5g・cm−3以下が更に好ましく、3g・cm−3以下が特に好ましい。
正極活物質層の密度が、上記範囲を上回ると集電体/活物質界面付近への非水系電解液の浸透性が低下し、特に高電流密度での充放電特性が低下する場合がある。また上記範囲を下回ると、活物質間の導電性が低下し、電池抵抗が増大する場合がある。
(6) Consolidation The positive electrode active material layer obtained by coating and drying is preferably consolidated by a hand press, a roller press or the like in order to increase the packing density of the positive electrode active material. The density of the positive electrode active material layer is preferably 1 g · cm 3 or more, more preferably 1.5 g · cm 3 or more, particularly preferably 2 g · cm 3 or more, and preferably 4 g · cm 3 or less, 3.5 g · cm −3 or less is more preferable, and 3 g · cm −3 or less is particularly preferable.
If the density of the positive electrode active material layer exceeds the above range, the permeability of the non-aqueous electrolytic solution to the vicinity of the current collector / active material interface may be reduced, and in particular, the charge and discharge characteristics at high current density may be reduced. Moreover, if it is less than the said range, the conductivity between active materials may fall and battery resistance may increase.

(7)集電体
正極集電体の材質としては特に制限は無く、公知のものを任意に用いることができる。具体例としては、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;カーボンクロス、カーボンペーパー等の炭素質材料が挙げられる。中でも金属材料、特にアルミニウムが好ましい。
(7) Current collector The material of the positive electrode current collector is not particularly limited, and any known material can be used. Specific examples thereof include metal materials such as aluminum, stainless steel, nickel plating, titanium and tantalum; and carbonaceous materials such as carbon cloth and carbon paper. Among them, metal materials, particularly aluminum, are preferred.

集電体の形状としては、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、発泡メタル等が挙げられ、炭素質材料の場合、炭素板、炭素薄膜、炭素円柱等が挙げられる。これらのうち、金属薄膜が好ましい。なお、薄膜は適宜メッシュ状に形成してもよい。   Examples of the shape of the current collector include metal foil, metal cylinder, metal coil, metal plate, metal thin film, expanded metal, punched metal, foamed metal and the like in the case of a metal material, and in the case of a carbonaceous material, a carbon plate, A carbon thin film, a carbon cylinder, etc. are mentioned. Of these, metal thin films are preferred. The thin film may be formed in a mesh shape as appropriate.

集電体の厚さは任意であるが、通常1μm以上であり、3μm以上が好ましく、5μm以上が更に好ましく、また、通常1mm以下であり、100μm以下が好ましく、50μm以下が更に好ましい。薄膜が、上記範囲内であると集電体として必要な強度が保たれ、また取り扱い性の点からも好ましい。   The thickness of the current collector is arbitrary but is usually 1 μm or more, preferably 3 μm or more, more preferably 5 μm or more, and usually 1 mm or less, preferably 100 μm or less, and more preferably 50 μm or less. If the thin film is within the above range, the strength necessary for the current collector can be maintained, and it is also preferable from the viewpoint of handleability.

集電体と正極活物質層の厚さの比は特には限定されないが、(電解液注液直前の片面の正極活物質層の厚さ)/(集電体の厚さ)の値は、通常20以下、好ましくは15以下、
より好ましくは10以下であり、下限は、通常0.5以上、好ましくは0.8以上、より好ましくは1以上の範囲である。この範囲を上回ると、高電流密度充放電時に集電体がジュール熱による発熱を生じる場合がある。この範囲を下回ると、正極活物質に対する集電体の体積比が増加し、電池の容量が減少する場合がある。
The ratio of the thickness of the current collector to the thickness of the positive electrode active material layer is not particularly limited, but the value of (thickness of positive electrode active material layer on one side immediately before pouring of electrolyte) / (thickness of current collector) is Usually 20 or less, preferably 15 or less
More preferably, it is 10 or less, and a lower limit is usually 0.5 or more, preferably 0.8 or more, more preferably 1 or more. If this range is exceeded, the current collector may generate Joule heat during high current density charge and discharge. Below this range, the volume ratio of the current collector to the positive electrode active material may increase, and the capacity of the battery may decrease.

<2−5.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は無く、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。
<2-5. 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.
There is no particular limitation on the material and shape of the separator, and any known one 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.

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、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、更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。   As a material of resin and a glass fiber separator, polyolefin, such as polyethylene and a polypropylene, a polytetrafluoroethylene, a 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.

上記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以上が更に好ましく、また、通常50μm以下であり、40μm以下が好ましく、30μm以下が更に好ましい。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, still 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.

更に、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%以上が更に好ましく、また、通常90%以下であり、85%以下が好ましく、75%以下が更に好ましい。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 a 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類、窒化アルミや窒化ケイ素等の窒化物類、硫酸バリウムや硫酸カルシウム等の硫酸塩類が用いられ、粒子形状若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. Are 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。前記の独立した薄膜形状以外に、樹脂製の結着剤を用いて前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、フッ素樹脂を結着剤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 inorganic substance 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.

<2−6.電池設計>
[電極群]
電極群は、前述の正極板と負極板とを前述のセパレータを介してなる積層構造のもの、及び前述の正極板と負極板とを前述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何れでもよい。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。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、更には、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。
<2-6. 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 interposed with the separator described above, or a structure in which the positive electrode plate and the negative electrode plate described above are spirally wound with the separator interposed therebetween. Any 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 . 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 And may deteriorate various characteristics such as high temperature storage, and may further operate a gas release valve that releases the internal pressure to the outside.

[集電構造]
集電構造は特に限定されるものではないが、本発明の非水系電解液による放電特性の向上をより効果的に実現するには、配線部分や接合部分の抵抗を低減する構造にすることが好ましい。この様に内部抵抗を低減させた場合、本発明の非水系電解液を使用した効果は特に良好に発揮される。
[Current collection structure]
Although the current collection structure is not particularly limited, in order to more effectively realize the improvement of the discharge characteristics by the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, it is possible to reduce the resistance of the wiring portion and the bonding portion. preferable. When the internal resistance is reduced as described above, the effect of using the non-aqueous electrolyte solution of the present invention is particularly well exhibited.

電極群が前述の積層構造のものでは、各電極層の金属芯部分を束ねて端子に溶接して形成される構造が好適に用いられる。1枚の電極面積が大きくなる場合には、内部抵抗が大きくなるので、電極内に複数の端子を設けて抵抗を低減することも好適に用いられる。電極群が前述の捲回構造のものでは、正極及び負極にそれぞれ複数のリード構造を設け、端子に束ねることにより、内部抵抗を低くすることができる。   When the electrode group has the above-described laminated structure, a structure in which the metal core portions of the respective electrode layers are bundled and welded to the terminal is preferably used. When the area of one electrode increases, the internal resistance increases. Therefore, it is also preferable to provide a plurality of terminals in the electrode to reduce the resistance. When the electrode group has the above-described wound structure, the internal resistance can be reduced by providing a plurality of lead structures on the positive electrode and the negative electrode and bundling them in the terminals.

[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限定されるものではない。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 the material is stable 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.

前記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前記金属類を用いてかしめ構造とするものが挙げられる。前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、前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 the metals, the metals are welded together by laser welding, resistance welding, ultrasonic welding to form a hermetically sealed structure, or a caulking structure using the metals through a resin gasket. The thing to do is mentioned. In the outer case using the laminate film, those having a sealing and sealing structure by thermally fusing the resin layers to each other may be mentioned. A resin different from the resin used for the laminate film may be interposed between the resin layers in order to improve the sealability. 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]
前述の保護素子として、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)等が挙げられる。前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、高出力の観点から、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 the above-mentioned protective element, PTC (Positive Temperature Coefficient), which has an increase in resistance when abnormal heat generation or excessive current flows, thermal fuse, thermistor, current flowing in the circuit due to rapid increase in internal pressure of battery or internal temperature at abnormal heat generation. Valve (current cut-off valve) etc. which cut off. The protective element is preferably selected under conditions which do not operate under normal use of a high current, and from the viewpoint of high output, it is more preferable to design it not to lead to abnormal heat generation or thermal runaway without a 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。この外装体に制限は無く、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、アルミニウム又はその合金、ニッケル、チタン等が用いられる。
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、大型等の何れであってもよい。
[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 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 normally, for example, nickel-plated iron, stainless steel, aluminum or an alloy thereof, nickel, titanium or the like is used.
Further, the shape of the outer package is also arbitrary, and may be, for example, any of cylindrical, square, laminate, coin, large size and the like.

実施例1
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
Example 1
EXAMPLES The present invention will be more specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

[負極の作製]
炭素質材料98質量部に、増粘剤及びバインダーとして、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(カルボキシメチルセルロースナトリウムの濃度1質量%)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(スチレン−ブタジエンゴムの濃度50質量%)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厚さ10μmの銅箔に塗布して乾燥し、プレス機で圧延したものを、活物質層のサイズとして幅30mm、長さ40mm、及び幅5mm、長さ9mmの未塗工部を有する形状に切り出して負極とした。
[Fabrication of negative electrode]
In 98 parts by mass of a carbonaceous material, 1 part by mass of an aqueous dispersion of sodium carboxymethylcellulose (concentration of 1% by mass of sodium carboxymethylcellulose) as a thickener and a binder, and an aqueous dispersion of styrene-butadiene rubber (styrene-butadiene rubber 1 part by mass of a concentration of 50% by mass) was added and mixed with a disperser to form a slurry. The obtained slurry is applied to a copper foil with a thickness of 10 μm, dried, and rolled with a press, and the size of the active material layer is not coated: width 30 mm, length 40 mm, width 5 mm, length 9 mm It cut out to the shape which has a part, and was set as the negative electrode.

[正極の作製]
正極活物質としてマンガン酸リチウム(Li1.1Mn1.9Al0.1)を67.5質量%と、LiNi0.33Mn0.33Co0.33を22.5質量%と、導電材としてのアセチレンブラック5質量%と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)5質量%とを、N−メチルピロリドン溶媒中で混合して、スラリー化した。得られたスラリーを、予め導電助剤を塗布した厚さ15μmのアルミ箔の片面に塗布して、乾燥し、プレス機にてロールプレスしたものを、活物質層のサイズとして幅30mm、長さ40mm、及び幅5mm、長さ9mmの未塗工部を有する形状に切り出して正極とした。
[Production of positive electrode]
67.5 mass% of lithium manganate (Li 1.1 Mn 1.9 Al 0.1 O 4 ) and 22.5 mass of LiNi 0.33 Mn 0.33 Co 0.33 O 2 as a positive electrode active material %, 5% by mass of acetylene black as a conductive material, and 5% by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder were mixed in an N-methylpyrrolidone solvent to form a slurry. The obtained slurry is applied on one side of a 15 μm thick aluminum foil coated with a conductive aid in advance, dried, and roll-pressed with a press. The size of the active material layer is 30 mm in width, length. It cut out to the shape which has an uncoated part of 40 mm and width 5 mm and length 9 mm, and it was set as the positive electrode.

[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(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とエチルメチルカーボネート(EMC)との混合物(体積比30:30:40)に乾燥したLiPFを1.15mol/Lの割合となるように溶解して基本電解液を調製した。この基本電解液に、リチウムビス(オキサラート)ボレート(LiBOB)を0.3質量部と、無水コハク酸(SUC)を0.3質量部を混合し、実施例1に用いる電解液とした。
[Preparation of electrolyte solution]
The mixture of ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC) and ethyl methyl carbonate (EMC) in a dry argon atmosphere (volume ratio 30:30:40) is a ratio of 1.15 mol / L of dried LiPF 6 The base electrolyte was prepared by dissolving as above. In this basic electrolytic solution, 0.3 parts by mass of lithium bis (oxalate) borate (LiBOB) and 0.3 parts by mass of succinic anhydride (SUC) were mixed to prepare an electrolytic solution used in Example 1.

[リチウム二次電池の製造]
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極と負極の端子を突設させながら挿入した後、上記電解液を袋内に注入し、真空封止を行い、4.2Vで満充電状態となるシート状電池を作製した。
[Manufacturing of lithium secondary battery]
The positive electrode, the negative electrode, and the polyethylene separator were laminated in the order of the negative electrode, the separator and the positive 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 terminals of the positive electrode and the negative electrode protruding. It sealed and produced the sheet-like battery which will be in a full charge state at 4.2V.

[初期放電容量の評価]
リチウム二次電池を、電極間の密着性を高めるためにガラス板で挟んだ状態で、25℃において、0.2Cに相当する定電流で4.2Vまで充電した後、0.2Cの定電流で2.7Vまで放電した。これを2サイクル行って電池を安定させ、3サイクル目は、0.2Cの定電流で4.2Vまで充電後、4.2Vの定電圧で電流値が0.05Cになるまで充電を実施し、0.2Cの定電流で2.7Vまで放電した。その後、4サイクル目に0.2Cの定電流で4.2Vまで充電後、4.2Vの定電圧で電流値が0.05Cになるまで充
電を実施し、0.2Cの定電流で2.7Vまで放電して、初期放電容量を求めた。
[Evaluation of initial discharge capacity]
While charging the lithium secondary battery between the glass plates in order to enhance the adhesion between the electrodes, after charging to 4.2 V at a constant current equivalent to 0.2 C at 25 ° C., a constant current of 0.2 C Discharge to 2.7V. This is done 2 cycles to stabilize the battery, and in the third cycle, after charging to 4.2 V with a constant current of 0.2 C, charge to a current value of 0.05 C with a constant voltage of 4.2 V , And was discharged to 2.7 V at a constant current of 0.2C. Thereafter, in the fourth cycle, after charging to 4.2 V with a constant current of 0.2 C, charging is performed at a constant voltage of 4.2 V until the current value reaches 0.05 C. It discharged to 7 V and calculated | required initial stage discharge capacity.

[初期−10℃回生の評価]
初期放電容量の評価が終了した電池を、25℃にて、0.2Cの定電流で初期放電容量の半分の容量となるよう充電した。これを−10℃において各々0.5C、1.0C、1.5C、2C、2.5Cで充電させ、その10秒時の電圧を測定した。電流−電圧直線より4.2Vにおける電流値を求め、4.2×(4.2Vにおける電流値)を出力(W)とした。
[Evaluation of initial -10 ° C regeneration]
The battery in which the evaluation of the initial discharge capacity was finished was charged at 25 ° C. at a constant current of 0.2 C so as to be half the initial discharge capacity. This was charged at 0.5C, 1.0C, 1.5C, 2C, and 2.5C at -10 ° C, and the voltage at 10 seconds was measured. The current value at 4.2 V was determined from the current-voltage line, and 4.2 × (current value at 4.2 V) was taken as the output (W).

[高温保存特性の評価]
初期放電容量評価試験の終了した電池を、0.2Cの定電流で4.2Vまで充電後、4.2Vの定電圧で電流値が0.05Cになるまで充電した。これを60℃で7日間保存し、電池を室温まで冷却させた後、25℃において0.2Cの定電流で2.7Vまで放電させて残存容量を求めた。(残存容量)÷(初期放電容量)×100から保存容量維持率(%)を求めた。結果を表1に示す(比較例1を100.0とした際の相対値を示す)。
[Evaluation of high temperature storage characteristics]
The battery after the initial discharge capacity evaluation test was charged to 4.2 V with a constant current of 0.2 C and then charged to a current value of 0.05 C with a constant voltage of 4.2 V. The battery was stored at 60 ° C. for 7 days, cooled to room temperature, and discharged to 2.7 V at a constant current of 0.2 C at 25 ° C. to determine the remaining capacity. The storage capacity retention rate (%) was determined from (remaining capacity) / (initial discharge capacity) × 100. A result is shown in Table 1 (the relative value at the time of setting comparative example 1 to 100.0 is shown).

[高温保存後−10℃回生の評価]
高温保存特性の評価が終了した電池を、25℃にて、0.2Cの定電流で初期放電容量の半分の容量となるよう充電した。これを−10℃において各々0.5C、1.0C、1.5C、2C、2.5Cで充電させ、その10秒時の電圧を測定した。電流−電圧直線より4.2Vにおける電流値を求め、4.2×(4.2Vにおける電流値)を出力(W)とした。(高温保存後−10℃回生)÷(初期−10℃回生)×100から保存回生維持率(%)を求めた。結果を表1に示す(比較例1を100.0とした際の相対値を示す)。
[Evaluation of -10 ° C regeneration after high temperature storage]
After the evaluation of the high temperature storage characteristics was completed, the battery was charged at 25 ° C. at a constant current of 0.2 C to a half of the initial discharge capacity. This was charged at 0.5C, 1.0C, 1.5C, 2C, and 2.5C at -10 ° C, and the voltage at 10 seconds was measured. The current value at 4.2 V was determined from the current-voltage line, and 4.2 × (current value at 4.2 V) was taken as the output (W). The storage regeneration retention rate (%) was determined from (high temperature storage −10 ° C. regeneration) × (initial −10 ° C. regeneration) × 100. A result is shown in Table 1 (the relative value at the time of setting comparative example 1 to 100.0 is shown).

実施例2
実施例1で用いた基本電解液に、リチウムビス(オキサラート)ボレート(LiBOB)を0.5質量部と、無水コハク酸(SUC)を0.3質量部を混合した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
Example 2
Example 1 was repeated except that 0.5 parts by mass of lithium bis (oxalate) borate (LiBOB) and 0.3 parts by mass of succinic anhydride (SUC) were mixed in the basic electrolyte used in Example 1. Then, a sheet-like lithium secondary battery was produced and evaluated. The results are shown in Table 1.

実施例3
実施例1で用いた基本電解液に、リチウムビス(オキサラート)ボレート(LiBOB)を0.5質量部と、無水コハク酸(SUC)を0.5質量部を混合した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
Example 3
Example 1 was repeated except that 0.5 parts by mass of lithium bis (oxalate) borate (LiBOB) and 0.5 parts by mass of succinic anhydride (SUC) were mixed in the basic electrolyte used in Example 1. Then, a sheet-like lithium secondary battery was produced and evaluated. The results are shown in Table 1.

実施例4
実施例1で用いた基本電解液に、リチウムジフルオロビス(オキサラート)フォスフェート(LiF2OP)を0.5質量部と、メタクリル酸無水物(MP1)を0.5質量部を混合した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
Example 4
Example except that 0.5 parts by mass of lithium difluorobis (oxalate) phosphate (LiF2OP) and 0.5 parts by mass of methacrylic anhydride (MP1) were mixed in the basic electrolytic solution used in Example 1. A sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as 1 and evaluated. The results are shown in Table 1.

実施例5
乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とエチルメチルカーボネート(EMC)との混合物(体積比30:30:40)に乾燥したLiPFを0.6mol/Lの割合となるように溶解して基本電解液を調製した。この基本電解液に、リチウムビス(オキサラート)ボレート(LiBOB)を1.0質量部と、無水コハク酸(SUC)を0.3質量部を混合した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
Example 5
The mixture of ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC) and ethyl methyl carbonate (EMC) in a dry argon atmosphere (volume ratio 30:30:40) is a ratio of 0.6 mol / L of dried LiPF 6 The base electrolyte was prepared by dissolving as above. Sheet-like lithium was prepared in the same manner as Example 1, except that 1.0 part by mass of lithium bis (oxalate) borate (LiBOB) and 0.3 parts by mass of succinic anhydride (SUC) were mixed in this basic electrolytic solution. A secondary battery was produced and evaluated. The results are shown in Table 1.

比較例1
実施例1で用いた基本電解液に、リチウムビス(オキサラート)ボレート(LiBOB
)を0.5質量部を混合した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
Comparative Example 1
Lithium bis (oxalate) borate (LiBOB) was used as the basic electrolyte used in Example 1.
A sheet-like lithium secondary battery was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 0.5 parts by mass of A) was mixed. The results are shown in Table 1.

比較例2
実施例1で用いた基本電解液に、無水コハク酸(SUC)を0.3質量部を混合した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
Comparative example 2
A sheet-like lithium secondary battery was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 0.3 parts by mass of succinic anhydride (SUC) was mixed with the basic electrolyte used in Example 1. The results are shown in Table 1.

比較例3
実施例1で用いた基本電解液に、リチウムビス(オキサラート)ボレート(LiBOB)を0.5質量部と、ビニレンカーボネート(VC)0.3質量部を混合した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
Comparative example 3
The same procedure as in Example 1 was repeated except that 0.5 parts by mass of lithium bis (oxalate) borate (LiBOB) and 0.3 parts by mass of vinylene carbonate (VC) were mixed in the basic electrolyte used in Example 1. A sheet-like lithium secondary battery was produced and evaluated. The results are shown in Table 1.

比較例4
実施例1で用いた基本電解液に、リチウムビス(オキサラート)ボレート(LiBOB)を1.6質量部と、コハク酸無水物(SUC)0.5質量部を混合した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
Comparative example 4
Example 1 was repeated except that 1.6 parts by mass of lithium bis (oxalate) borate (LiBOB) and 0.5 parts by mass of succinic anhydride (SUC) were mixed in the basic electrolytic solution used in Example 1. Then, a sheet-like lithium secondary battery was produced and evaluated. The results are shown in Table 1.

比較例5
実施例5で用いた基本電解液に、リチウムビス(オキサラート)ボレート(LiBOB)を1.6質量部と、コハク酸無水物(SUC)0.3質量部を混合した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
Comparative example 5
Example 1 is similar to Example 1 except that 1.6 parts by mass of lithium bis (oxalate) borate (LiBOB) and 0.3 parts by mass of succinic anhydride (SUC) are mixed in the basic electrolyte used in Example 5. Then, a sheet-like lithium secondary battery was produced and evaluated. The results are shown in Table 1.

比較例6
実施例5で用いた基本電解液に、リチウムビス(オキサラート)ボレート(LiBOB)を0.5質量部と、コハク酸無水物(SUC)1.3質量部を混合した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
Comparative example 6
Example 1 is similar to Example 1 except that 0.5 parts by mass of lithium bis (oxalate) borate (LiBOB) and 1.3 parts by mass of succinic anhydride (SUC) are mixed in the basic electrolyte used in Example 5. Then, a sheet-like lithium secondary battery was produced and evaluated. The results are shown in Table 1.

比較例7
乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とエチルメチルカーボネート(EMC)との混合物(体積比30:30:40)に乾燥したLiPFを1.6mol/Lの割合となるように溶解して基本電解液を調製した。この基本電解液に、リチウムビス(オキサラート)ボレート(LiBOB)を0.15質量部と、無水コハク酸(SUC)を0.15質量部を混合した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
Comparative example 7
The mixture of ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC) and ethyl methyl carbonate (EMC) in a dry argon atmosphere (volume ratio 30:30:40) is a ratio of 1.6 mol / L of dried LiPF 6 The base electrolyte was prepared by dissolving as above. Sheet-like lithium was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.15 parts by mass of lithium bis (oxalate) borate (LiBOB) and 0.15 parts by mass of succinic anhydride (SUC) were mixed in this basic electrolytic solution. A secondary battery was produced and evaluated. The results are shown in Table 1.

比較例8
比較例7で用いた基本電解液に、リチウムビス(オキサラート)ボレート(LiBOB)を0.3質量部と、コハク酸無水物(SUC)1.3質量部を混合した以外、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
Comparative Example 8
Example 6 is the same as Example 1 except that 0.3 parts by mass of lithium bis (oxalate) borate (LiBOB) and 1.3 parts by mass of succinic anhydride (SUC) are mixed in the basic electrolyte used in Comparative Example 7. Then, a sheet-like lithium secondary battery was produced and evaluated. The results are shown in Table 1.

Figure 0006520151
Figure 0006520151

実施例6
[正極の作製]
正極活物質としてLiNi0.33Mn0.33Co0.33を90質量%と、導電材としてのアセチレンブラック5質量%と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)5質量%とを、N−メチルピロリドン溶媒中で混合して、スラリー化した。得られたスラリーを、予め導電助剤を塗布した厚さ15μmのアルミ箔の片面に塗布して、乾燥し、プレス機にてロールプレスしたものを、活物質層のサイズとして幅30mm、長さ40mm、及び幅5mm、長さ9mmの未塗工部を有する形状に切り出して正極とした。
Example 6
[Production of positive electrode]
90% by mass of LiNi 0.33 Mn 0.33 Co 0.33 O 2 as a positive electrode active material, 5% by mass of acetylene black as a conductive material, 5% by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder Were mixed in N-methyl pyrrolidone solvent and slurried. The obtained slurry is applied on one side of a 15 μm thick aluminum foil coated with a conductive aid in advance, dried, and roll-pressed with a press. The size of the active material layer is 30 mm in width, length. It cut out to the shape which has an uncoated part of 40 mm and width 5 mm and length 9 mm, and it was set as the positive electrode.

[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(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とエチルメチルカーボネート(EMC)との混合物(体積比30:30:40)に乾燥したLiPFを1.2mol/Lの割合となるように溶解して基本電解液を調製した。この基本電解液に、リチウムビス(オキサラート)ボレート(LiBOB)を0.6質量部と、ジフルオロリン酸リチウム(LiPO)を0.5質量部と、ビニレンカーボネート(VC)を0.5質量部と、無水コハク酸(SUC)を0.4質量部を混合した。
[Preparation of electrolyte solution]
The mixture of ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC) and ethyl methyl carbonate (EMC) in a dry argon atmosphere (volume ratio 30:30:40) is a ratio of 1.2 mol / L of dried LiPF 6 The base electrolyte was prepared by dissolving as above. In this basic electrolyte, 0.6 parts by mass of lithium bis (oxalate) borate (LiBOB), 0.5 parts by mass of lithium difluorophosphate (LiPO 2 F 2 ), and 0.5 parts of vinylene carbonate (VC) The parts by mass and 0.4 parts by mass of succinic anhydride (SUC) were mixed.

[リチウム二次電池の製造]
上記の正極と電解液を用いた以外は、実施例1と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製した。
[Manufacturing of lithium secondary battery]
A sheet-like lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the above-described positive electrode and electrolytic solution were used.

[初期放電容量の評価]
リチウム二次電池を、電極間の密着性を高めるためにガラス板で挟んだ状態で、25℃において、0.2Cに相当する定電流で4.2Vまで充電した後、0.2Cの定電流で3.0Vまで放電した。これを2サイクル行って電池を安定させ、3サイクル目は、0.2Cの定電流で4.2Vまで充電後、4.2Vの定電圧で電流値が0.05Cになるまで充電を実施し、0.2Cの定電流で3.0Vまで放電した。その後、4サイクル目に0.2Cの定電流で4.2Vまで充電後、4.2Vの定電圧で電流値が0.05Cになるまで充電を実施し、0.2Cの定電流で3.0Vまで放電して、初期放電容量を求めた。
[Evaluation of initial discharge capacity]
While charging the lithium secondary battery between the glass plates in order to enhance the adhesion between the electrodes, after charging to 4.2 V at a constant current equivalent to 0.2 C at 25 ° C., a constant current of 0.2 C Discharge to 3.0V. This is done 2 cycles to stabilize the battery, and in the third cycle, after charging to 4.2 V with a constant current of 0.2 C, charge to a current value of 0.05 C with a constant voltage of 4.2 V And was discharged to 3.0 V with a constant current of 0.2C. Thereafter, in the fourth cycle, after charging to 4.2 V with a constant current of 0.2 C, charging is performed at a constant voltage of 4.2 V until the current value reaches 0.05 C, and 3. It discharged to 0 V and calculated | required initial stage discharge capacity.

[初期−30℃出力の評価]
初期放電容量の評価が終了した電池を、25℃にて、0.2Cの定電流で初期放電容量の半分の容量となるよう充電した。これを−30℃において各々0.5C、1.0C、1.5C、2C、2.5Cで放電させ、その10秒時の電圧を測定した。電流−電圧直線より3.0Vにおける電流値を求め、3.0×(3.0Vにおける電流値)を出力(W)とした。
[Evaluation of initial -30 ° C output]
The battery in which the evaluation of the initial discharge capacity was finished was charged at 25 ° C. at a constant current of 0.2 C so as to be half the initial discharge capacity. This was discharged at -30 ° C at 0.5C, 1.0C, 1.5C, 2C and 2.5C, respectively, and the voltage at 10 seconds was measured. The current value at 3.0 V was determined from the current-voltage line, and 3.0 × (current value at 3.0 V) was taken as the output (W).

[高温保存特性の評価]
初期放電容量評価試験の終了した電池を、0.2Cの定電流で4.2Vまで充電後、4.2Vの定電圧で電流値が0.05Cになるまで充電した。これを60℃で28日間保存し、電池を室温まで冷却させた後、25℃において0.2Cの定電流で2.7Vまで放電させて残存容量を求めた。(残存容量)÷(初期放電容量)×100から保存容量維持率(%)を求めた。結果を表2に示す(比較例9を100.0とした際の相対値を示す)。
[Evaluation of high temperature storage characteristics]
The battery after the initial discharge capacity evaluation test was charged to 4.2 V with a constant current of 0.2 C and then charged to a current value of 0.05 C with a constant voltage of 4.2 V. The battery was stored at 60 ° C. for 28 days, cooled to room temperature, and discharged to 2.7 V at a constant current of 0.2 C at 25 ° C. to determine the remaining capacity. The storage capacity retention rate (%) was determined from (remaining capacity) / (initial discharge capacity) × 100. A result is shown in Table 2 (the relative value at the time of setting comparative example 9 to 100.0 is shown).

[高温保存後−30℃回生の評価]
高温保存特性の評価が終了した電池を、25℃にて、0.2Cの定電流で初期放電容量の半分の容量となるよう充電した。これを−30℃において各々0.5C、1.0C、1.5C、2C、2.5Cで放電させ、その10秒時の電圧を測定した。電流−電圧直線より3.0Vにおける電流値を求め、3.0×(3.0Vにおける電流値)を出力(W)とした。(高温保存後−30℃出力)÷(初期−30℃出力)×100から保存出力維持率(%)を求めた。結果を表2に示す(比較例9を100.0とした際の相対値を示す)。
[Evaluation of -30 ° C regeneration after high temperature storage]
After the evaluation of the high temperature storage characteristics was completed, the battery was charged at 25 ° C. at a constant current of 0.2 C to a half of the initial discharge capacity. This was discharged at -30 ° C at 0.5C, 1.0C, 1.5C, 2C and 2.5C, respectively, and the voltage at 10 seconds was measured. The current value at 3.0 V was determined from the current-voltage line, and 3.0 × (current value at 3.0 V) was taken as the output (W). The storage power retention ratio (%) was determined from (high temperature storage −30 ° C. output) × (initial −30 ° C. output) × 100. A result is shown in Table 2 (the relative value at the time of setting comparative example 9 to 100.0 is shown).

実施例7
実施例6で用いた基本電解液に、リチウムビス(オキサラート)ボレート(LiBOB)を0.6質量部と、ジフルオロリン酸リチウム(LiPO)を0.5質量部と、ビニレンカーボネート(VC)を0.5質量部と、メタクリル酸無水物(MP1)を0.4質量部を混合した以外、実施例6と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、評価を行った。結果を表2に示す。
Example 7
In the basic electrolyte used in Example 6, 0.6 parts by mass of lithium bis (oxalate) borate (LiBOB), 0.5 parts by mass of lithium difluorophosphate (LiPO 2 F 2 ), and vinylene carbonate (VC) A sheet-like lithium secondary battery was produced and evaluated in the same manner as in Example 6 except that 0.5 parts by mass of M.2) and 0.4 parts by mass of methacrylic anhydride (MP1) were mixed. The results are shown in Table 2.

比較例9
実施例6で用いた基本電解液に、リチウムビス(オキサラート)ボレート(LiBOB)を0.6質量部と、ジフルオロリン酸リチウム(LiPO)を0.5質量部と、ビニレンカーボネート(VC)を0.5質量部を混合した以外、実施例6と同様にしてシート状リチウム二次電池を作製し、評価を行った。結果を表2に示す。
Comparative Example 9
In the basic electrolyte used in Example 6, 0.6 parts by mass of lithium bis (oxalate) borate (LiBOB), 0.5 parts by mass of lithium difluorophosphate (LiPO 2 F 2 ), and vinylene carbonate (VC) A sheet-like lithium secondary battery was produced and evaluated in the same manner as in Example 6 except that 0.5 parts by mass of A) was mixed. The results are shown in Table 2.

Figure 0006520151
Figure 0006520151

以上の実施例および比較例から明らかなように、前記非水系電解液全体に対するLiPFの質量%を[A]、リチウムオキサラート塩の質量%を[B]、下記一般式(1)であらわされる化合物の質量%を[C]としたときに、
(a) [A]/[B]が5以上90以下
(b) [B]≧[C]かつ[B]+[C]<2.0質量%
を満たす実施例1〜7は、電池耐久後の容量維持率と出力回生特性の両方に優れることが分かる。
As apparent from the above Examples and Comparative Examples, the mass% of LiPF 6 with respect to the whole non-aqueous electrolytic solution is [A], the mass% of lithium oxalate salt is [B], and the following General Formula (1) Where the mass% of the compound to be
(A) [A] / [B] is 5 or more and 90 or less (b) [B] ≧ [C] and [B] + [C] <2.0 mass%
It is understood that Examples 1 to 7 satisfying the above are excellent in both the capacity retention rate after battery endurance and the output regeneration characteristic.

したがって、上記範囲を満たす実施例1〜7は、リチウムオキサラート塩を単独で含有した比較例1、SUCを単独で含有した比較例2よりも、高い効果が奏されており、リチウムオキサラート塩単独含有あるいはSUC単独含有からは想像し得ない特異的な効果が発現されている。このような効果は、一般式(1)であらわされる化合物を含有しない比較例3及び比較例9、(b)の条件のうち、[B]+[C]<2.0質量%の条件を満たさな
い比較例4、(a)の条件を満たさない比較例5及び比較例7、(b)の条件のうち、[B]≧[C]を満たさない比較例6及び比較例8では、発現されていない。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
Therefore, in Examples 1 to 7 satisfying the above range, a higher effect is exhibited than Comparative Example 1 containing the lithium oxalate salt alone and Comparative Example 2 containing SUC alone, and the lithium oxalate salt Specific effects that can not be imagined are exhibited from single content or SUC single content. Among the conditions of Comparative Example 3 and Comparative Example 9, which do not contain the compound represented by the general formula (1), such an effect is the condition of [B] + [C] <2.0 mass% among the conditions of (b) Among the conditions of Comparative Example 4 and Comparative Example 5 and Comparative Example 7 not satisfying the conditions of (a), and Comparative Example 7 and Comparative Example 7 of (b), the expression is obtained in Comparative Example 6 and Comparative Example 8 not satisfying [B] ≧ [C]. It has not been.
Although the invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.

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初期充電容量及び入出力特性を改善できる。本発明の非水系電解液を用いた非水系電解液二次電池は、高温保存試験やサイクル試験といった耐久試験後においても、容量維持率が高く、入出力性能に優れ、また、低温での入出力特性にも優れており、有用である。そのため、本発明の非水系電解液及びこれを用いた非非水系電解液二次電池は、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、例えば、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C
D、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、負荷平準化用電源、自然エネルギー貯蔵電源、リチウムイオンキャパシタ等が挙げられる。
According to the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, the initial charge capacity and input / output characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be improved. The non-aqueous electrolyte secondary battery using the non-aqueous electrolyte solution of the present invention has a high capacity retention rate and excellent input / output performance even after a durability test such as a high temperature storage test or a cycle test. The output characteristics are also excellent and useful. Therefore, the non-aqueous electrolytic solution of the present invention and the non-aqueous electrolytic solution secondary battery using the same can be used for various known applications. Specific examples are, for example, a laptop computer, a pen input computer, a mobile computer, an e-book player, a mobile phone, a mobile fax, a mobile copy, a mobile printer, a headphone stereo, a video movie, an LCD television, a handy cleaner, a portable C
D, mini disk, transceiver, electronic organizer, calculator, memory card, portable tape recorder, radio, backup power supply, motor, automobile, bike, motorized bicycle, bicycle, lighting equipment, toy, game machine, watch, electric tool, strobe , Cameras, load leveling power sources, natural energy storage power sources, lithium ion capacitors, and the like.

Claims (8)

非水溶媒、LiPF、リチウムオキサラート塩、及び下記一般式(1)であらわされ
る化合物を含む非水系電解液であって、前記非水系電解液全体に対するLiPFの質量
%を[A]、リチウムオキサラート塩の質量%を[B]、下記一般式(1)であらわされる化
合物(ただし、アリル水素を有する側鎖を含有する環状酸無水物を除く)の質量%を[C]
としたときに、
(a) [A]/[B]が5以上90以下
(b) [B]≧[C]かつ[B]+[C]<1.8質量%
を満たす非水系電解液。
Figure 0006520151
(一般式(1)中、R,Rはそれぞれ独立に、置換基を有していてもよく、炭素数が
15以下の炭化水素基を表す。R,Rとが互いに結合して、環状構造を形成していて
もよい。)
A non-aqueous electrolytic solution comprising a non-aqueous solvent, LiPF 6 , lithium oxalate salt, and a compound represented by the following general formula (1), wherein the mass% of LiPF 6 with respect to the entire non-aqueous electrolytic solution is [A], The mass% of the lithium oxalate salt is [B], and the mass% of the compound represented by the following general formula (1) (with the exception of the cyclic acid anhydride containing a side chain having allyl hydrogen) [C]
When you
(A) [A] / [B] is 5 or more and 90 or less (b) [B] [[C] and [B] + [C] < 1.8 mass%
Non-aqueous electrolyte that meets
Figure 0006520151
(In the general formula (1), R 1 and R 2 each independently may have a substituent and represent a hydrocarbon group having a carbon number of 15 or less. R 1 and R 2 are bonded to each other And may form an annular structure)
前記一般式(1)であらわされる化合物が、R,Rとが互いに結合して、環状構造
を形成していることを特徴とする、請求項1に記載の非水系電解液。
The compound represented by the general formula (1) is bonded with R 1, R 2 each other, characterized in that to form a cyclic structure, a non-aqueous electrolyte solution of claim 1.
前記一般式(1)であらわされる化合物が、鎖状化合物であることを特徴とする、請求
項1に記載の非水系電解液。
The non-aqueous electrolytic solution according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is a chain compound.
リチウムオキサラート塩が、リチウムビス(オキサラート)ボレート、リチウムジフル
オロ(オキサラート)ボレート、リチウムトリス(オキサラート)フォスフェート、リチ
ウムジフルオロビス(オキサラート)フォスフェート、リチウムテトラフルオロ(オキサ
ラート)フォスフェートより構成される群より少なくとも1種以上であることを特徴とす
る、請求項1乃至3の何れか一項に記載の非水系電解液。
Lithium oxalate salt is a group consisting of lithium bis (oxalate) borate, lithium difluoro (oxalate) borate, lithium tris (oxalate) phosphate, lithium difluoro bis (oxalate) phosphate, lithium tetrafluoro (oxalate) phosphate The non-aqueous electrolytic solution according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is at least one or more.
リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに請求項1乃至4の何れか一項
に記載の非水系電解液を含む非水系電解液二次電池。
A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a negative electrode and a positive electrode capable of storing and releasing lithium ions, and the non-aqueous electrolyte solution according to any one of claims 1 to 4.
前記負極は、集電体上に負極活物質層を有し、前記負極活物質層は、ケイ素の単体金属
、合金及び化合物、スズの単体金属、合金及び化合物、炭素質材料、並びにリチウムチタ
ン複合酸化物のうちの少なくとも1種を含有する負極活物質を含む請求項5に記載の非水
系電解液二次電池。
The negative electrode has a negative electrode active material layer on a current collector, and the negative electrode active material layer is a single metal, an alloy and a compound of silicon, a single metal, an alloy and a compound of tin, a carbonaceous material, and a lithium titanium composite The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 5, comprising a negative electrode active material containing at least one of oxides.
前記正極は、集電体上に正極活物質層を有し、前記正極活物質層は、リチウム・コバル
ト複合酸化物、リチウム・コバルト・ニッケル複合酸化物、リチウム・マンガン複合酸化
物、リチウム・コバルト・マンガン複合酸化物、リチウム・ニッケル複合酸化物、リチウ
ム・ニッケル・マンガン複合酸化物、リチウム・コバルト・ニッケル・マンガン複合酸化
物、からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項5又は6
に記載の非水系電解液二次電池。
The positive electrode has a positive electrode active material layer on a current collector, and the positive electrode active material layer is a lithium-cobalt composite oxide, a lithium-cobalt-nickel composite oxide, a lithium-manganese composite oxide, lithium-cobalt · Characterized in that it contains at least one selected from the group consisting of manganese composite oxides, lithium-nickel composite oxides, lithium-nickel-manganese composite oxides, lithium-cobalt-nickel-manganese composite oxides, Item 5 or 6
The non-aqueous electrolyte secondary battery as described in.
前記正極は、集電体上に正極活物質層を有し、前記正極活物質層は、LixMPO
M=周期表の第4周期の4族〜11族の遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも一種
の元素、xは0<x<1.2)を含有することを特徴とする請求項5乃至7の何れか一項
に記載の非水系電解液二次電池。
The positive electrode has a positive electrode active material layer on a current collector, and the positive electrode active material layer is formed of LixMPO 4 (
M = at least one element selected from the group consisting of transition metals of Groups 4 to 11 of the 4th period of the periodic table, and x contains 0 <x <1.2). 7. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6668878B2 (en) * 2016-03-29 2020-03-18 三菱ケミカル株式会社 Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery using the same
CN109690861B (en) * 2016-09-15 2023-01-06 日本电气株式会社 Lithium ion secondary battery
JP6673818B2 (en) * 2016-12-27 2020-03-25 株式会社豊田中央研究所 Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery
EP3598558A4 (en) 2017-03-17 2021-09-01 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Nonaqueous electrolyte, nonaqueous secondary battery, cell pack, and hybrid system
EP3719879A3 (en) * 2017-03-17 2020-11-18 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Nonaqueous electrolyte, nonaqueous secondary battery, cell pack, and hybrid system
JP6966276B2 (en) * 2017-09-27 2021-11-10 太陽誘電株式会社 Electrolytes for electrochemical devices and electrochemical devices
JPWO2022196375A1 (en) * 2021-03-17 2022-09-22
CN116315033A (en) * 2021-12-21 2023-06-23 诺莱特电池材料(苏州)有限公司 Secondary battery
WO2024182992A1 (en) * 2023-03-07 2024-09-12 宁德新能源科技有限公司 Electrochemical device and electronic device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4703203B2 (en) * 2005-02-03 2011-06-15 三洋電機株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP5277043B2 (en) * 2009-03-31 2013-08-28 三和油化工業株式会社 Non-aqueous electrolyte
JP6115569B2 (en) * 2012-07-31 2017-04-19 宇部興産株式会社 Non-aqueous electrolyte and power storage device using the same

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