JP6658079B2 - Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same - Google Patents

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

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Description

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

携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ等の携帯用電子機器の急速な進歩に伴い、その主電源やバックアップ電源に用いられる電池に対する高容量化への要求が高くなっており、ニッケル・カドミウム電池やニッケル・水素電池に比べてエネルギー密度の高いリチウムイオン二次電池等の非水系電解液二次電池が注目されている。
リチウムイオン二次電池の電解液としては、LiPF、LiBF、LiN(CFSO、LiCF(CFSO等の電解質を、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の高誘電率溶媒と、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等の低粘度溶媒との混合溶媒に溶解させた非水系電解液が代表例として挙げられる。
With the rapid progress of portable electronic devices such as mobile phones and notebook personal computers, demands for higher capacity of batteries used for a main power supply and a backup power supply have been increased, and nickel-cadmium batteries and nickel-cadmium batteries have been required. A non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery having a higher energy density than a hydrogen battery has attracted attention.
As an electrolyte for a lithium ion secondary battery, an electrolyte such as LiPF 6 , LiBF 4 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiCF 3 (CF 2 ) 3 SO 3 is used to convert a high dielectric constant such as ethylene carbonate or propylene carbonate. A typical example is a non-aqueous electrolyte dissolved in a mixed solvent of a solvent and a low-viscosity solvent such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate.

また、リチウムイオン二次電池の負極活物質としては主にリチウムイオンを吸蔵・放出することができる炭素質材料が用いられており、天然黒鉛、人造黒鉛、非晶質炭素等が代表例として挙げられる。更に高容量化を目指してシリコンやスズ等を用いた金属又は合金系の負極も知られている。正極活物質としては主にリチウムイオンを吸蔵・放出することができる遷移金属複合酸化物が用いられており、その遷移金属の代表例としてはコバルト、ニッケル、マンガン、鉄等が挙げられる。   In addition, as a negative electrode active material of a lithium ion secondary battery, a carbonaceous material capable of inserting and extracting lithium ions is mainly used, and natural graphite, artificial graphite, amorphous carbon, and the like are typical examples. Can be Further, a metal or alloy-based negative electrode using silicon, tin, or the like for higher capacity is also known. As the positive electrode active material, a transition metal composite oxide capable of occluding and releasing lithium ions is mainly used, and typical examples of the transition metal include cobalt, nickel, manganese, and iron.

このような非水系電解液を用いた非水系電解液二次電池では、その非水系電解液の組成によって反応性が異なるため、非水系電解液により電池特性が大きく変わることになる。非水系電解液二次電池の負荷特性、サイクル特性、保存特性等の電池特性を改良したり、過充電時の電池の安全性を高めたりするために、非水溶媒や電解質について種々の検討がなされている。   In a non-aqueous electrolyte secondary battery using such a non-aqueous electrolyte, the reactivity differs depending on the composition of the non-aqueous electrolyte, so that the battery characteristics greatly change depending on the non-aqueous electrolyte. Various studies have been conducted on non-aqueous solvents and electrolytes to improve battery characteristics such as load characteristics, cycle characteristics, and storage characteristics of non-aqueous electrolyte secondary batteries, and to enhance battery safety during overcharge. It has been done.

特許文献1には、コバルト酸リチウムを活物質とする正極と、炭素を活物質とする負極と、セパレータと非水電解液とからなるリチウム電池において、電解液中に特定のリン系化合物を添加することにより、電解液のセパレータへの含浸性を高め、電池特性を改善する検討がなされている。
特許文献2には、コバルト酸リチウムを活物質とする正極と、炭素を活物質とする負極と、非水電解液とからなるリチウム電池において、電解液中に特定のリン酸エステル化合物、プロトンとして解離し得る水素を有するリン化合物、スルホン構造を有する化合物を添加することにより、高温保存時の電池の膨れを改善する検討がなされている。
特許文献3には、リチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物に代表されるリチウム遷移金属酸化物を活物質とする正極と、SiOと黒鉛からなる複合負極と、非水電解液とからなるリチウム二次電池において、電解液中にビニレンカーボネートとフルオロエチレンカーボネートを添加することにより、サイクル特性を向上させる検討がなされている。
特許文献4には、リチウムニッケルコバルトアルミ複合酸化物に代表されるリチウム遷移金属酸化物を活物質とする正極と、Si、SiOと黒鉛からなる複合負極と、非水電解液とからなるリチウム二次電池において、電解液中にリン酸トリアリルに代表される不飽和結合を有するリン酸エステルを添加することにより、サイクル特性を向上させる検討がなされている。
Patent Literature 1 discloses that in a lithium battery including a positive electrode using lithium cobalt oxide as an active material, a negative electrode using carbon as an active material, a separator, and a nonaqueous electrolyte, a specific phosphorus compound is added to the electrolyte. Accordingly, studies have been made to improve the impregnation property of the electrolytic solution into the separator and to improve the battery characteristics.
Patent Literature 2 discloses a lithium battery including a positive electrode using lithium cobalt oxide as an active material, a negative electrode using carbon as an active material, and a non-aqueous electrolyte. Studies have been made to improve the swelling of the battery during high-temperature storage by adding a phosphorus compound having dissociable hydrogen and a compound having a sulfone structure.
Patent Literature 3 discloses a positive electrode using a lithium transition metal oxide represented by a lithium nickel manganese cobalt composite oxide as an active material, a composite negative electrode composed of SiO x and graphite, and a lithium secondary composed of a non-aqueous electrolyte. In batteries, studies have been made to improve the cycle characteristics by adding vinylene carbonate and fluoroethylene carbonate to the electrolyte.
Patent Literature 4 discloses a positive electrode using a lithium transition metal oxide typified by a lithium nickel cobalt aluminum composite oxide as an active material, a composite negative electrode composed of Si, SiO x and graphite, and a lithium composed of a nonaqueous electrolyte. In secondary batteries, studies have been made to improve the cycle characteristics by adding a phosphate ester having an unsaturated bond typified by triallyl phosphate to an electrolytic solution.

特開平2−244565号公報JP-A-2-244565 特開2008−41635号公報JP 2008-41635 A 特開2011−233245号公報JP 2011-233245 A 国際公開公報第2013/122146号International Publication No. 2013/122146

近年のリチウム非水系電解液二次電池の特性改善への要求はますます高まっており、高温保存特性、エネルギー密度、出力特性、寿命、高速充放電特性などの全ての性能を高いレベルで併せ持つことが求められているが、未だに達成されていない。高温保存特性をはじめとする耐久性能と容量、抵抗などの性能がトレードオフの関係になっており、従来のリチウム非水系電解液二次電池では総合的な性能のバランスが悪いという問題があった。   In recent years, the demand for improving the characteristics of lithium non-aqueous electrolyte secondary batteries is increasing, and it is necessary to combine all of the high-temperature storage characteristics, energy density, output characteristics, lifespan, and high-speed charge / discharge characteristics at a high level. Has been sought, but has not yet been achieved. There is a trade-off between durability performance, including high-temperature storage characteristics, and performance such as capacity and resistance, and conventional lithium non-aqueous electrolyte secondary batteries have a problem of poor overall performance balance. .

例えば、特許文献1、2には、電解液に特定構造のリン酸エステル、負極活物質に炭素を用いた場合の効果に関しては開示されているが、Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子とを含有する負極活物質を用いた場合の効果に関しては何ら明らかにされていない。
特許文献3には、ビニレンカーボネート及びフルオロエチレンカーボネートを含有する電解液を用いると、負極活物質にSiOと黒鉛を用いた場合の電池のサイクル特性を向上させることが明らかにされている。しかし、電池組み立て後の最初の充放電・エージング工程において(以下、初期コンディショニング工程ともいう。)、工程における容量損失が多く、電池製造工程には改善の余地があった。
特許文献4には、リン酸トリアリルを含有する電解液を用いると、負極活物質にSi、SiOと黒鉛を用いた場合の電池のサイクル特性を向上させることが明らかにされている。しかし、大電流放電特性には改善の余地があった。
For example, Patent Documents 1 and 2 disclose the effect of using a phosphoric acid ester having a specific structure in an electrolytic solution and carbon as a negative electrode active material. However, metal particles and graphite particles that can be alloyed with Li are disclosed. No effect has been clarified on the effect of using a negative electrode active material containing
Patent Document 3 discloses that the use of an electrolyte containing vinylene carbonate and fluoroethylene carbonate improves the cycle characteristics of a battery when SiO x and graphite are used as the negative electrode active material. However, in the first charge / discharge / aging process after battery assembly (hereinafter, also referred to as an initial conditioning process), there is much capacity loss in the process, and there is room for improvement in the battery manufacturing process.
Patent Document 4 discloses that the use of an electrolyte containing triallyl phosphate improves the cycle characteristics of a battery when Si, SiO x and graphite are used as the negative electrode active material. However, there is room for improvement in the large current discharge characteristics.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。即ち、非水系電解液電池において、耐久性と容量、抵抗、出力特性などの性能につき、総合的な性能のバランスがよく、初期コンディショニング時の容量損失を改善し得る、非水系電解液及び非水系電解液電池を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems. That is, in the non-aqueous electrolyte battery, the non-aqueous electrolyte and the non-aqueous electrolyte have good balance of overall performance with respect to performance such as durability, capacity, resistance, and output characteristics, and can improve capacity loss at the time of initial conditioning. It is an object to provide an electrolyte battery.

本発明の発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子とを含有する負極活物質を含む負極を備える非水系電解液電池において、特定の化合物を電解液中に含有させることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明の完成に至った。   The inventors of the present invention have conducted intensive studies, and as a result, in a non-aqueous electrolyte battery including a negative electrode including a negative electrode active material containing metal particles and graphite particles that can be alloyed with Li, a specific compound is electrolyzed. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by incorporating the compound in a liquid, and the present invention has been completed.

本発明の要旨は、以下に示す通りである。
[1]金属イオンを吸蔵及び放出可能な正極と、
金属イオンを吸蔵及び放出可能な、Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子とを含有する負極活物質を含む負極と、
非水溶媒と該非水溶媒に溶解される電解質を含む非水系電解液とを備える非水系電解液二次電池に用いられる非水系電解液であって、
下記一般式(A)で表される化合物を含有することを特徴とする非水系電解液。

Figure 0006658079

(式(A)中、R〜Rは、それぞれ独立して、炭素数1〜10の炭化水素基を示し、a、b、cは、それぞれ独立して、0〜5の整数を示し、かつa+b+cは1〜9の整数を示す。)
[2]前記一般式(A)中、R〜Rの内少なくとも1つが、メチル基であることを特徴とする、(a)に記載の非水系電解液。
[3]前記一般式(A)中、R〜Rがメチル基であり、a=b=c=1又は2であることを特徴とする、[1]又は[2]に記載の非水系電解液。
[4]前記一般式(A)で表される化合物を2種以上含有することを特徴とする、[1]乃至[3]のいずれかに記載の非水系電解液。
[5]前記一般式(A)で表される化合物を2種以上含有している場合、R〜Rの置換位置の比率が、オルト位、メタ位、パラ位の中でメタ位が最も多いことを特徴とする、[4]に記載の非水系電解液。
[6]前記一般式(A)で表される化合物の含有量が、非水系電解液の全量に対して0.001質量%以上10質量%以下である、[1]乃至[5]のいずれかに記載の非水系電解液。
[7]更に炭素−炭素不飽和結合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、ニトリル化合物、環状スルホン酸エステル及び環状エーテル化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含有することを特徴とする、[1]乃至[6]のいずれかに記載の非水系電解液。
[8]前記炭素−炭素不飽和結合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、ニトリル化合物、環状スルホン酸エステル及び環状エーテル化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物の含有量が、非水系電解液の全量に対して0.001質量%以上10質量%以下である、[7]に記載の非水系電解液。
[9]前記Liと合金化可能な金属粒子が、Si、Sn、As、Sb、Al、Zn及びWからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属又はその金属化合物である、[1]乃至[8]のいずれかに記載の非水系電解液。
[10]前記Liと合金化可能な金属粒子が、Si又はSi金属酸化物である、[1]乃至[9]のいずれかに記載の非水系電解液。
[11]前記Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子とを含有する負極活物質が、金属及び/又は金属化合物と黒鉛粒子の複合体及び/又は混合体である、[1]乃至[10]のいずれかに記載の非水系電解液。
[12]前記Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子との合計に対する、前記Liと合金化可能な金属粒子の含有量が0.1〜25質量%である、[1]乃至[11]のいずれかに記載の非水系電解液。
[13]前記Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子との合計に対する、前記Liと合金化可能な金属粒子の含有量が0.1〜20質量%である、[1]乃至[12]のいずれかに記載の非水系電解液。
[14]前記Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子との合計に対する、前記Liと合金化可能な金属粒子の含有量が0.1〜15質量%である、[1]乃至[13]のいずれかに記載の非水系電解液。
[15]前記Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子との合計に対する、前記Liと合金化可能な金属粒子の含有量が0.1〜10質量%である、[1]乃至[14]のいずれかに記載の非水系電解液。
[16]金属イオンを吸蔵及び放出可能な正極と、金属イオンを吸蔵及び放出可能な、Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子とを含有する負極活物質を含む負極と、非水溶媒と該非水溶媒に溶解される電解質を含む非水系電解液とを備える非水系電解液二次電池に用いられる非水系電解液であって、[1]乃至[15]のいずれかに記載の非水系電解液を含有することを特徴とする非水系電解液二次電池。 The gist of the present invention is as described below.
[1] a positive electrode capable of occluding and releasing metal ions;
A negative electrode containing a negative electrode active material containing metal particles and graphite particles capable of occluding and releasing metal ions and alloyable with Li,
A non-aqueous electrolyte used for a non-aqueous electrolyte secondary battery including a non-aqueous solvent and a non-aqueous electrolyte including an electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent,
A non-aqueous electrolyte comprising a compound represented by the following general formula (A).
Figure 0006658079

(In formula (A), R 1 to R 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and a, b, and c each independently represent an integer of 0 to 5. And a + b + c represents an integer of 1 to 9.)
[2] The nonaqueous electrolyte according to (a), wherein in the general formula (A), at least one of R 1 to R 3 is a methyl group.
[3] In the general formula (A), R 1 to R 3 are a methyl group, and a = b = c = 1 or 2; Aqueous electrolyte.
[4] The non-aqueous electrolytic solution according to any one of [1] to [3], comprising two or more compounds represented by the general formula (A).
[5] When two or more compounds represented by the general formula (A) are contained, the ratio of substitution positions of R 1 to R 3 is such that the meta position among the ortho, meta, and para positions is The non-aqueous electrolyte according to [4], characterized in that it is the most.
[6] Any of [1] to [5], wherein the content of the compound represented by the general formula (A) is 0.001% by mass or more and 10% by mass or less based on the total amount of the non-aqueous electrolyte. A non-aqueous electrolytic solution according to any one of the above.
[7] The composition further comprises at least one compound selected from the group consisting of a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, a cyclic carbonate having a fluorine atom, a nitrile compound, a cyclic sulfonic acid ester, and a cyclic ether compound. The non-aqueous electrolyte according to any one of [1] to [6].
[8] The content of at least one compound selected from the group consisting of a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, a cyclic carbonate having a fluorine atom, a nitrile compound, a cyclic sulfonate, and a cyclic ether compound is non-specific. The non-aqueous electrolyte according to [7], wherein the amount is 0.001% by mass or more and 10% by mass or less based on the total amount of the aqueous electrolyte.
[9] The metal particles capable of being alloyed with Li are at least one metal selected from the group consisting of Si, Sn, As, Sb, Al, Zn and W, or a metal compound thereof, [1] to [1]. 8] The non-aqueous electrolyte according to any one of [1] to [8].
[10] The non-aqueous electrolyte according to any one of [1] to [9], wherein the metal particles that can be alloyed with Li are Si or a Si metal oxide.
[11] The negative electrode active material containing metal particles and graphite particles that can be alloyed with Li is a composite and / or a mixture of a metal and / or a metal compound and graphite particles, [1] to [10]. ] The non-aqueous electrolyte according to any one of [1] to [10].
[12] The content of the metal particles that can be alloyed with Li is 0.1 to 25% by mass relative to the total of the metal particles and graphite particles that can be alloyed with Li, [1] to [11]. The non-aqueous electrolyte according to any one of the above.
[13] The content of the metal particles that can be alloyed with Li is 0.1 to 20% by mass relative to the total of the metal particles and the graphite particles that can be alloyed with Li, [1] to [12]. The non-aqueous electrolyte according to any one of the above.
[14] The content of the metal particles that can be alloyed with Li is 0.1 to 15% by mass based on the total of the metal particles and the graphite particles that can be alloyed with Li, [1] to [13]. The non-aqueous electrolyte according to any one of the above.
[15] The content of the metal particles that can be alloyed with Li is 0.1 to 10% by mass relative to the total of the metal particles and graphite particles that can be alloyed with Li, [1] to [14]. The non-aqueous electrolyte according to any one of the above.
[16] A positive electrode capable of occluding and releasing metal ions, a negative electrode including a negative electrode active material capable of occluding and releasing metal ions and containing metal particles and graphite particles capable of being alloyed with Li, and a non-aqueous solvent. A non-aqueous electrolyte used for a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising: a non-aqueous electrolyte including an electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent, wherein the non-aqueous electrolyte according to any one of [1] to [15]. A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising an electrolyte.

本発明によれば、リチウム非水系電解液二次電池に関して、耐久性と容量、抵抗、出力特性などの性能につき、総合的な性能のバランスがよく、初期コンディショニング時のエージング工程での容量損失を改善し、バランスのよい電池を提供することができる。
本発明の非水系電解液を用いて作製された非水系電解液二次電池、及び本発明の非水系電解液二次電池が、総合的な性能のバランスが良い二次電池となる作用・原理は明確ではないが、以下のように考えられる。ただし、本発明は、以下に記述する作用・原理に限定されるものではない。
According to the present invention, with respect to the lithium nonaqueous electrolyte secondary battery, durability and capacity, resistance, performance such as output characteristics are well balanced in overall performance, and capacity loss in the aging process at the time of initial conditioning is reduced. An improved and well-balanced battery can be provided.
Function / principle of the non-aqueous electrolyte secondary battery produced using the non-aqueous electrolyte of the present invention and the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention being a secondary battery having a good overall performance balance Although it is not clear, it is considered as follows. However, the present invention is not limited to the operation and principle described below.

合金系活物質は現在使用されている炭素負極に比べて負極活物質重量・体積当たりの理論容量が非常に大きいことから、次世代負極として注目を集めている。しかし合金系活物質はリチウムイオンの吸蔵・放出に伴う体積変化が非常に大きく(100〜300%)、それに伴い電極内の電子伝導のパス切れや、粒子の微粉化等といった合剤電極や活物質の劣化などの問題がある。充放電を繰り返し粒子が微粉化することにより、活性の高い新生面(ダングリングボンド)が露出する。この露出した表面と電解液が反応することにより、活物質表面の変質が起こり、活物質自身の容量低下、及び正極・負極の充電深度ズレが生じるといった問題があった。この問題に対し、本発明では式(A)で表される化合物を非水系電解液中に含有させる。式(A)で表される化合物は3官能性且つ、芳香環に置換したアルキル基が反応の起点となるため、負極上で反応し、電解液の反応を好適に抑制する被膜を形成する。これにより、Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子とを含有する負極活物質と電解液の反応が抑制され、特に初期コンディショニング時の電解液の分解反応抑制に資すると考える。   Alloy-based active materials have attracted attention as next-generation negative electrodes because their theoretical capacity per weight / volume of the negative electrode active material is much larger than that of carbon negative electrodes currently used. However, the alloy-based active material has a very large volume change (100 to 300%) due to the occlusion and release of lithium ions. There is a problem such as deterioration of the substance. By repeating charge and discharge, the particles are pulverized to expose a new active surface (dangling bond). The reaction between the exposed surface and the electrolytic solution causes deterioration of the surface of the active material, resulting in a problem that the capacity of the active material itself is reduced, and the charge depth of the positive electrode and the negative electrode is shifted. In order to solve this problem, in the present invention, the compound represented by the formula (A) is contained in the non-aqueous electrolyte. Since the compound represented by the formula (A) is trifunctional and the starting point of the reaction is an alkyl group substituted with an aromatic ring, the compound reacts on the negative electrode to form a film that suitably suppresses the reaction of the electrolytic solution. It is considered that this suppresses the reaction between the negative electrode active material containing the metal particles and the graphite particles that can be alloyed with Li and the electrolyte, and particularly contributes to the suppression of the decomposition reaction of the electrolyte during the initial conditioning.

以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。
また、ここで「重量%」、「重量ppm」及び「重量部」は、「質量%」、「質量ppm」及び「質量部」”とそれぞれ同義である。また、例えば、単に「ppm」と記載した場合は、「重量ppm」のことを示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
Here, “wt%”, “ppm by weight” and “parts by weight” are synonymous with “mass%”, “ppm by mass” and “parts by mass”, respectively. When it is described, it means "weight ppm".

1.非水系電解液
1−1.本発明の非水系電解液
本発明の非水系電解液は、下記一般式(A)で表される化合物を含有することを特徴としている。
1. Non-aqueous electrolyte solution 1-1. Non-aqueous electrolytic solution of the present invention The non-aqueous electrolytic solution of the present invention is characterized by containing a compound represented by the following general formula (A).

1−1−1.一般式(A)で表される化合物 1-1-1. Compound represented by general formula (A)

Figure 0006658079
Figure 0006658079

式(A)中、R〜Rは、それぞれ独立して、炭素数1〜10の炭化水素基を示し、a、b、cは、それぞれ独立して、0〜5の整数を示し、かつa+b+cは1〜9の整数を示す。 In the formula (A), R 1 to R 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a, b, and c each independently represent an integer of 0 to 5, And a + b + c represents an integer of 1 to 9.

炭素数1〜10の炭化水素基の具体例としては、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数2〜10のアルキニル基が挙げられる。中でも好ましくは、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数2〜4のアルケニル基、より好ましくは、炭素数1〜4のアルキル基、特に好ましくは、炭素数1〜4の直鎖のアルキル基が挙げられる。上述の炭化水素基であると、一般式(A)で表される化合物が電解液の分解物と反応し、抵抗が増加しすぎることを抑えられる。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。中でも好ましくはメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、ヘキシル基、さらに好ましくは、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、ヘキシル基、特に好ましくはメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基が挙げられる。化合物を含有することによる電解液粘度の上昇が抑えられることからメチル基、エチル基が最も好ましい。
アルケニル基の具体例としては、ビニル基、アリル基、メタリル基、2−ブテニル基、3−メチル−2−ブテニル基、3−ブテニル基、4−ペンテニル基等が挙げられる。中でも好ましくは、ビニル基、アリル基、メタリル基、2−ブテニル基、さらに好ましくは、ビニル基、アリル基、メタリル基、特に好ましくは、アリル基が挙げられる。上述のアルケニル基であると、立体障害が適切であるためである。
アルキニル基の具体例としては、エチニル基、2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、4−ペンチニル基、5−ヘキシニル基等が挙げられる。中でも好ましくは、エチニル基、2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、さらに好ましくは、2−プロピニル基、3−ブチニル基、特に好ましくは、2−プロピニル基が挙げられる。上述のアルキニル基であると、立体障害が適切であるためである。
Specific examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms. Among them, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably a straight-chain alkyl group having 1 to 4 carbon atoms Is mentioned. When the compound is the above-described hydrocarbon group, the compound represented by the general formula (A) reacts with a decomposition product of the electrolytic solution, and the resistance is prevented from being excessively increased.
Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group. Among them, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, and a hexyl group are more preferable, and a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an n-pentyl are more preferable. And a hexyl group, particularly preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group and an n-butyl group. A methyl group and an ethyl group are most preferable because the increase in the viscosity of the electrolytic solution due to the inclusion of the compound is suppressed.
Specific examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a methallyl group, a 2-butenyl group, a 3-methyl-2-butenyl group, a 3-butenyl group, a 4-pentenyl group, and the like. Among them, a vinyl group, an allyl group, a methallyl group, and a 2-butenyl group are preferable, and a vinyl group, an allyl group, and a methallyl group are more preferable, and an allyl group is particularly preferable. This is because the alkenyl group described above has appropriate steric hindrance.
Specific examples of the alkynyl group include an ethynyl group, a 2-propynyl group, a 2-butynyl group, a 3-butynyl group, a 4-pentynyl group, and a 5-hexynyl group. Of these, preferred are an ethynyl group, a 2-propynyl group, a 2-butynyl group and a 3-butynyl group, more preferably a 2-propynyl group and a 3-butynyl group, and particularly preferably a 2-propynyl group. This is because the alkynyl group described above has appropriate steric hindrance.

一般式(A)で表される化合物と電極との反応性の観点から、一般式(A)中、R〜Rは水素原子(すなわち、a、b、又はcが0である)、又はメチル基であることが好ましい。中でも、R〜Rの1つがメチル基であることがより好ましく、R〜Rすべてメチル基であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of the reactivity between the compound represented by the general formula (A) and the electrode, in the general formula (A), R 1 to R 3 represent a hydrogen atom (that is, a, b, or c is 0); Or, it is preferably a methyl group. Among them, more preferably one of R 1 to R 3 is a methyl group, and more preferably all R 1 to R 3 is a methyl group.

一般式(A)で表される化合物と電極との反応性の観点から、一般式(A)中、a、b、cが、それぞれ独立して、1又は2であることが好ましい。中でも、a=b=c=1又は2であることがより好ましく、a=b=c=1であることがさらに好ましい。   From the viewpoint of the reactivity between the compound represented by the general formula (A) and the electrode, in the general formula (A), each of a, b, and c is preferably independently 1 or 2. Above all, it is more preferable that a = b = c = 1 or 2, and it is further preferable that a = b = c = 1.

本発明に用いる化合物は、一般式(A)で表される化合物が使用されるが、具体的な例としては以下の構造の化合物が挙げられる。
下記構造式中、Et、Buはそれぞれエチル基、n−ブチル基を示す。
As the compound used in the present invention, a compound represented by the general formula (A) is used, and specific examples include a compound having the following structure.
In the following structural formulas, Et and Bu represent an ethyl group and an n-butyl group, respectively.

Figure 0006658079
Figure 0006658079

Figure 0006658079
Figure 0006658079

好ましくは、以下の構造の化合物が挙げられる。正極上に形成される被膜の抵抗を好適に制御することができる。

Figure 0006658079
Preferably, a compound having the following structure is used. The resistance of the coating formed on the positive electrode can be suitably controlled.
Figure 0006658079

さらに好ましくは、以下の構造の化合物が挙げられる。化合物の分子サイズが好適であり、正極上で効率よく反応することができる。

Figure 0006658079
More preferably, a compound having the following structure is exemplified. The compound has a suitable molecular size and can react efficiently on the positive electrode.
Figure 0006658079

特に好ましくは、以下の構造の化合物が挙げられる。正極上での副反応抑制効果が高いためである。

Figure 0006658079
Particularly preferred are compounds having the following structures. This is because the side reaction suppression effect on the positive electrode is high.
Figure 0006658079

最も好ましくは、以下の構造の化合物が挙げられる。○○との反応が好適に進行するためである。

Figure 0006658079
Most preferably, a compound having the following structure is used. This is because the reaction with ○ proceeds favorably.
Figure 0006658079

本発明の非水系電解液全量に対する一般式(A)で表される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の全量に対して、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、また、通常10.0質量%以下、好ましくは5.0質量%以下、より好ましくは4.0質量%以下、さらに好ましくは3.0質量%以下の濃度で電解液に配合させる。上記の濃度であれば、電極上での反応性及び電極上で生成した電解液の還元生成物等の塩基成分との反応性が調節でき、電池特性を最適にすることが可能となる。一般式(A)で表される化合物は、単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよく、2種以上を併用することが好ましい。   The compounding amount of the compound represented by the general formula (A) with respect to the total amount of the nonaqueous electrolytic solution of the present invention is not limited, and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. In general, the content is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and usually 10.0% by mass or less, preferably 5.0% by mass or less. More preferably, it is blended with the electrolyte at a concentration of 4.0% by mass or less, more preferably 3.0% by mass or less. With the above concentration, the reactivity on the electrode and the reactivity of the electrolytic solution generated on the electrode with a base component such as a reduction product can be adjusted, and the battery characteristics can be optimized. The compound represented by the general formula (A) may be used alone, or two or more kinds may be used in combination, and it is preferable to use two or more kinds in combination.

また、一般式(A)で表される化合物を2種以上併用する場合、メタ位置換体の比率が多いことが好ましい。   When two or more compounds represented by the general formula (A) are used in combination, the ratio of the meta-substituted compound is preferably large.

上記範囲を満たした場合は、初期コンディショニング時のエージングによる容量損失の抑制及び初期ガス等の特性がより抑制される。   When the above range is satisfied, the capacity loss due to aging during the initial conditioning and the characteristics of the initial gas and the like are further suppressed.

なお、本発明の電解液に、一般式(A)で表される化合物を配合させる方法は、特に制限されない。上記化合物を直接電解液に添加する方法の他に、電池内又は電解液中において上記化合物を発生させる方法が挙げられる。上記化合物を発生させる方法としては、これらの化合物以外の化合物を添加し、電解液等の電池構成要素を酸化、還元、又は加水分解等して発生させる方法が挙げられる。更には、電池を作製して、充放電等の電気的な負荷をかけることによって、発生させる方法も挙げられる。   The method for incorporating the compound represented by the general formula (A) into the electrolytic solution of the present invention is not particularly limited. In addition to the method of directly adding the compound to the electrolytic solution, a method of generating the compound in a battery or in the electrolytic solution may be mentioned. Examples of a method for generating the above compound include a method in which a compound other than these compounds is added, and a battery component such as an electrolyte is generated by oxidation, reduction, hydrolysis, or the like. Further, a method of producing a battery by applying an electrical load such as charge / discharge after producing the battery can also be mentioned.

一般式(A)で表される化合物は、非水系電解液に含有させ実際に非水系電解液二次電池の作製に供すると、その電池を解体して再び非水系電解液を抜き出しても、その中の含有量が著しく低下している場合が多い。従って、電池から抜き出した非水系電解液から、一般式(A)で表される化合物が極少量でも検出できるものは本発明に含まれるとみなされる。また、一般式(A)で表される化合物は、非水系電解液に含有させ実際に非水系電解液二次電池の作製に供すると、その電池を解体して再び抜き出した非水系電解液には一般式(A)で表される化合物が極少量しか含有されていなかった場合であっても、非水系電解液二次電池の他の構成部材である正極、負極若しくはセパレータ上で検出される場合も多い。従って、正極、負極、セパレータから一般式(A)で表される化合物が検出された場合は、その合計量を非水系電解液に含まれていたと仮定することができる。この仮定の下、一般式(A)で表される化合物は上記範囲になるように含まれていることが好ましい。   When the compound represented by the general formula (A) is contained in a non-aqueous electrolyte and is actually used for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery, even if the battery is disassembled and the non-aqueous electrolyte is extracted again, In many cases, the content thereof is significantly reduced. Therefore, those in which the compound represented by the general formula (A) can be detected in a very small amount from the non-aqueous electrolyte extracted from the battery are considered to be included in the present invention. Further, when the compound represented by the general formula (A) is contained in a non-aqueous electrolyte solution and is actually used for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery, the battery is disassembled and re-extracted into a non-aqueous electrolyte solution. Is detected on the positive electrode, negative electrode or separator, which is another component of the non-aqueous electrolyte secondary battery, even when the compound represented by the general formula (A) contains only a very small amount. Often. Therefore, when the compound represented by the general formula (A) is detected from the positive electrode, the negative electrode, and the separator, it can be assumed that the total amount is contained in the nonaqueous electrolyte. Under this assumption, the compound represented by the general formula (A) is preferably contained so as to fall within the above range.

1−2.炭素−炭素不飽和結合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、ニトリル化合物、環状スルホン酸エステル、環状エーテル化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の特定化合物
本発明の非水系電解液においては、一般式(A)で示される化合物とともに、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」と記載する場合がある)、フッ素原子を有する環状カーボネート、ニトリル化合物、環状スルホン酸エステル、環状エーテル化合物を併用することが好ましい。
1-2. At least one specific compound selected from the group consisting of cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, cyclic carbonate having a fluorine atom, nitrile compound, cyclic sulfonic acid ester, and cyclic ether compound Together with a compound represented by the general formula (A), a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond (hereinafter sometimes referred to as an “unsaturated cyclic carbonate”), a cyclic carbonate having a fluorine atom, a nitrile compound, a cyclic compound It is preferable to use a sulfonic acid ester and a cyclic ether compound in combination.

1−2−1.炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート
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−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合を有する環状カーボネートであれば、特に制限はない。不飽和環状カーボネートとしては、任意の不飽和カーボネートを用いることができる。なお、芳香環を有する環状カーボネートも、不飽和環状カーボネートに包含されることとする。また、不飽和環状カーボネートは、フッ素原子を有していてもよく(フッ素化不飽和カーボネートとも呼ぶ)、その場合、フッ素原子は通常6以下であり、好ましくは4以下であり、1又は2であることが最も好ましい。
1-2-1. Cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond 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 double bond or a carbon-carbon triple bond. Any unsaturated carbonate can be used as the unsaturated cyclic carbonate. Note that a cyclic carbonate having an aromatic ring is also included in the unsaturated cyclic carbonate. The unsaturated cyclic carbonate may have a fluorine atom (also referred to as a fluorinated unsaturated carbonate), in which case the fluorine atom is usually 6 or less, preferably 4 or less, and 1 or 2 Most preferably.

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−炭素二重結合又は炭素−炭素三重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、カテコールカーボネート類等が挙げられる。   Examples of the unsaturated cyclic carbonate include vinylene carbonates, ethylene carbonates substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond, phenyl carbonates, vinyl carbonates, allyl carbonates, Catechol carbonates and the like.

前記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、4,5−ジ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、4,5−ジアリルビニレンカーボネート、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−フルオロ−5−ビニルビニレンカーボネート、4−アリル−5−フルオロビニレンカーボネート等が挙げられる。
As the vinylene carbonates,
Vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, 4,5-dimethylvinylene carbonate, phenylvinylene carbonate, 4,5-diphenylvinylene carbonate, vinylvinylene carbonate, 4,5-divinylvinylene carbonate, allylvinylenecarbonate, 4,5-diallylvinylenecarbonate , 4-fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-5-methylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-phenylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-vinylvinylene carbonate, 4-allyl-5-fluorovinylene carbonate and the like. .

前記芳香環又は炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重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、4−メチル−5−ビニルエチレンカーボネート、4−アリル−5−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、4,5−ジエチニルエチレンカーボネート、4−メチル−5−エチニルエチレンカーボネート、4−ビニル−5−エチニルエチレンカーボネート、4−アリル−5−エチ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、4−フェニル−5−ビニルエチレンカーボネート、4−アリル−5−フェニルエチレンカーボネート、アリルエチレンカーボネート、4,5−ジアリルエチレンカーボネート、4−メチル−5−アリルエチレンカーボネート、4−フルオロ−4−ビニルエチレンカーボネート、4−フルオロ−4−アリ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−フルオロ−5−アリルエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロ−5−ビニルエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロ−5−アリ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、4,5−ジフルオロ−4−アリ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−フルオロ−4,5−ジアリ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、4,5−ジフルオロ−4,5−ジアリ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。
Specific examples of the ethylene carbonate substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond include:
Vinyl ethylene carbonate, 4,5-divinyl ethylene carbonate, 4-methyl-5-vinyl ethylene carbonate, 4-allyl-5-vinyl ethylene carbonate, ethynyl ethylene carbonate, 4,5-diethynyl ethylene carbonate, 4-methyl-5 -Ethynylethylene carbonate, 4-vinyl-5-ethynylethylene carbonate, 4-allyl-5-ethynylethylene carbonate, phenylethylene carbonate, 4,5-diphenylethylene carbonate, 4-phenyl-5-vinylethylene carbonate, 4-allyl -5-phenylethylene carbonate, allylethylene carbonate, 4,5-diallylethylene carbonate, 4-methyl-5-allylethylene carbonate, 4-fluoro-4-vinylethylene -Carbonate, 4-fluoro-4-allylethylene carbonate, 4-fluoro-5-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-5-allylethylene carbonate, 4,4-difluoro-5-vinylethylene carbonate, 4,4-difluoro- 5-allylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-vinylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-allylethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-divinylethylene carbonate, 4-fluoro-4,5- Diallyl ethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-divinylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-diallylethylene carbonate, 4-fluoro-4-phenylethylene carbonate, 4-fluoro-5-phenylethylene car Sulfonates, 4,4-difluoro-5-phenylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-phenylethylene carbonate.

以上挙げた中でも、好ましい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、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、ビニルビニレンカーボネート、4,5−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、4,5−ジアリルビニレンカーボネート、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、4−メチル−5−ビニルエチレンカーボネート、アリルエチレンカーボネート、4,5−ジアリルエチレンカーボネート、4−メチル−5−アリルエチレンカーボネート、4−アリル−5−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、4,5−ジエチニルエチレンカーボネート、4−メチル−5−エチニルエチレンカーボネート、4−ビニル−5−エチニルエチレンカーボネート、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−ビニルビニレンカーボネート、4−アリル−5−フルオロビニレンカーボネート、4−フルオロ−4−ビニルエチレンカーボネート、4−フルオロ−4−アリ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−フルオロ−5−アリルエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロ−5−ビニルエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロ−5−アリ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、4,5−ジフルオロ−4−アリ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−フルオロ−4,5−ジアリ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、4,5−ジフルオロ−4,5−ジアリルエチレンカーボネートが挙げられる。
Among the above, preferred unsaturated cyclic carbonates include:
Vinylene carbonate, methylvinylene carbonate, 4,5-dimethylvinylene carbonate, vinylvinylene carbonate, 4,5-vinylvinylenecarbonate, allylvinylenecarbonate, 4,5-diallylvinylenecarbonate, vinylethylene carbonate, 4,5-divinylethylenecarbonate , 4-methyl-5-vinylethylene carbonate, allylethylene carbonate, 4,5-diallylethylene carbonate, 4-methyl-5-allylethylene carbonate, 4-allyl-5-vinylethylene carbonate, ethynylethylene carbonate, 4,5 -Diethynylethylene carbonate, 4-methyl-5-ethynylethylene carbonate, 4-vinyl-5-ethynylethylene carbonate, 4-fluorovinyleneca Carbonate, 4-fluoro-5-methylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-vinylvinylene carbonate, 4-allyl-5-fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-4-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-4-allylethylene Carbonate, 4-fluoro-5-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-5-allylethylene carbonate, 4,4-difluoro-5-vinylethylene carbonate, 4,4-difluoro-5-allylethylene carbonate, 4,5- Difluoro-4-vinylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-allylethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-divinylethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-diallylethylene carbonate, 4,5-difluoro- , 5-divinyl ethylene carbonate, and 4,5-difluoro-4,5-diallyl carbonate.

また、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
ネートは特に安定な界面保護被膜を形成するので、特に好ましい。
Vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate and ethynyl ethylene carbonate are particularly preferable because they form a particularly stable interfacial 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。前記分子量は、好ましくは、80以上、250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。不飽和環状カーボネートの分子量は、より好ましくは85以上であり、また、より好ましくは150以下である。   The molecular weight of the unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. The molecular weight is preferably 80 or more and 250 or less. Within this range, the solubility of the unsaturated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolytic solution can be easily ensured, and the effect of the present invention can be sufficiently exhibited. The molecular weight of the unsaturated cyclic carbonate is more preferably 85 or more, and even more preferably 150 or less.

以上説明した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。   The method for producing the unsaturated cyclic carbonate described above is not particularly limited, and it is possible to arbitrarily select and produce a known method.

本発明の非水系電解液において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用してもよい。また、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。前記配合量は、非水系電解液100質量%中、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0.5質量%以上、特に好ましくは1質量%以上であり、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%以下である。この範囲内であれば、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、また、高温保存特性が低下し、ガス発生量が多くなり、放電容量維持率が低下するといった事態を回避しやすい。   As the unsaturated cyclic carbonate in the nonaqueous electrolyte solution of the present invention, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in optional combination and ratio. The amount of the unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. The compounding amount is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, further preferably 0.5% by mass or more in 100% by mass of the nonaqueous electrolyte. It is particularly preferably at least 1% by mass, and usually at most 10% by mass, preferably at most 5% by mass, more preferably at most 3% by mass. Within this range, the non-aqueous electrolyte secondary battery can easily exhibit a sufficient effect of improving the cycle characteristics, and the high-temperature storage characteristics are reduced, the amount of gas generated is increased, and the discharge capacity retention ratio is reduced. It is easy to avoid the situation.

1−2−2.フッ素原子を有する環状カーボネート
特定化合物であるフッ素原子を有する環状カーボネートとしては、炭素数2〜6のアルキレン基を有する環状カーボネートのフッ素化物、及びその誘導体が挙げられる。それらの例としては、エチレンカーボネートのフッ素化物、及びその誘導体が挙げられる。前記エチレンカーボネートのフッ素化物の誘導体としては、例えば、アルキル基(例えば、炭素数1〜4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る。フッ素原子を有する環状カーボネートとしては、フッ素原子を1〜8有するエチレンカーボネート、及びその誘導体が好ましい。なお、フッ素原子を有し、かつ不飽和結合を有する環状カーボネートについては、上記1−2−1.に記載している。
1-2-2. Cyclic carbonate having a fluorine atom Examples of the specific compound having a fluorine atom include a fluorinated cyclic carbonate having an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and derivatives thereof. Examples thereof include fluorinated ethylene carbonate and derivatives thereof. Examples of the derivative of the fluorinated ethylene carbonate include a fluorinated ethylene carbonate substituted with an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms). As the cyclic carbonate having a fluorine atom, ethylene carbonate having 1 to 8 fluorine atoms and a derivative thereof are preferable. In addition, about the cyclic carbonate which has a fluorine atom and has an unsaturated bond, said 1-2-1. It is described in.

それらの具体例としては、
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。
As specific examples of them,
Monofluoroethylene carbonate, 4,4-difluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate, 4-fluoro-4-methylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-methylethylene carbonate, 4-fluoro-5-methyl Ethylene carbonate, 4,4-difluoro-5-methylethylene carbonate, 4- (fluoromethyl) -ethylene carbonate, 4- (difluoromethyl) -ethylene carbonate, 4- (trifluoromethyl) -ethylene carbonate, 4- (fluoro Methyl) -4-fluoroethylene carbonate, 4- (fluoromethyl) -5-fluoroethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-dimethylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-dimethylethylene Boneto, 4,4-difluoro-5,5-dimethylethylene carbonate.

これらの中でも、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及び4,5−ジフルオロ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 these, at least one selected from the group consisting of monofluoroethylene carbonate, 4,4-difluoroethylene carbonate, and 4,5-difluoroethylene carbonate gives high ionic conductivity and suitably forms an interface protective film. Is more preferable.

フッ素原子を有する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用してもよい。   As the cyclic carbonate having a fluorine atom, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in optional combination and ratio.

本発明の非水系電解液全体に対するフッ素原子を有する環状カーボネート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。前記配合量は、非水系電解液100質量%中、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0.5質量%以上、特に好ましくは1質量%以上であり、また、通常10質量%以下、好ましくは7質量%以下、より好ましくは5質量%以下、更に好ましくは3質量%以下である。ただし、モノフルオロエチレンカーボネートは溶媒として用いてもよく、その場合は上記の含有量に限定されない。   The compounding amount of the cyclic carbonate having a fluorine atom with respect to the entire nonaqueous electrolyte of the present invention is not limited, and is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. The compounding amount is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, further preferably 0.5% by mass or more in 100% by mass of the nonaqueous electrolyte. It is particularly preferably at least 1% by mass, and usually at most 10% by mass, preferably at most 7% by mass, more preferably at most 5% by mass, still more preferably at most 3% by mass. However, monofluoroethylene carbonate may be used as a solvent, and in that case, the content is not limited to the above.

1−2−3.ニトリル化合物
特定化合物であるニトリル化合物は、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。
1-2-3. Nitrile Compound The type of the specific nitrile compound is not particularly limited as long as it has a cyano group in the molecule.

ニトリル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、デカンニトリル、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、3−メチルクロトノニトリル、2−メチル−2−ブテンニトリル、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、ペンタフルオロプロピオニトリル等のニトリル基を1つ有する化合物;
マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、アゼラニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル、ドデカンジニトリル、メチルマロノニトリル、エチルマロノニトリル、イソプロピルマロノニトリル、t−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、2,3,3−トリメチルスクシノニトリル、2,2,3,3−テトラメチルスクシノニトリル、2,3−ジエチル−2,3−ジメチルスクシノニトリル、2,2−ジエチル−3,3−ジメチルスクシノニトリル、ビシクロヘキシル−1,1−ジカルボニトリル、ビシクロヘキシル−2,2−ジカルボニトリル、ビシクロヘキシル−3,3−ジカルボニトリル、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジカルボニトリル、2,3−ジイソブチル−2,3−ジメチルスクシノニトリル、2,2−ジイソブチル−3,3−ジメチルスクシノニトリル、2−メチルグルタロニトリル、2,3−ジメチルグルタロニトリル、2,4−ジメチルグルタロニトリル、2,2,3,3−テトラメチルグルタロニトリル、2,2,4,4−テトラメチルグルタロニトリル、2,2,3,4−テトラメチルグルタロニトリル、2,3,3,4−テトラメチルグルタロニトリル、マレオニトリル、フマロニトリル、1,4−ジシアノペンタン、2,6−ジシアノヘプタン、2,7−ジシアノオクタン、2,8−ジシアノノナン、1,6−ジシアノデカン、1,2−ジジアノベンゼン、1,3−ジシアノベンゼン、1,4−ジシアノベンゼン、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、3,9−ビス(2−シアノエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、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等のニトリル基を2つ有する化合物;
シクロヘキサントリカルボニトリル、トリスシアノエチルアミン、トリスシアノエトキシプロパン、トリシアノエチレン、ペンタ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、プロパントリカルボニトリル、1,2,3−プロパントリカルボニトリル、ヘプタントリカルボニトリル等のシアノ基を3つ有する化合物
等が挙げられる。
Specific examples of the nitrile compound include, for example,
Acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, valeronitrile, isovaleronitrile, decannitrile, lauronitrile, 2-methylbutyronitrile, trimethylacetonitrile, hexanenitrile, cyclopentanecarbonitrile, cyclohexanecarbonitrile, acrylonitrile Methacrylonitrile, crotononitrile, 3-methylcrotononitrile, 2-methyl-2-butenenitrile, 2-pentenenitrile, 2-methyl-2-pentenenitrile, 3-methyl-2-pentenenitrile, 2-hexene Nitrile, fluoroacetonitrile, difluoroacetonitrile, trifluoroacetonitrile, 2-fluoropropionitrile, 3-fluoropropionitrile, 2,2-difluoropropionitrile Nitrile groups such as 2,3,3-difluoropropionitrile, 3,3-difluoropropionitrile, 2,2,3-trifluoropropionitrile, 3,3,3-trifluoropropionitrile and pentafluoropropionitrile A compound having one;
Malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimeronitrile, suberonitrile, azeranitrile, sebaconitrile, undecandinitrile, dodecandinitrile, methylmalononitrile, ethylmalononitrile, isopropylmalononitrile, t-butyl 2,2-dimethylsuccinonitrile, 2,3-dimethylsuccinonitrile, 2,3,3-trimethylsuccinonitrile, 2,2,3,3-tetramethylsuccinonitrile, 2,3-diethyl- 2,3-dimethylsuccinonitrile, 2,2-diethyl-3,3-dimethylsuccinonitrile, bicyclohexyl-1,1-dicarbonitrile, bicyclohexyl-2,2-dicarbonitrile, bicyclohexyl-3 , 3 Dicarbonitrile, 2,5-dimethyl-2,5-hexanedicarbonitrile, 2,3-diisobutyl-2,3-dimethylsuccinonitrile, 2,2-diisobutyl-3,3-dimethylsuccinonitrile, 2 -Methylglutaronitrile, 2,3-dimethylglutaronitrile, 2,4-dimethylglutaronitrile, 2,2,3,3-tetramethylglutaronitrile, 2,2,4,4-tetramethylglutaryl Nitrile, 2,2,3,4-tetramethylglutaronitrile, 2,3,3,4-tetramethylglutaronitrile, maleonitrile, fumaronitrile, 1,4-dicyanopentane, 2,6-dicyanoheptane, 2, 7-dicyanooctane, 2,8-dicyanononane, 1,6-dicyanodecane, 1,2-dicyanobenzene, 1,3-dicyanobe Then, 1,4-dicyanobenzene, 3,3 '-(ethylenedioxy) dipropionitrile, 3,3'-(ethylenedithio) dipropionitrile, 3,9-bis (2-cyanoethyl) -2,4 Compounds having two nitrile groups, such as, 8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, 3,3'-oxydipropionitrile, and 3,3'-thiodipropionitrile;
Cyclohexanetricarbonitrile, triscyanoethylamine, triscyanoethoxypropane, tricyanoethylene, pentanetricarbonitrile, 1,3,5-pentanetricarbonitrile, propanetricarbonitrile, 1,2,3-propanetricarbonitrile, Compounds having three cyano groups such as heptanetricarbonitrile and the like can be mentioned.

これらのうち、バレロニトリル、デカンニトリル、ラウロニトリル、クロトノニトリル、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、フマロニトリル、3,9−ビス(2−シアノエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンが、非水系電解液の保存特性向上の点から好ましい。また、バレロニトリル、デカンニトリル、ラウロニトリル、クロトノニトリル、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、3,9−ビス(2−シアノエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等のニトリル化合物が特に好ましい。   Of these, valeronitrile, decannitrile, lauronitrile, crotononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimenitrile, suberonitrile, azeranitrile, sebaconitrile, undecandinitrile, dodecandinitrile, fumaronitrile, fumaronitrile (2-Cyanoethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane is preferred from the viewpoint of improving the storage characteristics of the non-aqueous electrolyte. In addition, valeronitrile, decannitrile, lauronitrile, crotononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimeronitrile, 3,9-bis (2-cyanoethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [ Nitrile compounds such as [5,5] undecane are particularly preferred.

ニトリル化合物は、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用してもよい。本発明の非水系電解液全体に対するニトリ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。前記配合量は、非水系電解液100質量%中、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%以上であり、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、更に好ましくは2質量%以下、最も好ましくは1質量%以下である。上記範囲を満たした場合は、非水系電解液二次電池の出力特性、負荷特性、低温特性、サイクル特性、高温保存特性等の効果がより向上する。   As the nitrile compound, one kind may be used alone, and two kinds or more may be used in optional combination and ratio. The amount of the nitrile compound to be added to the entire nonaqueous electrolytic solution of the present invention is not limited, and is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. The amount is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and usually 10% by mass or less in 100% by mass of the nonaqueous electrolyte. , Preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 2% by mass or less, and most preferably 1% by mass or less. When the above range is satisfied, effects such as output characteristics, load characteristics, low-temperature characteristics, cycle characteristics, and high-temperature storage characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery are further improved.

1−2−4.環状スルホン酸エステル
特定化合物である環状スルホン酸エステルについては、特にその種類は限定されない。
1-2-4. Cyclic sulfonic acid ester The type of the cyclic sulfonic acid ester as the specific compound is not particularly limited.

環状スルホン酸エステルの具体例としては、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、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−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−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−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−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−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;
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;
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、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;
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、1,2,4−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−トリオキシドなどの含リン化合物;
が挙げられる。
Specific examples of the cyclic sulfonic acid ester 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-propane sultone, 1-propene-1,3-sultone, 2-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-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-prope -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-butanesultone, 1-fluoro-1,4-butanesultone, 2-fluoro-1,4-butanesultone, 3-fluoro-1,4-butanesultone, 4 -Fluoro-1,4-butane sultone, 1-methyl-1,4-butane sultone, 2-methyl-1,4-butane sultone, 3-methyl-1,4-butane sultone, 4-methyl-1,4-butane sultone, 1 -Butene-1,4-sultone, 2-butene-1,4-sultone, 3-butene-1,4-sultone, 1-fluoro-1-butene-1,4-sultone, 2-fluoro- -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-pentane sultone, 1-fluoro-1,5-pentane sultone, 2-fluoro-1,5-pentane sultone, 3-fluoro-1,5-pentane sultone, 4-fluoro-1,5-pentane Sultone, 5-fluoro-1,5-pentane sultone, 1-methyl-1,5-pentane sultone, 2-methyl-1,5-pentane sultone, 3-methyl-1,5-pentane sultone, 4-methyl- 1,5- Pentane sultone, 5-methyl-1,5-pentane sultone, 1-pentene-1,5-sultone, 2-pentene-1,5-sultone, 3-pentene-1,5-sultone, 4-pentene-1,5 -Sultone, 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-pen 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-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, 5-methyl-4-pentene Sultone compounds such as -1,5-sultone ;
Sulfate compounds such as methylene sulfate, ethylene sulfate, propylene sulfate;
Disulfonate compounds such as methylene methane disulfonate and ethylene methane disulfonate;
1,2,3-oxathiazolidine-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3-oxathiazolidine-2,2-dioxide, 3H-1,2,3-oxathiazole-2,2-dioxide 5,5H-1,2,3-oxathiazol-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-oxathiazinane-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3-oxathiazinane-2,2-dioxide, 5,6-dihydro-1,2,3-oxathiazine- 2,2-dioxide, 1,2,4-oxathiazinan-2,2-dioxide, 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-oxathiazinan-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- Oxathiazinane-2,2-dioxide, 6-methyl-1,2,6-oxathiazinan-2,2-dioxide, 5,6-dihydro-1,2,6-oxathiazine-2,2-dioxide, 3,4- Nitrogen-containing compounds such as dihydro-1,2,6-oxathiazine-2,2-dioxide and 5,6-dihydro-1,2,6-oxathiazine-2,2-dioxide;
1,2,3-oxathiafoslan-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3-oxathiafoslan-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3-oxathi Afoslan-2,2,3-trioxide, 3-methoxy-1,2,3-oxathiafoslan-2,2,3-trioxide, 1,2,4-oxathiafoslan-2,2-dioxide , 4-methyl-1,2,4-oxathiafoslan-2,2-dioxide, 4-methyl-1,2,4-oxathiafoslan-2,2,4-trioxide, 4-methoxy-1 , 2,4-oxathiafoslan-2,2,4-trioxide, 1,2,5-oxathiafoslan-2,2-dioxide, 5-methyl-1,2,5-oxathiafoslan- 2,2-dioxide, 5-methyl-1,2,5-oxathia Sulane-2,2,5-trioxide, 5-methoxy-1,2,5-oxathiafoslan-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-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-oxa Thiaphosphinan-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-oxathia Phosphinan-2,2 Phosphorus-containing compounds such as, 3-trioxide;
Is mentioned.

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非水系電解液の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, ethylene methane disulfonate are preferred from the viewpoint of improving the storage characteristics of the non-aqueous electrolyte,
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 More preferred.

環状スルホン酸エステルは、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の配合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。前記配合量は、非水系電解液100質量%中、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%以上であり、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、特に好ましくは2質量%以下、最も好ましくは1質量%以下である。上記範囲を満たした場合は、非水系電解液二次電池の出力特性、負荷特性、低温特性、サイクル特性、高温保存特性等の効果がより向上する。   As the cyclic sulfonic acid ester, one kind may be used alone, and two kinds or more may be used in optional combination and ratio. The amount of the cyclic sulfonic acid ester relative to the entire nonaqueous electrolytic solution of the present invention is not particularly limited, and is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. The amount is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and usually 10% by mass or less in 100% by mass of the nonaqueous electrolyte. , Preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, particularly preferably 2% by mass or less, most preferably 1% by mass or less. When the above range is satisfied, effects such as output characteristics, load characteristics, low-temperature characteristics, cycle characteristics, and high-temperature storage characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery are further improved.

1−2−5.環状エーテル化合物
特定化合物である環状エーテル化合物として、酸素原子を分子内に有する脂肪族化合物である環状エーテル化合物及び酸素原子を分子内に有する芳香族化合物である環状エーテル化合物が挙げられる。酸化電位が適度であり、常温での副反応量を少なくできるため、酸素原子を分子内に有する脂肪族化合物である環状エーテル化合物が好ましい。
1-2-5. Cyclic ether compound Specific examples of the cyclic ether compound include a cyclic ether compound which is an aliphatic compound having an oxygen atom in a molecule and a cyclic ether compound which is an aromatic compound having an oxygen atom in a molecule. A cyclic ether compound which is an aliphatic compound having an oxygen atom in the molecule is preferable because the oxidation potential is appropriate and the amount of side reaction at room temperature can be reduced.

環状エーテル化合物の具体的な化合物としては以下のものが挙げられる。
エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、オキセタン、2−メチルオキセタン、3−メチルオキセタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、2−エチルテトラヒドロフラン、3−メチルテトラヒドロフラン、3−エチルテトラヒドロフラン、2,2−ジメチルテトラヒドロフラン、2,3−ジメチルテトラヒドロフラン、2−ビニルテトラヒドロフラン、3−ビニルテトラヒドロフラン、2−エチニルテトラヒドロフラン、3−エチニルテトラヒドロフラン、2−フェニルテトラヒドロフラン、3−フェニルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、2−メチルテトラヒドロピラン、2−エチルテトラヒドロピラン、3−メチルテトラヒドロピラン、3−エチルテトラヒドロピラン、4−メチルテトラヒドロピラン、4−エチルテトラヒドロピラン、2、2−ジメチルテトラヒドロピラン、2,3−ジメチルテトラヒドロピラン、2,4−ジメチルテトラヒドロピラン、3,3−ジメチルテトラヒドロピラン、3,4−ジメチルテトラヒドロピラン、4,4−ジメチルテトラヒドロピラン、2−ビニルテトラヒドロピラン、3−ビニルテトラヒドロピラン、4−ビニルテトラヒドロピラン、2−エチニルテトラヒドロピラン、3−エチニルテトラヒドロピラン、4−エチニルテトラヒドロピラン、2−フェニルテトラヒドロピラン、3−フェニルテトラヒドロピラン、4−フェニルテトラヒドロピラン、ヘキサメチレンオキシド、2−メチルヘキサメチレンオキシド、3−メチルヘキサメチレンオキシド、4−エチルヘキサメチレンオキシド、2−ビニルヘキサメチレンオキシド、3−エチニルヘキサメチレンオキシド、4−フェニルヘキサメチレンオキシド、ヘプタメチレンオキシド、2−メチルヘプタメチレンオキシド、3−メチルヘプタメチレンオキシド、4−エチルヘプタメチレンオキシド、オクタメチレンオキシド、ノナメチレンオキシド、デカメチレンオキシド、1,3−ジオキソラン、2−メトキシ−1,3−ジオキソラン、2−メチル−1,3−ジオキソラン、2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソラン、2−エトキシ−1,3−ジオキソラン、2−エチル−1,3−ジオキソラン、2,2−ジエチル−1,3−ジオキソラン、4−エチル−1,3−ジオキソラン、2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン、2,2,4−トリエチル−1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキサン、4−メチル−1,3−ジオキサン、2,4−ジメチル−1,3−ジオキサン、2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキサン、4−エチル−1,3−ジオキサン、2,4−ジエチル−1,3−ジオキサン、2,2,4−トリエチル−1,3−ジオキサン、4−フェニル−1,3−ジオキサン、3−メチル−1,3−ジオキサン、5,5−ジメチル−1,3−ジオキサン、2,5,5−トリメチル−1,3−ジオキサン、4,6−ジメチル−1,3−ジオキサン、2,5−ジメチル−1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン。
Specific examples of the cyclic ether compound include the following.
Ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, oxetane, 2-methyloxetane, 3-methyloxetane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 2-ethyltetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, 3-ethyltetrahydrofuran, 2,2-dimethyl Tetrahydrofuran, 2,3-dimethyltetrahydrofuran, 2-vinyltetrahydrofuran, 3-vinyltetrahydrofuran, 2-ethynyltetrahydrofuran, 3-ethynyltetrahydrofuran, 2-phenyltetrahydrofuran, 3-phenyltetrahydrofuran, tetrahydropyran, 2-methyltetrahydropyran, 2- Ethyl tetrahydropyran, 3-methyltetrahydropyran, 3-ethyltetrahydropyran , 4-methyltetrahydropyran, 4-ethyltetrahydropyran, 2,2-dimethyltetrahydropyran, 2,3-dimethyltetrahydropyran, 2,4-dimethyltetrahydropyran, 3,3-dimethyltetrahydropyran, 3,4-dimethyl Tetrahydropyran, 4,4-dimethyltetrahydropyran, 2-vinyltetrahydropyran, 3-vinyltetrahydropyran, 4-vinyltetrahydropyran, 2-ethynyltetrahydropyran, 3-ethynyltetrahydropyran, 4-ethynyltetrahydropyran, 2-phenyl Tetrahydropyran, 3-phenyltetrahydropyran, 4-phenyltetrahydropyran, hexamethylene oxide, 2-methylhexamethylene oxide, 3-methylhexamethylene oxide, Samethylene oxide, 2-vinylhexamethylene oxide, 3-ethynylhexamethylene oxide, 4-phenylhexamethylene oxide, heptamethylene oxide, 2-methylheptamethylene oxide, 3-methylheptamethylene oxide, 4-ethylheptamethylene oxide, Octamethylene oxide, nonamethylene oxide, decamethylene oxide, 1,3-dioxolan, 2-methoxy-1,3-dioxolan, 2-methyl-1,3-dioxolan, 2,2-dimethyl-1,3-dioxolan, 4-methyl-1,3-dioxolan, 2-ethoxy-1,3-dioxolan, 2-ethyl-1,3-dioxolan, 2,2-diethyl-1,3-dioxolan, 4-ethyl-1,3- Dioxolan, 2,2,4-trimethyl-1,3-dio Oxolan, 2,2,4-triethyl-1,3-dioxolan, 1,3-dioxane, 4-methyl-1,3-dioxane, 2,4-dimethyl-1,3-dioxane, 2,2,4- Trimethyl-1,3-dioxane, 4-ethyl-1,3-dioxane, 2,4-diethyl-1,3-dioxane, 2,2,4-triethyl-1,3-dioxane, 4-phenyl-1, 3-dioxane, 3-methyl-1,3-dioxane, 5,5-dimethyl-1,3-dioxane, 2,5,5-trimethyl-1,3-dioxane, 4,6-dimethyl-1,3- Dioxane, 2,5-dimethyl-1,3-dioxane, 1,4-dioxane.

これらの中でも、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、オキセタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、2−エチルテトラヒドロフラン、3−メチルテトラヒドロフラン、3−エチルテトラヒドロフラン、2,2−ジメチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、2−メチルテトラヒドロピラン、2−エチルテトラヒドロピラン、3−メチルテトラヒドロピラン、3−エチルテトラヒドロピラン、4−メチルテトラヒドロピラン、4−エチルテトラヒドロピラン、2,2−ジメチルテトラヒドロピラン、ヘキサメチレンオキシド、1,3−ジオキサン、4−メチル−1,3−ジオキサンが好ましく、
プロピレンオキシド、スチレンオキシド、オキセタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、2−エチルテトラヒドロフラン、2,2−ジメチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、2−メチルテトラヒドロピラン、2−エチルテトラヒドロピラン、2,2−ジメチルテトラヒドロピラン、ヘキサメチレンオキシド、1,3−ジオキサン、4−メチル−1,3−ジオキサンが更に好ましく、
オキセタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ヘキサメチレンオキシド、1,3−ジオキサン、4−メチル−1,3−ジオキサンが特に好ましく、
テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3−ジオキサンがより好ましく、
テトラヒドロピランが最も好ましい。
好ましい例で挙げた化合物を用いると、ガス発生の抑制効果が特に大きい。
Among them, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, oxetane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 2-ethyltetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, 3-ethyltetrahydrofuran, 2,2-dimethyltetrahydrofuran, tetrahydropyran, 2-methyl Tetrahydropyran, 2-ethyltetrahydropyran, 3-methyltetrahydropyran, 3-ethyltetrahydropyran, 4-methyltetrahydropyran, 4-ethyltetrahydropyran, 2,2-dimethyltetrahydropyran, hexamethylene oxide, 1,3-dioxane , 4-methyl-1,3-dioxane is preferred,
Propylene oxide, styrene oxide, oxetane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 2-ethyltetrahydrofuran, 2,2-dimethyltetrahydrofuran, tetrahydropyran, 2-methyltetrahydropyran, 2-ethyltetrahydropyran, 2,2-dimethyltetrahydropyran, Hexamethylene oxide, 1,3-dioxane, 4-methyl-1,3-dioxane are more preferred,
Oxetane, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, hexamethylene oxide, 1,3-dioxane, 4-methyl-1,3-dioxane are particularly preferred,
Tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,3-dioxane is more preferred,
Tetrahydropyran is most preferred.
When the compounds mentioned in the preferred examples are used, the effect of suppressing gas generation is particularly large.

環状エーテル化合物は、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用してもよい。本発明の非水系電解液全体に対する環状エーテル化合物の配合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。前記配合量は、非水系電解液100質量%中、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%以上であり、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、更に好ましくは1.5質量%以下、最も好ましくは1.0質量%以下である。上記の含有量で用いることで、ガス発生抑制効果を十分に発揮できると共に、不要な抵抗上昇を抑制することができる。   As the cyclic ether compound, one type may be used alone, or two or more types may be used in optional combination and ratio. The amount of the cyclic ether compound to be added to the entire nonaqueous electrolytic solution of the present invention is not particularly limited, and is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. The amount is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and usually 10% by mass or less in 100% by mass of the nonaqueous electrolyte. , Preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 1.5% by mass or less, and most preferably 1.0% by mass or less. By using the above content, the gas generation suppressing effect can be sufficiently exhibited, and an unnecessary increase in resistance can be suppressed.

1−3.電解質
<リチウム塩>
本発明の非水系電解液における電解質としては、通常、リチウム塩が用いられる。リチウム塩としては、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がなく、任意のものを用いることができ、具体的には以下のものが挙げられる。
1-3. Electrolyte <Lithium salt>
As the electrolyte in the non-aqueous electrolyte of the present invention, a lithium salt is usually used. The lithium salt is not particularly limited as long as it is known to be used for this purpose, and any one can be used, and specific examples thereof include the following.

例えば、LiPF、LiBF、LiClO、LiAlF、LiSbF、LiTaF、LiWF等の無機リチウム塩;
LiWOF等のタングステン酸リチウム類;
HCOLi、CHCOLi、CHFCOLi、CHFCOLi、CFCOLi、CFCHCOLi、CF-CFCOLi、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;
For example, LiPF 6, LiBF 4, LiClO 4, LiAlF 4, LiSbF 6, inorganic lithium salts LiTaF 6, LiWF 7 and the like;
Lithium tungstates 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 Lithium carboxylate such as 2 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 Lithium sulfonate salts such as CF 2 CF 2 SO 3 Li;

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;
リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムビス(オキサラト)ボレート等のリチウムオキサラトボレート塩類;
リチウムテトラフルオロオキサラトフォスフェート、リチウムジフルオロビス(オキサラト)フォスフェート、リチウムトリス(オキサラト)フォスフェート等のリチウムオキサラトフォスフェート塩類;
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。
LiN (FCO) 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 SO 2 ) 2 , Lithium imide salts such as lithium cyclic 1,2-perfluoroethanedisulfonylimide, lithium cyclic 1,3-perfluoropropanedisulfonylimide, LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ) ;
Lithium methide salts such as LiC (FSO 2 ) 3 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , and LiC (C 2 F 5 SO 2 ) 3 ;
Lithium oxalatoborate salts such as lithium difluorooxalatoborate and lithium bis (oxalato) borate;
Lithium oxalatophosphate salts such as lithium tetrafluorooxalatophosphate, lithium difluorobis (oxalato) phosphate, lithium tris (oxalato) phosphate;
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 the like, and fluorine-containing organic lithium salts.

中でも、LiPF、LiBF、LiSbF、LiTaF、FSOLi、CFSOLi、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、LiC(FSO、LiC(CFSO、LiC(CSO、リチウムビスオキサラトボレート、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムテトラフルオロオキサラトホスフェート、リチウムジフルオロビスオキサラトフォスフェート、LiBFCF、LiBF、LiPF(CF、LiPF(C等が出力特性やハイレート充放電特性、高温保存特性、サイクル特性等を向上させる効果がある点から特に好ましい。 Among them, LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiTaF 6 , FSO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, LiN (FSO 2 ) 2 , LiN (FSO 2 ) (CF 3 SO 2 ), LiN (CF 3 SO 2 ) 2, LiN (C 2 F 5 SO 2) 2, lithium cyclic 1,2-perfluoroethanedisulfonylimide, lithium cyclic 1,3-perfluoropropanedisulfonylimide, LiC (FSO 2) 3, LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiC (C 2 F 5 SO 2 ) 3 , lithium bisoxalatoborate, lithium difluorooxalatoborate, lithium tetrafluorooxalatophosphate, lithium difluorobisoxalatophosphate, LiBF 3 CF 3 , LiBF 3 C 2 F 5 , LiPF 3 (CF 3 ) 3 , LiPF 3 (C 2 F 5 ) 3 and the like are particularly preferable because they have an effect of improving output characteristics, high-rate charge / discharge characteristics, high-temperature storage characteristics, cycle characteristics, and the like.

これらのリチウム塩は単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合の好ましい一例は、LiPFとLiBF、LiPFとLiN(FSOや、LiPFとFSOLi等の併用であり、負荷特性やサイクル特性を向上させる効果がある。
この場合、非水系電解液全体100質量%に対するLiBF或いはFSOLi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、0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上であり、また、通常30質量%以下、好ましくは20質量%以下である。
These lithium salts may be used alone or in combination of two or more. A preferable example in the case of using two or more kinds is a combination of LiPF 6 and LiBF 4 , LiPF 6 and LiN (FSO 2 ) 2 , or a combination of LiPF 6 and FSO 3 Li, and the effect of improving load characteristics and cycle characteristics. There is.
In this case, the mixing amount of LiBF 4 or FSO 3 Li with respect to 100% by mass of the whole non-aqueous electrolyte is not limited, and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. Usually, it is 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, and usually 30% by mass or less, preferably 20% by mass or less.

また、他の一例は、無機リチウム塩と有機リチウム塩との併用であり、この両者の併用は、高温保存による劣化を抑制する効果がある。有機リチウム塩としては、CFSOLi、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、LiC(FSO、LiC(CFSO、LiC(CSO、リチウムビスオキサラトボレート、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムテトラフルオロオキサラトホスフェート、リチウムジフルオロビスオキサラトフォスフェート、LiBFCF、LiBF、LiPF(CF、LiPF(C等であるのが好ましい。この場合には、非水系電解液全体100質量%に対する有機リチウム塩の割合は、好ましくは0.1質量%以上、特に好ましくは0.5質量%以上であり、また、好ましくは30質量%以下、特に好ましくは20質量%以下である。 Another example is the combined use of an inorganic lithium salt and an organic lithium salt, and the combined use of both has an effect of suppressing deterioration due to high-temperature storage. As the organic lithium salt, CF 3 SO 3 Li, LiN (FSO 2 ) 2 , LiN (FSO 2 ) (CF 3 SO 2 ), LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , lithium cyclic 1,2-perfluoroethanedisulfonylimide, lithium cyclic 1,3-perfluoropropanedisulfonylimide, LiC (FSO 2) 3, LiC (CF 3 SO 2) 3, LiC (C 2 F 5 SO 2 ) 3 , lithium bisoxalatoborate, lithium difluorooxalatoborate, lithium tetrafluorooxalatophosphate, lithium difluorobisoxalatophosphate, LiBF 3 CF 3 , LiBF 3 C 2 F 5 , LiPF 3 (CF 3 ) 3 , LiPF 3 (C 2 F 5 ) 3 and the like. In this case, the ratio of the organic lithium salt to 100% by mass of the whole nonaqueous electrolyte is preferably 0.1% by mass or more, particularly preferably 0.5% by mass or more, and preferably 30% by mass or less. And particularly preferably 20% by mass or less.

非水系電解液中のこれらのリチウム塩の濃度は、本発明の効果を損なわない限り、その含有量は特に制限されないが、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モル濃度は、好ましくは0.3mol/L以上、より好ましくは0.4mol/L以上、さらに好ましくは0.5mol/L以上であり、また、好ましくは3mol/L以下、より好ましくは2.5mol/L以下、さらに好ましくは2.0mol/L以下である。
リチウム塩の総モル濃度が上記範囲内にあることにより、電解液の電気伝導率が十分となり、また、粘度上昇による電気伝導度の低下、それに起因する電池性能の低下を防ぐ。
The concentration of these lithium salts in the non-aqueous electrolytic solution is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but the electric conductivity of the electrolytic solution is in a good range, and good battery performance is secured. In view of the above, the total molar concentration of the lithium salt in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.3 mol / L or more, more preferably 0.4 mol / L or more, further preferably 0.5 mol / L or more, , Preferably 3 mol / L or less, more preferably 2.5 mol / L or less, and still more preferably 2.0 mol / L or less.
When the total molar concentration of the lithium salt is within the above range, the electric conductivity of the electrolytic solution becomes sufficient, and a decrease in electric conductivity due to an increase in viscosity and a decrease in battery performance due to the decrease are prevented.

1−4.非水溶媒
本発明における非水溶媒について特に制限はなく、公知の有機溶媒を用いることが可能である。これらを例示すると、フッ素原子を有さない環状カーボネート、鎖状カーボネート、環状カルボン酸エステル、エーテル系化合物、スルホン系化合物等が挙げられる。
1-4. Non-aqueous solvent The non-aqueous solvent in the present invention is not particularly limited, and a known organic solvent can be used. Examples thereof include a cyclic carbonate having no fluorine atom, a chain carbonate, a cyclic carboxylate, an ether-based compound, and a sulfone-based compound.

<フッ素原子を有さない環状カーボネート>
フッ素原子を有さない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環状カーボネートが挙げられる。
炭素数2〜4のアルキレン基を有する、フッ素原子を有さない環状カーボネートの具体的な例としては、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。
<Cyclic carbonate without fluorine atom>
Examples of the cyclic carbonate having no fluorine atom include a cyclic carbonate having an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms.
Specific examples of the cyclic carbonate having no fluorine atom and having an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms include ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate. Among them, ethylene carbonate and propylene carbonate are particularly preferable from the viewpoint of improving battery characteristics derived from the improvement of the degree of dissociation of lithium ions.

フッ素原子を有さない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用してもよい。
フッ素原子を有さない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が、1種を単独で用いる場合の配合量は、非水溶媒100体積%中、5体積%以上、より好ましくは10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、95体積%以下、より好ましくは90体積%以下、さらに好ましくは85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。
As the cyclic carbonate having no fluorine atom, one kind may be used alone, and two kinds or more may be used in optional combination and ratio.
The amount of the cyclic carbonate having no fluorine atom is not particularly limited, and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. However, when one type is used alone, the amount of the nonaqueous solvent is 100% by volume. Medium, it is at least 5% by volume, more preferably at least 10% by volume. By setting the content in this range, it is possible to avoid a decrease in electric conductivity due to a decrease in the dielectric constant of the non-aqueous electrolyte, and to improve the large current discharge characteristics, stability to the negative electrode, and cycle characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery. Range. Further, the content is 95% by volume or less, more preferably 90% by volume or less, further preferably 85% by volume or less. By setting the content in this range, the viscosity of the non-aqueous electrolyte is set to an appropriate range, the decrease in ionic conductivity is suppressed, and the load characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery are easily set to a favorable range.

<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の鎖状カーボネートが好ましく、炭素数3〜7のジアルキルカーボネートがより好ましい。
鎖状カーボネートの具体例としては、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。
<Chain carbonate>
As the chain carbonate, a chain carbonate having 3 to 7 carbon atoms is preferable, and a dialkyl carbonate having 3 to 7 carbon atoms is more preferable.
Specific examples of the chain carbonate include 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, and isobutyl methyl. Examples thereof include carbonate, t-butylmethyl carbonate, ethyl-n-propyl carbonate, n-butylethyl carbonate, isobutylethyl carbonate, and t-butylethyl carbonate.

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。
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」と記載する場合がある)も好適に用いることができる。
Among them, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, diisopropyl carbonate, n-propyl isopropyl carbonate, ethyl methyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate are preferable, and dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate are particularly preferable. is there.
Further, chain carbonates having a fluorine atom (hereinafter sometimes referred to as “fluorinated chain carbonate”) can also be suitably used.

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及びその誘導体、フッ素化エチルメチルカーボネート及びその誘導体、フッ素化ジエチルカーボネート及びその誘導体等が挙げられる。
The number of fluorine atoms in the fluorinated chain 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 chain carbonate has a plurality of fluorine atoms, they may be bonded to the same carbon or to different carbons.
Examples of the fluorinated chain carbonate include fluorinated dimethyl carbonate and its derivatives, fluorinated ethyl methyl carbonate and its derivatives, and fluorinated diethyl carbonate and its derivatives.

フッ素化ジメチルカーボネート及びその誘導体としては、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。
フッ素化エチルメチルカーボネート及びその誘導体としては、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 the fluorinated dimethyl carbonate and derivatives thereof include fluoromethyl methyl carbonate, difluoromethyl methyl carbonate, trifluoromethyl methyl carbonate, bis (fluoromethyl) carbonate, bis (difluoromethyl) carbonate, bis (trifluoromethyl) carbonate and the like. Can be
Examples of fluorinated ethyl methyl carbonate and derivatives thereof include 2-fluoroethyl methyl carbonate, ethyl fluoromethyl carbonate, 2,2-difluoroethyl methyl carbonate, 2-fluoroethyl fluoromethyl carbonate, ethyl difluoromethyl carbonate, 2,2,2 -Trifluoroethyl methyl carbonate, 2,2-difluoroethyl fluoromethyl carbonate, 2-fluoroethyl difluoromethyl carbonate, ethyl trifluoromethyl carbonate and the like.

フッ素化ジエチルカーボネート及びその誘導体としては、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。   Examples of the fluorinated diethyl carbonate and its derivatives include ethyl- (2-fluoroethyl) carbonate, ethyl- (2,2-difluoroethyl) carbonate, bis (2-fluoroethyl) carbonate, and ethyl- (2,2,2- Trifluoroethyl) 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 and the like can be 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配合量は、非水溶媒100体積%中、好ましくは5体積%以上、より好ましくは10体積%以上、さらに好ましくは15体積%以上である。このように下限を設定することにより、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大電流放電特性を良好な範囲としやすくなる。また、鎖状カーボネートは、非水溶媒100体積%中、90体積%以下、より好ましくは85体積%以下、特に好ましくは80体積%以下であることが好ましい。このように上限を設定することにより、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を良好な範囲としやすくなる。
One type of chain carbonate may be used alone, or two or more types may be used in combination at any combination and in any ratio.
The mixing amount of the chain carbonate is preferably 5% by volume or more, more preferably 10% by volume or more, and further preferably 15% by volume or more in 100% by volume of the nonaqueous solvent. By setting the lower limit in this manner, the viscosity of the non-aqueous electrolyte is set to an appropriate range, the decrease in ionic conductivity is suppressed, and the large current discharge characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery are easily set to a favorable range. Become. The chain carbonate content is preferably 90% by volume or less, more preferably 85% by volume or less, particularly preferably 80% by volume or less in 100% by volume of the nonaqueous solvent. By setting the upper limit in this manner, it is possible to avoid a decrease in electric conductivity due to a decrease in the dielectric constant of the non-aqueous electrolyte, and to easily set a large current discharge characteristic of the non-aqueous electrolyte secondary battery to a favorable range. .

<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、炭素数が3〜12のものが好ましい。
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。
<Cyclic carboxylate>
As the cyclic carboxylic acid ester, those having 3 to 12 carbon atoms are preferable.
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 improving battery characteristics derived from the improvement of the degree of dissociation of lithium ions.

環状カルボン酸エステルは、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。
環状カルボン酸エステルの配合量は、通常、非水溶媒100体積%中、好ましくは5体積%以上、より好ましくは10体積%以上である。この範囲であれば、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大電流放電特性を向上させやすくなる。また、環状カルボン酸エステルの配合量は、好ましくは50体積%以下、より好ましくは40体積%以下である。このように上限を設定することにより、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大電流放電特性を良好な範囲としやすくなる。
As the cyclic carboxylic acid ester, one type may be used alone, or two or more types may be used in optional combination and ratio.
The amount of the cyclic carboxylate is usually 5% by volume or more, more preferably 10% by volume or more in 100% by volume of the nonaqueous solvent. Within this range, the electric conductivity of the non-aqueous electrolyte can be improved, and the large-current discharge characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be easily improved. The amount of the cyclic carboxylic acid ester is preferably 50% by volume or less, more preferably 40% by volume or less. By setting the upper limit in this manner, the viscosity of the non-aqueous electrolyte is adjusted to an appropriate range, a decrease in electric conductivity is avoided, an increase in negative electrode resistance is suppressed, and a large current discharge of the non-aqueous electrolyte secondary battery is performed. The characteristics can be easily set in a good range.

<エーテル系化合物>
エーテル系化合物としては、一部の水素がフッ素にて置換されていてもよい炭素数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。
<Ether compounds>
As the ether compound, a chain ether having 3 to 10 carbon atoms and a cyclic ether having 3 to 6 carbon atoms which may be partially substituted with fluorine are preferable.
As a chain ether having 3 to 10 carbon atoms,
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-tetrafluoroethyl) ether, ethyl-n-propylether, ethyl (3-fluoro-n-propyl) ether, ethyl (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, ethyl (2,2,3,3-tetra) Fluoro-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) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) Ether, (2-fluoroethyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, 2,2,2-trifluoroethyl-n-propylether, (2,2,2- (Trifluoroethyl) (3-fluoro-n-propyl) ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (2 , 2-trifluoroethyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro- n-propyl) ether, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-n-propyl ether, (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-propylether, (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-trifluoro-n-propyl) ) (2,2,3,3- Trafluoro-n-propyl) ether, (3,3,3-trifluoro-n-propyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di (2,2,3 , 3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di ( 2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di-n-butyl ether, dimethoxymethane, methoxyethoxymethane, methoxy (2-fluoroethoxy) methane, methoxy (2,2,2-tri Fluoroethoxy) methane, methoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, diethoxymethane, ethoxy (2-fluoroethoxy) methane, ethoxy (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) methane, di (2,2,2-trifluoroethoxy) methane, (2,2,2-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-tetrafluoroethoxy) ethane, diethoxyethane, ethoxy 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-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 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。
以上挙げたエーテル系化合物の中でも、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。
Examples of the cyclic ether having 3 to 6 carbon atoms include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxane, 2-methyl-1,3-dioxane, 4-methyl-1,3-dioxane, , 4-dioxane and the like, and fluorinated compounds thereof.
Among the above ether compounds, dimethoxymethane, diethoxymethane, ethoxymethoxymethane, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether, diethylene glycol dimethyl ether have a high solvating ability to lithium ions. And dimethoxymethane, diethoxymethane, and ethoxymethoxymethane, which have low viscosity and provide high ionic conductivity.

エーテル系化合物は、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用してもよい。
エーテル系化合物の配合量は、通常、非水溶媒100体積%中、好ましくは5体積%以上、より好ましくは10体積%以上、さらに好ましくは15体積%以上、また、好ましくは70体積%以下、より好ましくは60体積%以下、さらに好ましくは50体積%以下である。
One of the ether compounds may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and in any ratio.
The compounding amount of the ether compound is usually 5% by volume or more, preferably 10% by volume or more, more preferably 15% by volume or more, and preferably 70% by volume or less in 100% by volume of the non-aqueous solvent. It is more preferably at most 60% by volume, still more preferably at most 50% by volume.

この範囲であれば、エーテル系化合物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く、負極活物質が炭素質材料を含む場合、エーテル系化合物がリチウムイオンと共に共挿入されて容量が低下するといった事態を回避しやすい。   Within this range, it is easy to improve the lithium ion dissociation degree of the ether compound and to improve the ion conductivity derived from the decrease in viscosity, and when the negative electrode active material contains a carbonaceous material, the ether compound is lithium ion It is easy to avoid a situation where the capacity is reduced due to co-insertion with the above.

<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。
<Sulfone compound>
As the sulfone compound, a cyclic sulfone having 3 to 6 carbon atoms and a chain sulfone having 2 to 6 carbon atoms are preferable. The number of sulfonyl groups in one molecule is preferably one or two.

炭素数3〜6の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。
As the cyclic sulfone having 3 to 6 carbon atoms,
Trimethylene sulfones, tetramethylene sulfones, hexamethylene sulfones, which are monosulfone compounds;
Examples of the disulfone compound include trimethylene disulfones, tetramethylene disulfones, and hexamethylene disulfones.

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。
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」と記載する場合がある)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。
Among them, from the viewpoints of dielectric constant and viscosity, tetramethylene sulfones, tetramethylene disulfones, hexamethylene sulfones, and hexamethylene disulfones are more preferred, and tetramethylene sulfones (sulfolanes) are particularly preferred.
As the sulfolane, sulfolane and / or a sulfolane derivative (hereinafter sometimes referred to as “sulfolane” including sulfolane) is preferable. As the sulfolane derivative, one in which one or more hydrogen atoms bonded to carbon atoms constituting the sulfolane ring are 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、入出力特性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-methyl Sulfolane, 4-fluoro-2-methylsulfolane, 5-fluoro-3-methylsulfolane, 5-fluoro-2-methylsulfolane, 2-fluoromethylsulfolane, 3-fluoromethylsulfolane, 2-difluoromethylsulfolane, 3-difluoro Methylsulfolane, 2- Trifluoromethylsulfolane, 3-trifluoromethylsulfolane, 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 ionic conductivity and high input / output characteristics.

また、炭素数2〜6の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。
Further, as a chain sulfone having 2 to 6 carbon atoms,
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, pentafluoro Ethyl methyl sulfone, ethyl monofluoromethyl sulfone, ethyl difluoromethyl sulfone, ethyl trifluoromethyl sulfone, perfume Oroethyl methyl sulfone, ethyl trifluoroethyl sulfone, ethyl pentafluoroethyl sulfone, di (trifluoroethyl) sulfone, perfluorodiethyl sulfone, fluoromethyl-n-propyl sulfone, difluoromethyl-n-propyl sulfone, trifluoromethyl- n-propylsulfone, fluoromethylisopropylsulfone, difluoromethylisopropylsulfone, trifluoromethylisopropylsulfone, trifluoroethyl-n-propylsulfone, trifluoroethylisopropylsulfone, pentafluoroethyl-n-propylsulfone, pentafluoroethylisopropylsulfone , Trifluoroethyl-n-butylsulfone, trifluoroethyl-t-butylsulfone, pentafluoroethyl- - 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、入出力特性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 high ion conductivity, preferable because the input-output characteristic is high.

スルホン系化合物は、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用してもよい。
スルホン系化合物の配合量は、通常、非水溶媒100体積%中、好ましくは0.3体積%以上、より好ましくは1体積%以上、さらに好ましくは5体積%以上であり、また、好ましくは40体積%以下、より好ましくは35体積%以下、さらに好ましくは30体積%以下である。
この範囲であれば、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充放電を高電流密度で行う場合に、充放電容量維持率が低下するといった事態を回避しやすい。
One of the sulfone compounds may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and in any ratio.
The compounding amount of the sulfone compound is usually preferably at least 0.3% by volume, more preferably at least 1% by volume, still more preferably at least 5% by volume, and preferably at least 40% by volume, in 100% by volume of the nonaqueous solvent. % By volume or less, more preferably 35% by volume or less, further preferably 30% by volume or less.
Within this 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 can be adjusted to an appropriate range to prevent a decrease in electric conductivity. When charging / discharging the aqueous electrolyte secondary battery at a high current density, it is easy to avoid a situation in which the charge / discharge capacity retention rate decreases.

<フッ素原子を有する環状カーボネートを非水溶媒として用いる場合>
フッ素原子を有する環状カーボネートは、非水系電解液において、1−2−2.で示したとおり、一般式(A)で示される化合物と併用する助剤としても用いることができ、非水溶媒としても用いることができる。
本発明において、フッ素原子を有する環状カーボネートを非水溶媒として用いる場合は、フッ素原子を有する環状カーボネート以外の非水溶媒として、上記例示した非水溶媒の1種を、フッ素原子を有する環状カーボネートと組み合わせて用いてもよく、2種以上を、フッ素原子を有する環状カーボネートと組み合わせて併用してもよい。
<When a cyclic carbonate having a fluorine atom is used as a non-aqueous solvent>
The cyclic carbonate having a fluorine atom can be used in a non-aqueous electrolyte to form 1-2-2. As shown in the above, the compound can be used as an auxiliary in combination with the compound represented by the general formula (A), and can also be used as a non-aqueous solvent.
In the present invention, when using a cyclic carbonate having a fluorine atom as the non-aqueous solvent, as the non-aqueous solvent other than the cyclic carbonate having a fluorine atom, one of the non-aqueous solvents exemplified above, a cyclic carbonate having a fluorine atom They may be used in combination, or two or more kinds may be used in combination with a cyclic carbonate having a fluorine atom.

例えば、非水溶媒の好ましい組合せの一つとして、フッ素原子を有する環状カーボネートと鎖状カーボネートを主体とする組合せが挙げられる。中でも、非水溶媒に占めるフッ素原子を有する環状カーボネートと鎖状カーボネートとの合計が、好ましくは60体積%以上、より好ましくは80体積%以上、更に好ましくは90体積%以上であり、かつフッ素原子を有する環状カーボネートと鎖状カーボネートとの合計に対するフッ素原子を有する環状カーボネートの割合が3体積%以上、好ましくは5体積%以上、より好ましくは10体積%以上、さらに好ましくは15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、より好ましくは40体積%以下、さらに好ましくは35体積%以下、特に好ましくは30体積%以下、最も好ましくは20体積%以下である。   For example, one of the preferable combinations of the non-aqueous solvent includes a combination mainly composed of a cyclic carbonate having a fluorine atom and a chain carbonate. Among them, the sum of the cyclic carbonate having a fluorine atom and the chain carbonate occupying the nonaqueous solvent is preferably 60% by volume or more, more preferably 80% by volume or more, further preferably 90% by volume or more, and the fluorine atom Is 3 vol% or more, preferably 5 vol% or more, more preferably 10 vol% or more, and still more preferably 15 vol% or more, with respect to the total of the cyclic carbonate having the above and the chain carbonate. It is usually at most 60% by volume, preferably at most 50% by volume, more preferably at most 40% by volume, further preferably at most 35% by volume, particularly preferably at most 30% by volume, most preferably at most 20% by volume.

これらの非水溶媒の組み合わせを用いると、これを用いて作製された電池のサイクル特性と高温保存特性(特に、高温保存後の残存容量及び高負荷放電容量)のバランスが良くなることがある。
例えば、フッ素原子を有する環状カーボネートと鎖状カーボネートの好ましい組み合わせの具体例としては、
モノフルオロエチレンカーボネートとジメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとジエチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート等が挙げられる。
When a combination of these non-aqueous solvents is used, the balance between the cycle characteristics and the high-temperature storage characteristics (particularly, the remaining capacity and high-load discharge capacity after high-temperature storage) of a battery manufactured using the combination may be improved.
For example, as a specific example of a preferred combination of a cyclic carbonate having a fluorine atom and a chain carbonate,
Monofluoroethylene carbonate and dimethyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and diethyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and dimethyl carbonate and diethyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoro Examples include ethylene carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate, and monofluoroethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate.

フッ素原子を有する環状カーボネートと鎖状カーボネートとの組み合わせの中で、鎖状カーボネートとして対称鎖状アルキルカーボネート類を含有するものが更に好ましく、特に、モノフルオロエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネートといったモノフルオロエチレンカーボネートと対称鎖状カーボネート類と非対称鎖状カーボネート類を含有するものが、サイクル特性と大電流放電特性のバランスが良いので好ましい。中でも、対称鎖状カーボネート類がジメチルカーボネートであることが好ましく、又、鎖状カーボネートのアルキル基は炭素数1〜2が好ましい。   Among the combination of a cyclic carbonate having a fluorine atom and a chain carbonate, those containing a symmetric chain alkyl carbonate as the chain carbonate are more preferable, and particularly, monofluoroethylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, Those containing monofluoroethylene carbonate such as fluoroethylene carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, symmetric linear carbonates and asymmetric linear carbonates have cycle characteristics. And a large current discharge characteristic are preferable. Among them, the symmetric chain carbonates are preferably dimethyl carbonate, and the alkyl group of the chain carbonate preferably has 1 to 2 carbon atoms.

これらのフッ素原子を有する環状カーボネートと鎖状カーボネート類との組み合わせに、更にフッ素原子を有さない環状カーボネートを加えた組み合わせも、好ましい組み合わせとして挙げられる。中でも、非水溶媒に占めるフッ素原子を有する環状カーボネートとフッ素原子を有さない環状カーボネートとの合計が、好ましくは10体積%以上、より好ましくは15体積%以上、さらに好ましくは20体積%以上であり、かつフッ素原子を有する環状カーボネートとフッ素原子を有さない環状カーボネートとの合計に対するフッ素原子を有する環状カーボネートの割合が1体積%以上、好ましくは3体積%以上、より好ましくは5体積%以上、さらに好ましくは10体積%以上、特に好ましくは20体積%以上であり、また、好ましくは95体積%以下、より好ましくは85体積%以下、さらに好ましくは75体積%以下、特に好ましくは60体積%以下のものである。   A preferable combination is a combination of the combination of the cyclic carbonate having a fluorine atom and the chain carbonates further added with a cyclic carbonate having no fluorine atom. Among them, the sum of the cyclic carbonate having a fluorine atom and the cyclic carbonate having no fluorine atom in the nonaqueous solvent is preferably 10% by volume or more, more preferably 15% by volume or more, and still more preferably 20% by volume or more. And the proportion of the cyclic carbonate having a fluorine atom to the total of the cyclic carbonate having a fluorine atom and the cyclic carbonate having no fluorine atom is 1% by volume or more, preferably 3% by volume or more, more preferably 5% by volume or more. It is more preferably at least 10% by volume, particularly preferably at least 20% by volume, preferably at most 95% by volume, more preferably at most 85% by volume, further preferably at most 75% by volume, particularly preferably at most 60% by volume. These are:

この濃度範囲でフッ素原子を有さない環状カーボネートを含有すると、負極に安定な保護被膜を形成しつつ、電解液の電気伝導度を維持できる。
フッ素原子を有する環状カーボネートとフッ素原子を有さない環状カーボネートと鎖状カーボネートの好ましい組み合わせの具体例としては、
モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとジメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとジエチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジエチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジエチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート等が挙げられる。
When a cyclic carbonate having no fluorine atom is contained in this concentration range, the electric conductivity of the electrolytic solution can be maintained while forming a stable protective film on the negative electrode.
Specific examples of a preferred combination of a cyclic carbonate having a fluorine atom, a cyclic carbonate having no fluorine atom and a chain carbonate,
Monofluoroethylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, monofluoroethylene carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate, monofluoroethylene carbonate, ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, monofluoro Ethylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate G, monofluoroethylene carbonate and propylene carbonate and dimethyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and propylene carbonate and diethyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and propylene carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and propylene carbonate and dimethyl carbonate and diethyl carbonate; Monofluoroethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and propylene carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and propylene carbonate, dimethyl carbonate and diethyl carbonate Tyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, monofluoroethylene carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, monofluoroethylene carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene Carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, monofluoroethylene carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate and Examples include diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate.

フッ素原子を有する環状カーボネートとフッ素原子を有さない環状カーボネートと鎖状カーボネートとの組み合わせの中で、鎖状カーボネートとして非対称鎖状アルキルカーボネート類を含有するものがさらに好ましく、特に、
モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、モノフルオロエチレンカーボネートとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート
といったモノフルオロエチレンカーボネートと非対称鎖状カーボネート類を含有するものが、サイクル特性と大電流放電特性のバランスが良いので好ましい。中でも、非対称鎖状カーボネート類がエチルメチルカーボネートであるのが好ましく、又、鎖状カーボネートのアルキル基は炭素数1〜2が好ましい。
Among combinations of a cyclic carbonate having a fluorine atom and a cyclic carbonate having no fluorine atom and a chain carbonate, those containing an asymmetric chain alkyl carbonate as the chain carbonate are more preferable, particularly,
Monofluoroethylene carbonate and ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and propylene carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and ethylene carbonate and dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and propylene carbonate and dimethyl carbonate Ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and propylene carbonate Ethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and ethylene carbonate and propylene carbonate and diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and ethylene carbonate and dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate and propylene carbonate And dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, monofluoroethylene carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate. Since the balance of Le characteristics and large-current discharge characteristics may preferably. Among them, the asymmetric chain carbonates are preferably ethyl methyl carbonate, and the alkyl group of the chain carbonate preferably has 1 to 2 carbon atoms.

非水溶媒中にエチルメチルカーボネートを含有する場合は、全非水溶媒中に占めるエチルメチルカーボネートの割合が、好ましくは10体積%以上、より好ましくは20体積%以上、さらに好ましくは25体積%以上、特に好ましくは30体積%以上であり、また、好ましくは95体積%以下、より好ましくは90体積%以下、さらに好ましくは85体積%以下、特に好ましくは80体積%以下となる範囲で含有させると、電池の負荷特性が向上することがある。
上記フッ素原子を有する環状カーボネートと鎖状カーボネートを主体とする組合せにおいては、上記フッ素原子を有さない環状カーボネート以外にも、環状カルボン酸エステル類、鎖状カルボン酸エステル類、環状エーテル類、鎖状エーテル類、含硫黄有機溶媒、含燐有機溶媒、含フッ素芳香族溶媒等、他の溶媒を混合してもよい。
When ethyl methyl carbonate is contained in the non-aqueous solvent, the proportion of ethyl methyl carbonate in the total non-aqueous solvent is preferably 10% by volume or more, more preferably 20% by volume or more, and still more preferably 25% by volume or more. It is particularly preferably at least 30% by volume, more preferably at most 95% by volume, more preferably at most 90% by volume, further preferably at most 85% by volume, particularly preferably at most 80% by volume. In some cases, the load characteristics of the battery may be improved.
In the combination mainly composed of a cyclic carbonate having a fluorine atom and a chain carbonate, in addition to the cyclic carbonate having no fluorine atom, a cyclic carboxylate, a chain carboxylate, a cyclic ether, a chain Other solvents such as ethers, sulfur-containing organic solvents, phosphorus-containing organic solvents, and fluorine-containing aromatic solvents may be mixed.

<フッ素原子を有する環状カーボネートを助剤として用いる場合>
本発明において、フッ素原子を有する環状カーボネートを助剤として用いる場合は、フッ素原子を有する環状カーボネート以外の非水溶媒として、上記例示した非水溶媒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。
例えば、非水溶媒の好ましい組合せの一つとして、フッ素原子を有さない環状カーボネートと鎖状カーボネートを主体とする組合せが挙げられる。
<When a cyclic carbonate having a fluorine atom is used as an auxiliary>
In the present invention, when a cyclic carbonate having a fluorine atom is used as an auxiliary, one of the non-aqueous solvents exemplified above may be used alone as the non-aqueous solvent other than the cyclic carbonate having a fluorine atom, and two or more kinds may be used. May be used in any combination and in any ratio.
For example, one of the preferable combinations of the non-aqueous solvent is a combination mainly composed of a cyclic carbonate having no fluorine atom and a chain carbonate.

中でも、非水溶媒に占めるフッ素原子を有さない環状カーボネートと鎖状カーボネートとの合計が、好ましくは70体積%以上、より好ましくは80体積%以上、さらに好ましくは90体積%以上であり、かつフッ素原子を有さない環状カーボネートと鎖状カーボネートとの合計に対するフッ素原子を有さない環状カーボネートの割合が好ましくは5体積%以上、より好ましくは10体積%以上、さらに好ましくは15体積%以上であり、また、好ましくは50体積%以下、より好ましくは35体積%以下、さらに好ましくは30体積%以下、特に好ましくは25体積%以下である。
これらの非水溶媒の組み合わせを用いると、これを用いて作製された電池のサイクル特性と高温保存特性(特に、高温保存後の残存容量及び高負荷放電容量)のバランスが良くなることがある。
Among them, the total of the cyclic carbonate having no fluorine atom and the chain carbonate occupying the nonaqueous solvent is preferably 70% by volume or more, more preferably 80% by volume or more, further preferably 90% by volume or more, and The proportion of the cyclic carbonate having no fluorine atom to the total of the cyclic carbonate having no fluorine atom and the chain carbonate is preferably 5% by volume or more, more preferably 10% by volume or more, and still more preferably 15% by volume or more. Yes, it is preferably at most 50% by volume, more preferably at most 35% by volume, further preferably at most 30% by volume, particularly preferably at most 25% by volume.
When a combination of these non-aqueous solvents is used, the balance between the cycle characteristics and the high-temperature storage characteristics (particularly, the remaining capacity and high-load discharge capacity after high-temperature storage) of a battery manufactured using the combination may be improved.

例えば、フッ素原子を有さない環状カーボネートと鎖状カーボネートの好ましい組み合わせの具体例としては、
エチレンカーボネートとジメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、プロピレンカーボネートとエチルメチルカーボネート、プロピレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチルカーボネート、プロピレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジメチルカーボネート等が挙げられる。
For example, specific examples of preferred combinations of a cyclic carbonate and a chain carbonate having no fluorine atom include:
Ethylene carbonate and dimethyl carbonate, ethylene carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate, ethylene carbonate and dimethyl carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate and dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, ethylene carbonate and diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, ethylene carbonate Dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, propylene carbonate, ethyl methyl carbonate, propylene carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, propylene carbonate, ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, and the like.

フッ素原子を有さない環状カーボネートと鎖状カーボネートとの組み合わせの中で、鎖状カーボネートとして非対称鎖状アルキルカーボネート類を含有するものがさらに好ましく、特に、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート、プロピレンカーボネートとエチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジメチルカーボネート、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチルカーボネート、プロピレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジメチルカーボネート、プロピレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチルカーボネートといったものがサイクル特性と大電流放電特性のバランスが良いので好ましい。   Among the combinations of cyclic carbonates having no fluorine atom and chain carbonates, those containing asymmetric chain alkyl carbonates as chain carbonates are more preferable, particularly, ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate, propylene carbonate and ethyl. Methyl carbonate, ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and dimethyl carbonate, ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate, propylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and dimethyl carbonate, propylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate have cycle characteristics and high current. This is preferable because the discharge characteristics are well balanced.

中でも、非対称鎖状カーボネート類がエチルメチルカーボネートであるのが好ましく、又、鎖状カーボネートのアルキル基は炭素数1〜2が好ましい。
非水溶媒中にジメチルカーボネートを含有する場合は、全非水溶媒中に占めるジメチルカーボネートの割合が、好ましくは10体積%以上、より好ましくは20体積%以上、さらに好ましくは25体積%以上、特に好ましくは30体積%以上であり、また、好ましくは90体積%以下、より好ましくは80体積%以下、さらに好ましくは75体積%以下、特に好ましくは、70体積%以下となる範囲で含有させると、電池の負荷特性が向上することがある。
Among them, the asymmetric chain carbonates are preferably ethyl methyl carbonate, and the alkyl group of the chain carbonate preferably has 1 to 2 carbon atoms.
When dimethyl carbonate is contained in the non-aqueous solvent, the proportion of dimethyl carbonate in the total non-aqueous solvent is preferably at least 10% by volume, more preferably at least 20% by volume, further preferably at least 25% by volume, particularly preferably at least 25% by volume. It is preferably at least 30% by volume, more preferably at most 90% by volume, more preferably at most 80% by volume, still more preferably at most 75% by volume, particularly preferably at most 70% by volume, The load characteristics of the battery may be improved.

中でも、ジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネートを含有し、ジメチルカーボネートの含有割合をエチルメチルカーボネートの含有割合よりも多くすることにより、電解液の電気伝導度を維持できながら、高温保存後の電池特性が向上することがあり好ましい。
全非水溶媒中に占めるジメチルカーボネートのエチルメチルカーボネートに対する体積比(ジメチルカーボネート/エチルメチルカーボネート)は、電解液の電気伝導度の向上と保存後の電池特性を向上させる点で、1.1以上が好ましく、1.5以上がより好ましく、2.5以上がさらに好ましい。上記体積比(ジメチルカーボネート/エチルメチルカーボネート)は、電池特性向上の点で、40以下が好ましく、20以下がより好ましく、10以下がさらに好ましく、8以下が特に好ましい。
Above all, by containing dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, and by increasing the content of dimethyl carbonate to be greater than the content of ethyl methyl carbonate, the battery characteristics after high-temperature storage are improved while maintaining the electrical conductivity of the electrolytic solution. Is preferred.
The volume ratio of dimethyl carbonate to ethyl methyl carbonate (dimethyl carbonate / ethyl methyl carbonate) in the total nonaqueous solvent is 1.1 or more in terms of improving the electric conductivity of the electrolytic solution and improving the battery characteristics after storage. Is preferably 1.5 or more, more preferably 2.5 or more. The volume ratio (dimethyl carbonate / ethyl methyl carbonate) is preferably 40 or less, more preferably 20 or less, further preferably 10 or less, and particularly preferably 8 or less, from the viewpoint of improving battery characteristics.

上記フッ素原子を有さない環状カーボネートと鎖状カーボネートを主体とする組合せにおいては、環状カルボン酸エステル類、鎖状カルボン酸エステル類、環状エーテル類、鎖状エーテル類、含硫黄有機溶媒、含燐有機溶媒、芳香族含フッ素溶媒等、他の溶媒を混合してもよい。
なお、本明細書において、非水溶媒の体積は25℃での測定値であるが、エチレンカーボネートのように25℃で固体のものは融点での測定値を用いる。
In the combination mainly composed of a cyclic carbonate and a chain carbonate having no fluorine atom, cyclic carboxylate esters, chain carboxylate esters, cyclic ethers, chain ethers, sulfur-containing organic solvent, phosphorus-containing Other solvents such as an organic solvent and an aromatic fluorinated solvent may be mixed.
In this specification, the volume of the non-aqueous solvent is a value measured at 25 ° C., but for a solid such as ethylene carbonate at 25 ° C., the value measured at the melting point is used.

1−5.助剤
本発明の非水系電解液二次電池において、一般式(A)で表される化合物、並びに炭素−炭素不飽和結合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外に、目的に応じて適宜助剤を用いてもよい。助剤としては、以下に示されるイソシアネート化合物、酸無水物化合物、フッ素化不飽和環状カーボネート、三重結合を有する化合物、その他の助剤等が挙げられる。
1-5. In the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, in addition to the compound represented by the general formula (A), a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, and a cyclic carbonate having a fluorine atom, Auxiliaries may be used as appropriate. Examples of the auxiliary include the following isocyanate compounds, acid anhydride compounds, fluorinated unsaturated cyclic carbonates, compounds having a triple bond, and other auxiliary agents.

1−5−1.イソシアネート化合物
イソシアネート化合物としては、分子内にイソシアネート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。
イソシアネート化合物の具体例としては、例えば、
メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、プロピルイソシアネート、イソプロピルイソシアネート、ブチルイソシアネート、t−ブチルイソシアネート、ペンチルイソシアネート、ヘキシルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、フェニルイソシアネート、フロロフェニルイソシアネートなどの炭化水素系モノイソシアネート化合物;
ビニルイソシアネート、アリルイソシアネート、エチニルイソシアネート、プロピニルイソシアネートなどの炭素−炭素不飽和結合を有するモノイソシアネート化合物;
モノメチレンジイソシアネート、ジメ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、ノナ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、1,3−ジイソシアナトプロパン、1,4−ジイソシアナト−2−ブテン、1,4−ジイソシアナト−2−フルオロブタン、1,4−ジイソシアナト−2,3−ジフルオロブタン、1,5−ジイソシアナト−2−ペンテン、1,5−ジイソシアナト−2−メチルペンタン、1,6−ジイソシアナト−2−ヘキセン、1,6−ジイソシアナト−3−ヘキセン、1,6−ジイソシアナト−3−フルオロヘキサン、1,6−ジイソシアナト−3,4−ジフルオロヘキサン、トルエンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、1,2−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,2−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,3−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,4−ジイソシアナトシクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタン−1,1’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−2,2’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−3,3’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,5−ジイルビス(メチルイソシアネート)、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,6−ジイルビス(メチルイソシアネート)、ジイソシアン酸イソホロン、カルボニルジイソシアネート、1,4−ジイソシアナトブタン−1,4−ジオン、1,5−ジイソシアナトペンタン−1,5−ジオン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナートなどの炭化水素系ジイソシアネート化合物;
ジイソシアナトスルホン、(オルト−、メタ−、パラ−)トルエンスルホニルイソシアネート、ベンゼンスルホニルイソシアネート、フルオロスルホニルイソシアネート、フェノキシスルホニルイソシアネート、ペンタフルオロフェノキシスルホニルイソシアネート、メトキシスルホニルイソシアネートなどのイソシアネート化合物;
等が挙げられる。
1-5-1. Isocyanate Compound The type of the isocyanate compound is not particularly limited as long as the compound has an isocyanate group in the molecule.
Specific examples of the isocyanate compound include, for example,
Hydrocarbon monoisocyanate compounds such as methyl isocyanate, ethyl isocyanate, propyl isocyanate, isopropyl isocyanate, butyl isocyanate, t-butyl isocyanate, pentyl isocyanate, hexyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, phenyl isocyanate, and fluorophenyl isocyanate;
Monoisocyanate compounds having a carbon-carbon unsaturated bond, such as vinyl isocyanate, allyl isocyanate, ethynyl isocyanate, and propynyl isocyanate;
Monomethylene diisocyanate, dimethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, nonamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 1,3-diisocyanate Natopropane, 1,4-diisocyanato-2-butene, 1,4-diisocyanato-2-fluorobutane, 1,4-diisocyanato-2,3-difluorobutane, 1,5-diisocyanato-2-pentene, 1,5 Diisocyanato-2-methylpentane, 1,6-diisocyanato-2-hexene, 1,6-diisocyanato-3-hexene, 1,6 Diisocyanato-3-fluorohexane, 1,6-diisocyanato-3,4-difluorohexane, toluene diisocyanate, xylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, 1,2-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (isocyanato Methyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,2-diisocyanatocyclohexane, 1,3-diisocyanatocyclohexane, 1,4-diisocyanatocyclohexane, dicyclohexylmethane-1,1 ′ Diisocyanate, dicyclohexylmethane-2,2'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-3,3'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, bicyclo [2.2.1] heptane-2, 5-diylbis (methylisocyanate), bicyclo [2.2.1] heptane-2,6-diylbis (methylisocyanate), isophorone diisocyanate, carbonyl diisocyanate, 1,4-diisocyanatobutane-1,4-dione, Hydrocarbon diisocyanate compounds such as 1,5-diisocyanatopentane-1,5-dione, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, and 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate;
Isocyanate compounds such as diisocyanatosulfone, (ortho-, meta-, para-) toluenesulfonyl isocyanate, benzenesulfonyl isocyanate, fluorosulfonyl isocyanate, phenoxysulfonyl isocyanate, pentafluorophenoxysulfonyl isocyanate, methoxysulfonyl isocyanate;
And the like.

これらのうち、ビニルイソシアネート、アリルイソシアネート、エチニルイソシアネート、プロピニルイソシアネートなどの炭素−炭素不飽和結合を有するモノイソシアネート化合物;
モノメチレンジイソシアネート、ジメ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、ノナ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、1,3−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−4,4’−ジイソシアネート、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,5−ジイルビス(メチルイソシアネート)、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,6−ジイルビス(メチルイソシアネート)、ジイソシアン酸イソホロン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート等の炭化水素系ジイソシアネート化合物;
ジイソシアナトスルホン、(オルト−、メタ−、パラ−)トルエンスルホニルイソシアネート、ベンゼンスルホニルイイソシアネート、フルオロスルホニルイソシアネート、フェノキシスルホニルイソシアネート、ペンタフルオロフェノキシスルホニルイソシアネート、メトキシスルホニルイソシアネートなどのイソシアネート化合物;
がサイクル特性・保存特性向上の点から好ましい。
Among them, monoisocyanate compounds having a carbon-carbon unsaturated bond such as vinyl isocyanate, allyl isocyanate, ethynyl isocyanate, and propynyl isocyanate;
Monomethylene diisocyanate, dimethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, nonamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 1,3-bis ( Isocyanatomethyl) cyclohexane, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, bicyclo [2.2.1] heptane-2,5-diylbis (methylisocyanate), bicyclo [2.2.1] heptane-2,6- Diylbis (methyl isocyanate), isophorone diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate DOO, hydrocarbon diisocyanate compounds such as 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate;
Isocyanate compounds such as diisocyanatosulfone, (ortho-, meta-, para-) toluenesulfonyl isocyanate, benzenesulfonylisocyanate, fluorosulfonyl isocyanate, phenoxysulfonyl isocyanate, pentafluorophenoxysulfonyl isocyanate, methoxysulfonyl isocyanate;
Is preferred from the viewpoint of improving cycle characteristics and storage characteristics.

さらに好ましくは、アリルイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ジイソシアナトスルホン、(オルト−、メタ−、パラ−)トルエンスルホニルイソシアネートであり、特に好ましくは、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、(オルト−、メタ−、パラ−)トルエンスルホニルイソシアネートであり、最も好ましくは、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンである。
また、イソシアネート化合物としては分岐鎖を有するイソシアネート化合物が好ましい。
More preferred are allyl isocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, diisocyanatosulfone, (ortho-, meta-, para-) toluenesulfonyl isocyanate, and particularly preferred is hexamethylene Diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, (ortho-, meta-, para-) toluenesulfonyl isocyanate, most preferably hexamethylene diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane is there.
Further, as the isocyanate compound, an isocyanate compound having a branched chain is preferable.

また、本発明に用いるイソシアネート化合物は、分子内に少なくとも2つのイソシアネート基を有する化合物から誘導される三量体化合物、もしくはそれに多価アルコールを付加した脂肪族ポリイソシアネートであってもよい。例えば、下記一般式(1−2−1)〜(1−2−4)の基本構造で示されるビウレット、イソシアヌレート、アダクト、及び二官能のタイプの変性ポリイソシアネート等が例示できる(下記一般式(1−2−1)〜(1−2−4)中、R及びR’はそれぞれ独立して任意の炭化水素基である)。   The isocyanate compound used in the present invention may be a trimer compound derived from a compound having at least two isocyanate groups in the molecule, or an aliphatic polyisocyanate to which a polyhydric alcohol has been added. For example, biuret, isocyanurate, adduct, and bifunctional type modified polyisocyanate represented by the following general formulas (1-2-1) to (1-2-4) can be exemplified (the following general formula: In (1-2-1) to (1-2-4), R and R 'are each independently any hydrocarbon group).

Figure 0006658079
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本発明で用いる分子内に少なくとも2つのイソシアネート基を有する化合物には、ブロック剤でブロックして保存安定性を高めた、所謂ブロックイソシアネートも含まれる。ブロック剤としては、アルコール類、フェノール類、有機アミン類、オキシム類、ラクタム類を挙げることができ、具体的には、n−ブタノール、フェノール、トリブチルアミン、ジエチルエタノールアミン、メチルエチルケトキシム、ε−カプロラクタム等を挙げることができる。   The compound having at least two isocyanate groups in the molecule used in the present invention also includes a so-called blocked isocyanate which has been improved in storage stability by being blocked with a blocking agent. Examples of the blocking agent include alcohols, phenols, organic amines, oximes, and lactams. Specifically, n-butanol, phenol, tributylamine, diethylethanolamine, methylethylketoxime, ε-caprolactam And the like.

分子内に少なくとも2つのイソシアネート基を有する化合物に基づく反応を促進し、より高い効果を得る目的で、ジブチルスズジラウレート等のような金属触媒や、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7のようなアミン系触媒等を併用することも好ましい。
さらに、イソシアネート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用してもよい。
In order to promote a reaction based on a compound having at least two isocyanate groups in a molecule and to obtain a higher effect, a metal catalyst such as dibutyltin dilaurate or the like, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene- It is also preferable to use an amine catalyst such as 7 in combination.
Further, as the compound having an isocyanate group, one kind may be used alone, and two kinds or more may be used in optional combination and ratio.

本発明の非水系電解液全体に対するイソシアネート基を有する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、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、さらに好ましくは2質量%以下、特に好ましくは1質量%以下、最も好ましくは0.5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、出力特性、負荷特性、サイクル特性、高温保存特性等の効果がより向上する。
The amount of the compound having an isocyanate group with respect to the entire non-aqueous electrolyte of the present invention is not limited, and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. 001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, further preferably The content is 2% by mass or less, particularly preferably 1% by mass or less, most preferably 0.5% by mass or less.
When the above range is satisfied, effects such as output characteristics, load characteristics, cycle characteristics, and high-temperature storage characteristics are further improved.

1−5−2.酸無水物化合物
酸無水物化合物としては、カルボン酸無水物、硫酸無水物、硝酸無水物、スルホン酸無水物、リン酸無水物、亜リン酸無水物であることや、環状酸無水物、鎖状酸無水物であることなどの限定を受けず、酸無水物化合物であるならば特にその構造は限定されないものとする。
1-5-2. Acid anhydride compounds Acid anhydride compounds include carboxylic anhydrides, sulfuric anhydrides, nitric anhydrides, sulfonic anhydrides, phosphoric anhydrides, phosphorous anhydrides, and cyclic acid anhydrides, chains. The structure is not particularly limited as long as it is an acid anhydride compound without being limited by the acid anhydride.

酸無水物化合物の具体例としては、例えば、
無水マロン酸、無水コハク酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、2、3−ジメチルマレイン酸無水物、無水グルタコン酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、無水フェニルマレイン酸、2、3−ジフェニルマレイン酸無水物、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、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸無水物、4,4’−オキシジフタル酸無水物、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、メチル−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、フェニルコハク酸無水物、2−フェニルグルタル酸無水物、アリルコハク酸無水物、2−ブテン−11−イルコハク酸無水物、(2-メチル-2-プロペニル)コハク酸無水物、テトラフルオロコハク酸無水物、ジアセチル−酒石酸無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、メタクリル酸無水物、アクリル酸無水物、クロトン酸無水物、メタンスルホン酸無水物、トリフルオロメタンスルホン酸無水物、ノナフルオロブタンスルホン酸無水物、無水酢酸等が挙げられる。
Specific examples of the acid anhydride compound include, for example,
Malonic anhydride, succinic anhydride, glutaric anhydride, adipic anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, 2,3-dimethylmaleic anhydride, glutaconic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, phenylmaleic anhydride 2,2-diphenylmaleic anhydride, cyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride, 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,4,5,6-tetrahydrophthalic anhydride, , 4'-oxydiphthalic anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, methyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, phenylsuccinic anhydride, 2-phenylglutaric anhydride , Allyl succinic anhydride, 2-buten-11-yl succinic anhydride, (2-methyl-2-propenyl) succinic anhydride, tetra Fluorosuccinic anhydride, diacetyl-tartaric anhydride, bicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxo Tetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, methacrylic anhydride, acrylic anhydride, crotonic anhydride, methanesulfonic anhydride, trifluoromethanesulfonic anhydride, nona Fluorobutanesulfonic anhydride, acetic anhydride and the like.

これらのうち、
無水コハク酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水フェニルマレイン酸、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、アリルコハク無水物、無水酢酸、メタクリル酸無水物、アクリル酸無水物、メタンスルホン酸無水物が特に好ましい。
酸無水物化合物は、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用してもよい。
Of these,
Succinic anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, phenylmaleic anhydride, bicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2 , 5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, allylsuccinic anhydride, acetic anhydride, methacrylic anhydride, acrylic anhydride, and methanesulfonic anhydride. preferable.
As the acid anhydride compound, one kind may be used alone, and two kinds or more may be used in optional combination and ratio.

本発明の非水系電解液全体に対する酸無水物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、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、さらに好ましくは2質量%以下、特に好ましくは1質量%以下、最も好ましくは0.5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、出力特性、負荷特性、サイクル特性、高温保存特性等の効果がより向上する。
The amount of the acid anhydride compound to be added to the whole non-aqueous electrolyte of the present invention is not limited, and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. % By mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and still more preferably 2% by mass or less. It is contained at a concentration of not more than 1% by mass, particularly preferably not more than 1% by mass, most preferably not more than 0.5% by mass.
When the above range is satisfied, effects such as output characteristics, load characteristics, cycle characteristics, and high-temperature storage characteristics are further improved.

1−5−3.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」と記載する場合がある)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。中でもフッ素原子が通常6以下、好ましくは4以下であり、1又は2のものが最も好ましい。
1-5-3. 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 referred to as “fluorinated unsaturated cyclic carbonate”). The number of fluorine atoms in the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited as long as it is one or more. Among them, the number of fluorine atoms is usually 6 or less, preferably 4 or less, and 1 or 2 is most preferred.

フッ素化不飽和環状カーボネートとしては、フッ素化ビニレンカーボネート誘導体、芳香環又は炭素−炭素二重結合を有する置換基で置換されたフッ素化エチレンカーボネート誘導体等が挙げられる。
フッ素化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−アリル−5−フルオロビニレンカーボネート、4−フルオロ−5−ビニルビニレンカーボネート等が挙げられる。
Examples of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate include a fluorinated vinylene carbonate derivative, a fluorinated ethylene carbonate derivative substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon double bond, and the like.
As the fluorinated vinylene carbonate derivative, 4-fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-5-methylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-phenylvinylene carbonate, 4-allyl-5-fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-5- Vinyl vinylene carbonate and the like.

芳香環又は炭素−炭素二重結合を有する置換基で置換されたフッ素化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−4−アリ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−フルオロ−5−アリ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、4,4−ジフルオロ−4−アリ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、4,5−ジフルオロ−4−アリ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−フルオロ−4,5−ジアリ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、4,5−ジフルオロ−4,5−ジアリ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。
As a fluorinated ethylene carbonate derivative substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon double bond,
4-fluoro-4-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-4-allylethylene carbonate, 4-fluoro-5-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-5-allylethylene carbonate, 4,4-difluoro-4-vinylethylene Carbonate, 4,4-difluoro-4-allylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-vinylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-allylethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-divinylethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-diallylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-divinylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-diallylethylene carbonate, 4-fluoro-4-phenylethylene carbonate, 4-f Oro-5-phenylethylene carbonate, 4,4-difluoro-5-phenylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-phenylethylene carbonate.

中でも、好ましいフッ素化不飽和環状カーボネートとしては、
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−ビニルビニレンカーボネート、4−アリル−5−フルオロビニレンカーボネート、4−フルオロ−4−ビニルエチレンカーボネート、4−フルオロ−4−アリ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−フルオロ−5−アリ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、4,4−ジフルオロ−4−アリ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、4,5−ジフルオロ−4−アリ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−フルオロ−4,5−ジアリ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、4,5−ジフルオロ−4,5−ジアリルエチレンカーボネートが挙げられる。これらは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, preferred fluorinated unsaturated cyclic carbonates include:
4-fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-5-methylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-vinylvinylene carbonate, 4-allyl-5-fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-4-vinylethylene carbonate, 4-fluoro- 4-allylethylene carbonate, 4-fluoro-5-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-5-allylethylene carbonate, 4,4-difluoro-4-vinylethylene carbonate, 4,4-difluoro-4-allylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-vinylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-allylethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-divinylethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-diallylethylene carbonate 4,5-difluoro-4,5-divinyl ethylene carbonate, and 4,5-difluoro-4,5-diallyl carbonate. These are more preferably used because they form a stable interfacial protective film.

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。分子量は、好ましくは、50以上であり、また、250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、本発明の効果が発現されやすい。
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。分子量は、より好ましくは100以上であり、また、より好ましくは200以下である。
The molecular weight of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. The molecular weight is preferably 50 or more and 250 or less. Within this range, the solubility of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolyte is easily ensured, and the effect of the present invention is easily exhibited.
The method for producing the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and the fluorinated unsaturated cyclic carbonate can be produced by arbitrarily selecting a known method. The molecular weight is more preferably 100 or more, and more preferably 200 or less.

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用してもよい。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配合量は、通常、非水系電解液100質量%中、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0.5質量%以上であり、また、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは3質量%以下、特に好ましくは2質量%以下である。
この範囲内であれば、非水系電解液二次電池は十分なサイクル特性向上効果を発現しやすく、また、高温保存特性が低下し、ガス発生量が多くなり、放電容量維持率が低下するといった事態を回避しやすい。
As the fluorinated unsaturated cyclic carbonate, one kind may be used alone, and two kinds or more may be used in optional combination and ratio. The blending amount of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.
The compounding amount of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is usually preferably at least 0.01% by mass, more preferably at least 0.1% by mass, further preferably at least 0.5% by mass in 100% by mass of the nonaqueous electrolyte. And preferably at most 10% by mass, more preferably at most 5% by mass, further preferably at most 3% by mass, particularly preferably at most 2% by mass.
Within this range, the non-aqueous electrolyte secondary battery can easily exhibit a sufficient effect of improving the cycle characteristics, and the high-temperature storage characteristics are reduced, the amount of generated gas is increased, and the discharge capacity retention ratio is reduced. It is easy to avoid the situation.

1−5−4.三重結合を有する化合物
三重結合を有する化合物としては、分子内に三重結合を1つ以上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。
三重結合を有する化合物の具体例としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
1−ペンチン、2−ペンチン、1−ヘキシン、2−ヘキシン、3−ヘキシン、1−ヘプチン、2−ヘプチン、3−ヘプチン、1−オクチン、2−オクチン、3−オクチン、4−オクチン、1−ノニン、2−ノニン、3−ノニン、4−ノニン、1−ドデシン、2−ドデシン、3−ドデシン、4−ドデシン、5−ドデシン、フェニルアセチレン、1−フェニル−1−プロピン、1−フェニル−2−プロピン、1−フェニル−1−ブチン、4−フェニル−1−ブチン、4−フェニル−1−ブチン、1−フェニル−1−ペンチン、5−フェニル−1−ペンチン、1−フェニル−1−ヘキシン、6−フェニル−1−ヘキシン、ジフェニルアセチレン、4−エチニルトルエン、ジシクロヘキシルアセチレン等の炭化水素化合物;
1-5-4. Compound having a triple bond The compound having a triple bond is not particularly limited as long as it has one or more triple bonds in the molecule.
Specific examples of the compound having a triple bond include, for example, the following compounds.
1-pentin, 2-pentyne, 1-hexyne, 2-hexyne, 3-hexyne, 1-heptin, 2-heptin, 3-heptin, 1-octin, 2-octin, 3-octyne, 4-octyne, 1-octin Nonin, 2-nonine, 3-nonine, 4-nonine, 1-dodecine, 2-dodecine, 3-dodecine, 4-dodecine, 5-dodecine, phenylacetylene, 1-phenyl-1-propyne, 1-phenyl-2 -Propyne, 1-phenyl-1-butyne, 4-phenyl-1-butyne, 4-phenyl-1-butyne, 1-phenyl-1-pentyne, 5-phenyl-1-pentyne, 1-phenyl-1-hexyne , 6-phenyl-1-hexyne, diphenylacetylene, 4-ethynyltoluene, dicyclohexylacetylene and other hydrocarbon compounds;

2−プロピニルメチルカーボネート、2−プロピニルエチルカーボネート、2−プロピニルプロピルカーボネート、2−プロピニルブチルカーボネート、2−プロピニルフェニルカーボネート、2−プロピニルシクロヘキシルカーボネート、ジ−2−プロピニルカーボネート、1−メチル−2−プロピニルメチルカーボネート、1、1−ジメチル−2−プロピニルメチルカーボネート、2−ブチニルメチルカーボネート、3−ブチニルメチルカーボネート、2−ペンチニルメチルカーボネート、3−ペンチニルメチルカーボネート、4−ペンチニルメチルカーボネート等のモノカーボネート;
2−ブチン−1,4−ジオール ジメチルジカーボネート、2−ブチン−1,4−ジオール ジエチルジカーボネート、2−ブチン−1,4−ジオール ジプロピルジカーボネート、2−ブチン−1,4−ジオール ジブチルジカーボネート、2−ブチン−1,4−ジオール ジフェニルジカーボネート、2−ブチン−1,4−ジオール ジシクロヘキシルジカーボネート等のジカーボネート;
2-propynylmethyl carbonate, 2-propynylethyl carbonate, 2-propynylpropyl carbonate, 2-propynylbutyl carbonate, 2-propynylphenyl carbonate, 2-propynylcyclohexyl carbonate, di-2-propynyl carbonate, 1-methyl-2-propynyl Methyl carbonate, 1,1-dimethyl-2-propynylmethyl carbonate, 2-butynylmethyl carbonate, 3-butynylmethyl carbonate, 2-pentynylmethyl carbonate, 3-pentynylmethyl carbonate, 4-pentynylmethyl carbonate, etc. Monocarbonates of:
2-butyne-1,4-diol dimethyl dicarbonate, 2-butyne-1,4-diol diethyl dicarbonate, 2-butyne-1,4-diol dipropyl dicarbonate, 2-butyne-1,4-diol dibutyl Dicarbonates such as dicarbonate, 2-butyne-1,4-diol diphenyl dicarbonate and 2-butyne-1,4-diol dicyclohexyl dicarbonate;

酢酸2−プロピニル、プロピオン酸2−プロピニル、酪酸2−プロピニル、安息香酸2−プロピニル、シクロヘキシルカルボン酸2−プロピニル、酢酸1、1−ジメチル−2−プロピニル、プロピオン酸1、1−ジメチル−2−プロピニル、酪酸1、1−ジメチル−2−プロピニル、安息香酸1、1−ジメチル−2−プロピニル、シクロヘキシルカルボン酸1、1−ジメチル−2−プロピニル、酢酸2−ブチニル、酢酸3−ブチニル、酢酸2−ペンチニル、酢酸3−ペンチニル、酢酸4−ペンチニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ビニル、アクリル酸2−プロペニル、アクリル酸2−ブテニル、アクリル酸3−ブテニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ビニル、メタクリル酸2−プロペニル、メタクリル酸2−ブテニル、メタクリル酸3−ブテニル、2−プロピン酸メチル、2−プロピン酸エチル、2−プロピン酸プロピル、2−プロピン酸ビニル、2−プロピン酸2−プロペニル、2−プロピン酸2−ブテニル、2−プロピン酸3−ブテニル、2−ブチン酸メチル、2−ブチン酸エチル、2−ブチン酸プロピル、2−ブチン酸ビニル、2−ブチン酸2−プロペニル、2−ブチン酸2−ブテニル、2−ブチン酸3−ブテニル、3−ブチン酸メチル、3−ブチン酸エチル、3−ブチン酸プロピル、3−ブチン酸ビニル、3−ブチン酸2−プロペニル、3−ブチン酸2−ブテニル、3−ブチン酸3−ブテニル、2−ペンチン酸メチル、2−ペンチン酸エチル、2−ペンチン酸プロピル、2−ペンチン酸ビニル、2−ペンチン酸2−プロペニル、2−ペンチン酸2−ブテニル、2−ペンチン酸3−ブテニル、3−ペンチン酸メチル、3−ペンチン酸エチル、3−ペンチン酸プロピル、3−ペンチン酸ビニル、3−ペンチン酸2−プロペニル、3−ペンチン酸2−ブテニル、3−ペンチン酸3−ブテニル、4−ペンチン酸メチル、4−ペンチン酸エチル、4−ペンチン酸プロピル、4−ペンチン酸ビニル、4−ペンチン酸2−プロペニル、4−ペンチン酸2−ブテニル、4−ペンチン酸3−ブテニル等のモノカルボン酸エステル;
2−ブチン−1,4−ジオール ジアセテート、2−ブチン−1,4−ジオール ジプロピオネート、2−ブチン−1,4−ジオール ジブチレート、2−ブチン−1,4−ジオール ジベンゾエート、2−ブチン−1,4−ジオール ジシクロヘキサンカルボキシレート等のジカルボン酸エステル;
2-propynyl acetate, 2-propynyl propionate, 2-propynyl butyrate, 2-propynyl benzoate, 2-propynyl cyclohexylcarboxylate, 1,1-dimethyl-2-propynyl acetate, 1,1-dimethyl-2-propionate Propynyl, 1,1-dimethyl-2-propynyl butyrate, 1,1-dimethyl-2-propynyl benzoate, 1,1-dimethyl-2-propynyl cyclohexylcarboxylate, 2-butynyl acetate, 3-butynyl acetate, 2-acetic acid -Pentynyl, 3-pentynyl acetate, 4-pentynyl acetate, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, vinyl acrylate, 2-propenyl acrylate, 2-butenyl acrylate, 3-butenyl acrylate, methyl methacrylate , Ethyl methacrylate, propyl methacrylate, methacrylate Vinyl acrylate, 2-propenyl methacrylate, 2-butenyl methacrylate, 3-butenyl methacrylate, methyl 2-propinate, ethyl 2-propinate, propyl 2-propinate, vinyl 2-propinate, 2-propynate 2-propenyl, 2-butenyl 2-propinate, 3-butenyl 2-propinate, methyl 2-butyrate, ethyl 2-butyrate, propyl 2-butyrate, vinyl 2-butyrate, 2-butyric acid 2- Propenyl, 2-butenyl 2-butyrate, 3-butenyl 2-butyrate, methyl 3-butyrate, ethyl 3-butyrate, propyl 3-butyrate, vinyl 3-butyrate, 2-propenyl 3-butyrate, 2-butenyl 3-butyrate, 3-butenyl 3-butyrate, methyl 2-pentate, ethyl 2-pentate, propyl 2-pentate, 2- Vinyl pentate, 2-propenyl 2-pentate, 2-butenyl 2-pentate, 3-butenyl 2-pentate, methyl 3-pentate, ethyl 3-pentate, propyl 3-pentate, 3-pentynoate Vinyl, 2-propenyl 3-pentate, 2-butenyl 3-pentate, 3-butenyl 3-pentate, methyl 4-pentate, ethyl 4-pentate, propyl 4-pentate, vinyl 4-pentate, Monocarboxylic acid esters such as 2-propenyl 4-pentate, 2-butenyl 4-pentate, 3-butenyl 4-pentate;
2-butyne-1,4-diol diacetate, 2-butyne-1,4-diol dipropionate, 2-butyne-1,4-diol dibutyrate, 2-butyne-1,4-diol dibenzoate, 2-butyne Dicarboxylic acid esters such as -1,4-diol dicyclohexanecarboxylate;

シュウ酸メチル 2−プロピニル、シュウ酸エチル 2−プロピニル、シュウ酸プロピル 2−プロピニル、シュウ酸2−プロピニル ビニル、シュウ酸アリル 2−プロピニル、シュウ酸ジ−2−プロピニル、シュウ酸2−ブチニル メチル、シュウ酸2−ブチニル エチル、シュウ酸2−ブチニルプロピル、シュウ酸2−ブチニル ビニル、シュウ酸アリル 2−ブチニル、シュウ酸 ジ−2−ブチニル、シュウ酸3−ブチニル メチル、シュウ酸3−ブチニル エチル、シュウ酸3−ブチニルプロピル、シュウ酸3−ブチニル ビニル、シュウ酸アリル 3−ブチニル、シュウ酸ジ−3−ブチニル等のシュウ酸ジエステル;   Methyl oxalate 2-propynyl, ethyl oxalate 2-propynyl, propyl oxalate 2-propynyl, 2-propynyl vinyl oxalate, allyl oxalate 2-propynyl, di-2-propynyl oxalate, 2-butynyl methyl oxalate, 2-butynyl ethyl oxalate, 2-butynyl propyl oxalate, 2-butynyl vinyl oxalate, allyl 2-butynyl oxalate, di-2-butynyl oxalate, 3-butynyl methyl oxalate, 3-butynyl ethyl oxalate Oxalic acid diesters such as 3-butynylpropyl oxalate, 3-butynylvinyl oxalate, allyl oxalate 3-butynyl, and di-3-butynyl oxalate;

メチル(2−プロピニル)(ビニル)ホスフィンオキシド、ジビニル(2−プロピニル)ホスフィンオキシド、ジ(2−プロピニル)(ビニル)ホスフィンオキシド、ジ(2−プロペニル)(2−プロピニル)ホスフィンオキシド、ジ(2−プロピニル)(2−プロペニル)ホスフィンオキシド、ジ(3−ブテニル)(2−プロピニル)ホスフィンオキシド、及びジ(2−プロピニル)(3−ブテニル)ホスフィンオキシド等のホスフィンオキシド;   Methyl (2-propynyl) (vinyl) phosphine oxide, divinyl (2-propynyl) phosphine oxide, di (2-propynyl) (vinyl) phosphine oxide, di (2-propenyl) (2-propynyl) phosphine oxide, di (2 Phosphine oxides such as -propynyl) (2-propenyl) phosphine oxide, di (3-butenyl) (2-propynyl) phosphine oxide, and di (2-propynyl) (3-butenyl) phosphine oxide;

メチル(2−プロペニル)ホスフィン酸2−プロピニル、2−ブテニル(メチル)ホスフィン酸2−プロピニル、ジ(2−プロペニル)ホスフィン酸2−プロピニル、ジ(3−ブテニル)ホスフィン酸2−プロピニル、メチル(2−プロペニル)ホスフィン酸1,1−ジメチル−2−プロピニル、2−ブテニル(メチル)ホスフィン酸1,1−ジメチル−2−プロピニル、ジ(2−プロペニル)ホスフィン酸1,1−ジメチル−2−プロピニル、及びジ(3−ブテニル)ホスフィン酸1,1−ジメチル−2−プロピニル、メチル(2−プロピニル)ホスフィン酸2−プロペニル、メチル(2−プロピニル)ホスフィン酸3−ブテニル、ジ(2−プロピニル)ホスフィン酸2−プロペニル、ジ(2−プロピニル)ホスフィン酸3−ブテニル、2−プロピニル(2−プロペニル)ホスフィン酸2−プロペニル、及び2−プロピニル(2−プロペニル)ホスフィン酸3−ブテニル等のホスフィン酸エステル;   2-propynyl methyl (2-propenyl) phosphinate, 2-propynyl 2-butenyl (methyl) phosphinate, 2-propynyl di (2-propenyl) phosphinate, 2-propynyl di (3-butenyl) phosphinate, methyl ( 1,1-dimethyl-2-propynyl 2-propenyl) phosphinate, 1,1-dimethyl-2-propynyl 2-butenyl (methyl) phosphinate, 1,1-dimethyl-2-di (2-propenyl) phosphinate Propynyl, 1,1-dimethyl-2-propynyl di (3-butenyl) phosphinate, 2-propenyl methyl (2-propynyl) phosphinate, 3-butenyl methyl (2-propynyl) phosphinate, di (2-propynyl) ) 2-propenyl phosphinate, 3-butenyl di (2-propynyl) phosphinate, 2 Propynyl (2-propenyl) phosphinic acid 2-propenyl, and 2-propynyl (2-propenyl) phosphinic acid 3-phosphinic acid esters butenyl;

2−プロペニルホスホン酸メチル 2−プロピニル、2−ブテニルホスホン酸メチル(2−プロピニル)、2−プロペニルホスホン酸(2−プロピニル)(2−プロペニル)、3−ブテニルホスホン酸(3−ブテニル)(2−プロピニル)、2−プロペニルホスホン酸(1,1−ジメチル−2−プロピニル)(メチル)、2−ブテニルホスホン酸(1,1−ジメチル−2−プロピニル)(メチル)、2−プロペニルホスホン酸(1,1−ジメチル−2−プロピニル)(2−プロペニル)、及び3−ブテニルホスホン酸(3−ブテニル)(1,1−ジメチル−2−プロピニル)、メチルホスホン酸(2−プロピニル)(2−プロペニル)、メチルホスホン酸(3−ブテニル)(2−プロピニル)、メチルホスホン酸(1,1−ジメチル−2−プロピニル)(2−プロペニル)、メチルホスホン酸(3−ブテニル)(1,1−ジメチル−2−プロピニル)、エチルホスホン酸(2−プロピニル)(2−プロペニル)、エチルホスホン酸(3−ブテニル)(2−プロピニル)、エチルホスホン酸(1,1−ジメチル−2−プロピニル)(2−プロペニル)、及びエチルホスホン酸(3−ブテニル)(1,1−ジメチル−2−プロピニル)等のホスホン酸エステル;   Methyl 2-propenylphosphonate 2-propynyl, methyl 2-butenylphosphonate (2-propynyl), 2-propenylphosphonic acid (2-propynyl) (2-propenyl), 3-butenylphosphonic acid (3-butenyl) (2-propynyl) ), 2-propenylphosphonic acid (1,1-dimethyl-2-propynyl) (methyl), 2-butenylphosphonic acid (1,1-dimethyl-2-propynyl) (methyl), 2-propenylphosphonic acid (1,1 -Dimethyl-2-propynyl) (2-propenyl), and 3-butenylphosphonic acid (3-butenyl) (1,1-dimethyl-2-propynyl), methylphosphonic acid (2-propynyl) (2-propenyl), methylphosphonic acid (3-butenyl) (2-propynyl), methylphosphonic acid (1,1-dimethyl-2-propyl) Pinyl) (2-propenyl), methylphosphonic acid (3-butenyl) (1,1-dimethyl-2-propynyl), ethylphosphonic acid (2-propynyl) (2-propenyl), ethylphosphonic acid (3-butenyl) ( Phosphonic acid esters such as 2-propynyl), ethylphosphonic acid (1,1-dimethyl-2-propynyl) (2-propenyl), and ethylphosphonic acid (3-butenyl) (1,1-dimethyl-2-propynyl) ;

リン酸(メチル)(2−プロペニル)(2−プロピニル)、リン酸(エチル)(2−プロペニル)(2−プロピニル)、リン酸(2−ブテニル)(メチル)(2−プロピニル)、リン酸(2−ブテニル)(エチル)(2−プロピニル)、リン酸(1,1−ジメチル−2−プロピニル)(メチル)(2−プロペニル)、リン酸(1,1−ジメチル−2−プロピニル)(エチル)(2−プロペニル)、リン酸(2−ブテニル)(1,1−ジメチル−2−プロピニル)(メチル)、及びリン酸(2−ブテニル)(エチル)(1,1−ジメチル−2−プロピニル)等のリン酸エステル。
これらのうち、アルキニルオキシ基を有する化合物は、電解液中でより安定に負極被膜を形成するため好ましい。
(Methyl) phosphate (2-propenyl) (2-propynyl), (ethyl) phosphate (2-propenyl) (2-propynyl), (2-butenyl) (methyl) (2-propynyl), phosphoric acid (2-butenyl) (ethyl) (2-propynyl), (1,1-dimethyl-2-propynyl) phosphate (methyl) (2-propenyl), (1,1-dimethyl-2-propynyl) phosphate ( Ethyl) (2-propenyl), (2-butenyl) phosphate (1,1-dimethyl-2-propynyl) (methyl), and (2-butenyl) (ethyl) (1,1-dimethyl-2-phosphate) Phosphate esters such as propynyl).
Of these, compounds having an alkynyloxy group are preferable because they form a negative electrode coating more stably in an electrolytic solution.

さらに、
2−プロピニルメチルカーボネート、ジ−2−プロピニルカーボネート、2−ブチン−1,4−ジオール ジメチルジカーボネート、酢酸2−プロピニル、2−ブチン−1,4−ジオール ジアセテート、シュウ酸メチル 2−プロピニル、シュウ酸ジ−2−プロピニル
等の化合物が保存特性向上の点から特に好ましい。
further,
2-propynylmethyl carbonate, di-2-propynyl carbonate, 2-butyne-1,4-diol dimethyl dicarbonate, 2-propynyl acetate, 2-butyne-1,4-diol diacetate, methyl oxalate 2-propynyl, Compounds such as di-2-propynyl oxalate are particularly preferred from the viewpoint of improving storage characteristics.

上記三重結合を有する化合物は、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用してもよい。本発明の非水系電解液全体に対する三重結合を有する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0.01質量%以上、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1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1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、出力特性、負荷特性、サイクル特性、高温保存特性等の効果がより向上する。   As the compound having a triple bond, one type may be used alone, or two or more types may be used in optional combination and ratio. The compounding amount of the compound having a triple bond with respect to the whole non-aqueous electrolyte of the present invention is not limited, and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. 01% by mass or more, preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and usually 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, more preferably 1% by mass or less. Let it. When the above range is satisfied, effects such as output characteristics, load characteristics, cycle characteristics, and high-temperature storage characteristics are further improved.

1−5−5.その他の助剤
その他の助剤としては、上記助剤以外の公知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、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、ビニルスルホン酸メチル、ビニルスルホン酸エチル、ビニルスルホン酸アリル、ビニルスルホン酸プロパルギル、アリルスルホン酸メチル、アリルスルホン酸エチル、アリルスルホン酸アリル、アリルスルホン酸プロパルギル、1,2−ビス(ビニルスルホニロキシ)エタン等の含硫黄化合物;
1-5-5. Other auxiliaries As other auxiliaries, known auxiliaries other than the above auxiliaries can be used. Other auxiliaries include
Carbonate compounds such as erythritan carbonate, spiro-bis-dimethylene carbonate, methoxyethyl-methyl carbonate;
Spiro compounds such as 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane and 3,9-divinyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane;
Ethylene sulfite, methyl fluorosulfonate, ethyl fluorosulfonate, methyl methanesulfonate, ethyl methanesulfonate, busulfan, sulfolene, diphenylsulfone, N, N-dimethylmethanesulfonamide, N, N-diethylmethanesulfonamide, vinyl Methyl sulfonate, ethyl vinyl sulfonate, allyl vinyl sulfonate, propargyl vinyl sulfonate, methyl allyl sulfonate, ethyl allyl sulfonate, allyl allyl sulfonate, propargyl allyl sulfonate, 1,2-bis (vinyl sulfonyloxy) Sulfur-containing compounds such as ethane;

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;
亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリフェニル、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリフェニル、メチルホスホン酸ジメチル、エチルホスホン酸ジエチル、ビニルホスホン酸ジメチル、ビニルホスホン酸ジエチル、ジメチルホスフィン酸メチル、ジエチルホスフィン酸エチル、トリメチルホスフィンオキシド、トリエチルホスフィンオキシド
等の含燐化合物;
Nitrogen-containing compounds such as 1-methyl-2-pyrrolidinone, 1-methyl-2-piperidone, 3-methyl-2-oxazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and N-methylsuccinimide;
Trimethyl phosphite, triethyl phosphite, triphenyl phosphite, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, dimethyl methyl phosphonate, diethyl ethyl phosphonate, dimethyl vinyl phosphonate, diethyl vinyl phosphonate, dimethyl phosphine Phosphorus-containing compounds such as methyl acrylate, ethyl diethyl phosphinate, trimethyl phosphine oxide, and triethyl phosphine oxide;

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;
2−プロピニル 2−(ジエトキシホスホリル)アセテート、1−メチル−2−プロピニル 2−(ジエトキシホスホリル)アセテート、1,1−ジメチル−2−プロピニル 2−(ジエトキシホスホリル)アセテート、ペンタフルオロフェニルメタンスルホネート、ペンタフルオロフェニルトリフルオロメタンスルホネート、酢酸ペンタフルオロフェニル、トリフルオロ酢酸ペンタフルオロフェニル、メチルペンタフルオロフェニルカーボネート、2−(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸2−プロピニル、2−(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸2−メチル、2−(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸2−エチル、メタンスルホニルオキシ酢酸2−プロピニル、メタンスルホニルオキシ酢酸2−メチル、メタンスルホニルオキシ酢酸エチル、リチウム エチル メチルオキシカルボニルホスホネート、リチウム エチル エチルオキシカルボニルホスホネート、リチウム エチル 2−プロピニルオキシカルボニルホスホネート、リチウム エチル 1−メチル−2−プロピニルオキシカルボニルホスホネート、リチウム エチル 1,1−ジメチル−2−プロピニルオキシカルボニルホスホネート、リチウム メチル スルフェート、リチウム エチル スルフェート、リチウム 2−プロピニル スルフェート、リチウム 1−メチル−2−プロピニル スルフェート、リチウム 1,1−ジメチル−2−プロピニル スルフェート、リチウム 2,2,2−トリフルオロエチル スルフェート、メチル トリメチルシリル スルフェート、エチル トリメチルシリル スルフェート、2−プロピニル トリメチルシリル スルフェート、ジリチウム エチレン ジスルフェート、2−ブチン−1,4−ジイル ジメタンスルホネート、2−ブチン−1,4−ジイル ジエタンスルホネート、2−ブチン−1,4−ジイル ジホルメート、2−ブチン−1,4−ジイル ジアセテート、2−ブチン−1,4−ジイル ジプロピオネート、4−ヘキサジイン−1,6−ジイル ジメタンスルホネート、2−プロピニル メタンスルホネート、1−メチル−2−プロピニル メタンスルホネート、1,1−ジメチル−2−プロピニル メタンスルホネート、2−プロピニル エタンスルホネート、2−プロピニル ビニルスルホネート、メチル 2−プロピニル カーボネート、エチル 2−プロピニル カーボネート、ビス(2−プロピニル) カーボネート、メチル 2−プロピニル オキサレート、エチル 2−プロピニル オキサレート、ビス(2−プロピニル) オキサレート、2−プロピニル アセテート、2−プロピニル ホルメート、2−プロピニル メタクリレート、ジ(2−プロピニル) グルタレート、2,2−ジオキシド−1,2−オキサチオラン−4−イル アセテート、2,2−ジオキシド−1,2−オキサチオラン−4−イル プロピオネート、5−メチル−1,2−オキサチオラン−4−オン 2,2−ジオキシド、5、5−ジメチル−1,2−オキサチオラン−4−オン 2,2−ジオキシド、2−イソシアナトエチル アクリレート、2−イソシアナトエチル メタクリレート、2−イソシアナトエチル クロトネート、2−(2−イソシアナトエトキシ)エチル アクリレート、2−(2−イソシアナトエトキシ)エチル メタクリレート、2−(2−イソシアナトエトキシ)エチル クロトネート、2−アリルコハク酸無水物、2−(1−ペンテン−3−イル)コハク酸無水物、2−(1−ヘキセン−3−イル)コハク酸無水物、2−(1−ヘプテン−3−イル)コハク酸無水物、2−(1−オクテン−3−イル)コハク酸無水物、2−(1−ノネン−3−イル)コハク酸無水物、2−(3−ブテン−2−イル)コハク酸無水物、2−(2−メチルアリル)コハク酸無水物、2−(3−メチル−3−ブテン−2−イル)コハク酸無水物
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。
Hydrocarbon compounds such as heptane, octane, nonane, decane and cycloheptane;
Fluorinated aromatic compounds such as fluorobenzene, difluorobenzene, hexafluorobenzene, benzotrifluoride;
2-propynyl 2- (diethoxyphosphoryl) acetate, 1-methyl-2-propynyl 2- (diethoxyphosphoryl) acetate, 1,1-dimethyl-2-propynyl 2- (diethoxyphosphoryl) acetate, pentafluorophenylmethane Sulfonate, pentafluorophenyltrifluoromethanesulfonate, pentafluorophenyl acetate, pentafluorophenyl trifluoroacetate, methylpentafluorophenyl carbonate, 2-propynyl 2- (methanesulfonyloxy) propionate, 2- (methanesulfonyloxy) propionate 2 -Methyl, 2-ethyl 2- (methanesulfonyloxy) propionate, 2-propynyl methanesulfonyloxyacetate, 2-methyl methanesulfonyloxyacetate, methanesulfonyloxy Ethyl acetate, lithium ethyl methyloxycarbonyl phosphonate, lithium ethyl ethyloxycarbonyl phosphonate, lithium ethyl 2-propynyloxycarbonyl phosphonate, lithium ethyl 1-methyl-2-propynyloxycarbonyl phosphonate, lithium ethyl 1,1-dimethyl-2-propynyl Oxycarbonylphosphonate, lithium methyl sulfate, lithium ethyl sulfate, lithium 2-propynyl sulfate, lithium 1-methyl-2-propynyl sulfate, lithium 1,1-dimethyl-2-propynyl sulfate, lithium 2,2,2-trifluoroethyl Sulfate, methyl trimethylsilyl sulfate, ethyl trimethylsilyl sulfate, 2-propynyl Trimethylsilyl sulfate, dilithium ethylene disulfate, 2-butyne-1,4-diyldimethanesulfonate, 2-butyne-1,4-diyldiethanesulfonate, 2-butyne-1,4-diyldiformate, 2-butyne-1, 4-diyl diacetate, 2-butyne-1,4-diyl dipropionate, 4-hexadiyne-1,6-diyl dimethanesulfonate, 2-propynyl methanesulfonate, 1-methyl-2-propynyl methanesulfonate, 1,1- Dimethyl-2-propynyl methanesulfonate, 2-propynylethanesulfonate, 2-propynylvinylsulfonate, methyl 2-propynyl carbonate, ethyl 2-propynyl carbonate, bis (2-propynyl) carbonate, methyl 2- Lopinyl oxalate, ethyl 2-propynyl oxalate, bis (2-propynyl) oxalate, 2-propynyl acetate, 2-propynyl formate, 2-propynyl methacrylate, di (2-propynyl) glutarate, 2,2-dioxide-1,2- Oxathiolan-4-yl acetate, 2,2-dioxide-1,2-oxathiolan-4-yl propionate, 5-methyl-1,2-oxathiolan-4-one 2,2-dioxide, 5,5-dimethyl-1 , 2-oxathiolan-4-one 2,2-dioxide, 2-isocyanatoethyl acrylate, 2-isocyanatoethyl methacrylate, 2-isocyanatoethyl crotonate, 2- (2-isocyanatoethoxy) ethyl acrylate, 2- ( 2-isocyanate Toethoxy) ethyl methacrylate, 2- (2-isocyanatoethoxy) ethyl crotonate, 2-allylsuccinic anhydride, 2- (1-penten-3-yl) succinic anhydride, 2- (1-hexen-3-yl) ) Succinic anhydride, 2- (1-hepten-3-yl) succinic anhydride, 2- (1-octen-3-yl) succinic anhydride, 2- (1-nonen-3-yl) succinic anhydride Acid anhydride, 2- (3-buten-2-yl) succinic anhydride, 2- (2-methylallyl) succinic anhydride, 2- (3-methyl-3-buten-2-yl) succinic anhydride Objects and the like. These may be used alone or in combination of two or more. By adding these auxiliaries, capacity retention characteristics and cycle characteristics after high-temperature storage can be improved.

その他の助剤の配合量は、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。その他の助剤は、非水系電解液100質量%中、好ましくは、0.01質量%以上であり、また、5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低下するといった事態も回避しやすい。
その他の助剤の配合量は、より好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.2質量%以上であり、また、より好ましくは3質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下である。
The amount of the other auxiliaries is not particularly limited, and is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. The other auxiliaries are preferably 0.01% by mass or more and 5% by mass or less in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte. Within this range, the effects of the other auxiliary agents can be sufficiently exhibited, and a situation in which the battery characteristics such as high-load discharge characteristics are deteriorated can be easily avoided.
The compounding amount of other auxiliaries is more preferably 0.1% by mass or more, further preferably 0.2% by mass or more, and more preferably 3% by mass or less, and further preferably 1% by mass or less. .

以上、上述の非水系電解液は、本発明に記載の非水系電解液二次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製し、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二次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二次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。
As described above, the above-mentioned non-aqueous electrolyte includes those present inside the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention.
Specifically, the components of the non-aqueous electrolyte such as a lithium salt, a solvent, and an auxiliary agent are separately synthesized, and a non-aqueous electrolyte is prepared from a substantially isolated component, and the method described below is used. In the case of a non-aqueous electrolyte solution in a non-aqueous electrolyte secondary battery obtained by injecting into a separately assembled battery, or the components of the non-aqueous electrolyte solution of the present invention are separately put in the battery When the same composition as the non-aqueous electrolyte of the present invention is obtained by mixing in the battery, further, a compound constituting the non-aqueous electrolyte of the present invention is generated in the non-aqueous electrolyte secondary battery, A case where the same composition as the non-aqueous electrolyte of the present invention is obtained is also included.

2.電池構成
本発明の非水系電解液は、非水系電解液電池の中でも二次電池用、例えばリチウム二次電池用の電解液として用いるのに好適である。以下、本発明の非水系電解液を用いた非水系電解液二次電池について説明する。
本発明の非水系電解液二次電池は、公知の構造を採ることができ、典型的には、イオン(例えば、リチウムイオン)を吸蔵・放出可能な負極及び正極と、上記の本発明の非水系電解液とを備える。
2. Battery Configuration The non-aqueous electrolyte solution of the present invention is suitable for use as an electrolyte solution for a secondary battery, for example, a lithium secondary battery among non-aqueous electrolyte batteries. Hereinafter, a non-aqueous electrolyte secondary battery using the non-aqueous electrolyte of the present invention will be described.
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention can have a known structure, and typically includes a negative electrode and a positive electrode capable of inserting and extracting ions (for example, lithium ions), and the above-described non-aqueous electrolyte of the present invention. An aqueous electrolyte.

2−1.負極
以下に負極に使用される負極活物質について述べる。負極活物質としては、電気化学的にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な、Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子とを含有するものであれば、特に制限はない。具体例としては、Liと合金化可能な金属粒子、炭素質材料(黒鉛粒子を包含する)の他、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。
2-1. Negative electrode The negative electrode active material used for the negative electrode is described below. The negative electrode active material is not particularly limited as long as it contains metal particles and graphite particles that can electrochemically occlude and release lithium ions and can be alloyed with Li. Specific examples include metal particles that can be alloyed with Li, carbonaceous materials (including graphite particles), alloy-based materials, lithium-containing metal composite oxide materials, and the like. These may be used alone or in any combination of two or more.

<負極活物質>
負極活物質として含有する又は含有してもよい材料としては、Liと合金化可能な金属粒子、炭素質材料、合金系材料、リチウム含有金属複合酸化物材料等が挙げられる。
炭素質材料としては、(1)天然黒鉛、(2)人造黒鉛、(3)非晶質炭素、(4)炭素被覆黒鉛、(5)黒鉛被覆黒鉛、(6)樹脂被覆黒鉛等が挙げられる。
<Negative electrode active material>
Examples of the material that may or may not be included as the negative electrode active material include metal particles that can be alloyed with Li, a carbonaceous material, an alloy-based material, and a lithium-containing metal composite oxide material.
Examples of the carbonaceous material include (1) natural graphite, (2) artificial graphite, (3) amorphous carbon, (4) carbon-coated graphite, (5) graphite-coated graphite, and (6) resin-coated graphite. .

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

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

(2)人造黒鉛としては、コールタールピッチ、石炭系重質油、常圧残油、石油系重質油、芳香族炭化水素、窒素含有環状化合物、硫黄含有環状化合物、ポリフェニレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリビニルブチラール、天然高分子、ポリフェニレンサイルファイド、ポリフェニレンオキシド、フルフリルアルコール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、イミド樹脂等の有機化合物を、通常2500℃以上、通常3200℃以下の範囲の温度で黒鉛化し、必要に応じて粉砕及び/又は分級して製造されたものが挙げられる。この際、ケイ素含有化合物やホウ素含有化合物等を黒鉛化触媒として用いることもできる。また、ピッチの熱処理過程で分離したメソカーボンマイクロビーズを黒鉛化して得た人造黒鉛が挙げられる。更に一次粒子からなる造粒粒子の人造黒鉛も挙げられる。例えば、メソカーボンマイクロビーズや、コークス等の黒鉛化可能な炭素質材料粉体とタール、ピッチ等の黒鉛化可能なバインダーと黒鉛化触媒を混合し、黒鉛化し、必要に応じて粉砕することで得られる、扁平状の粒子を複数、配向面が非平行となるように集合又は結合した黒鉛粒子が挙げられる。   (2) As artificial graphite, coal tar pitch, coal-based heavy oil, atmospheric residual oil, petroleum-based heavy oil, aromatic hydrocarbon, nitrogen-containing cyclic compound, sulfur-containing cyclic compound, polyphenylene, polyvinyl chloride, Organic compounds such as polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polyvinyl butyral, natural polymers, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, furfuryl alcohol resin, phenol-formaldehyde resin, and imide resin, are usually in the range of 2500 ° C. or higher and usually 3200 ° C. or lower. Examples thereof include those manufactured by graphitization at a temperature, and pulverized and / or classified as necessary. At this time, a silicon-containing compound, a boron-containing compound, or the like can be used as a graphitization catalyst. Another example is artificial graphite obtained by graphitizing mesocarbon microbeads separated during the pitch heat treatment process. Further, artificial graphite as granulated particles composed of primary particles is also included. For example, by mixing a graphitizable carbonaceous material powder such as mesocarbon microbeads or coke with a graphitizable binder such as tar and pitch and a graphitizing catalyst, graphitizing, and pulverizing as necessary. Examples of the obtained graphite particles include a plurality of obtained flat particles, which are aggregated or bonded so that their alignment planes are non-parallel.

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

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

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

また、核黒鉛の原料となる天然黒鉛及び/又は人造黒鉛としては、球形化処理を施した天然黒鉛が好ましい。
負極活物質として用いられる合金系材料としては、リチウムを吸蔵・放出可能であれば、リチウム単体、リチウム合金を形成する単体金属及び合金、又はそれらの酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化物、硫化物若しくはリン化物等の化合物のいずれであってもよく、特に制限されない。リチウム合金を形成する単体金属及び合金としては、13族及び14族の金属・半金属元素(即ち炭素を除く)を含む材料であることが好ましく、より好ましくはアルミニウム、ケイ素及びスズの単体金属及びこれら原子を含む合金又は化合物である。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Further, as natural graphite and / or artificial graphite which is a raw material of nuclear graphite, natural graphite subjected to spheroidizing treatment is preferable.
As the alloy-based material used as the negative electrode active material, as long as it can occlude and release lithium, simple lithium, a simple metal and an alloy forming a lithium alloy, or oxides, carbides, nitrides, silicides, and sulfides thereof Or a compound such as a phosphide, and is not particularly limited. The elemental metal or alloy forming the lithium alloy is preferably a material containing a metal or metalloid element of group 13 and group 14 (that is, excluding carbon), and more preferably an elemental metal of aluminum, silicon and tin and An alloy or a compound containing these atoms. One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and in any ratio.

<炭素質材料の物性>
負極活物質として炭素質材料を用いる場合、以下の物性を有するものであることが望ましい。
(X線パラメータ)
炭素質材料の学振法によるX線回折で求めた格子面(002面)のd値(層間距離)が、通常0.335nm以上であり、また、通常0.360nm以下であり、0.350nm以下が好ましく、0.345nm以下がさらに好ましい。また、学振法によるX線回折で求めた炭素質材料の結晶子サイズ(Lc)は、1.0nm以上であることが好ましく、中でも1.5nm以上であることがさらに好ましい。
<Physical properties of carbonaceous materials>
When a carbonaceous material is used as the negative electrode active material, the material preferably has the following physical properties.
(X-ray parameters)
The d value (interlayer distance) of the lattice plane (002 plane) of the carbonaceous material obtained by X-ray diffraction according to the Gakushin method is usually 0.335 nm or more, usually 0.360 nm or less, and 0.350 nm. Or less, more preferably 0.345 nm or less. The crystallite size (Lc) of the carbonaceous material determined by X-ray diffraction according to the Gakushin method is preferably 1.0 nm or more, and more preferably 1.5 nm or more.

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

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

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

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

ラマンスペクトルの測定は、ラマン分光器(例えば、日本分光社製ラマン分光器)を用いて、試料を測定セル内へ自然落下させて充填し、セル内のサンプル表面にアルゴンイオンレーザー光(若しくは半導体レーザー光)を照射しながら、セルをレーザー光と垂直な面内で回転させることにより行なう。得られるラマンスペクトルについて、1580cm−1付近のピーク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、炭素質材料のラマンR値と定義する。 The measurement of the Raman spectrum is performed by using a Raman spectrometer (for example, a Raman spectrometer manufactured by JASCO Corporation) to allow the sample to naturally fall into the measurement cell and to fill the cell, and to apply argon ion laser light (or semiconductor This is performed by rotating the cell in a plane perpendicular to the laser beam while irradiating the cell with the laser beam. 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.

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

(BET比表面積)
炭素質材料のBET比表面積は、BET法を用いて測定した比表面積の値であり、通常0.1m・g−1以上であり、0.7m・g−1以上が好ましく、1.0m・g−1以上がさらに好ましく、1.5m・g−1以上が特に好ましく、また、通常100m・g−1以下であり、25m・g−1以下が好ましく、15m・g−1以下がさらに好ましく、10m・g−1以下が特に好ましい。
(BET specific surface area)
BET specific surface area of the carbonaceous material is a value of the measured specific surface area using the BET method is usually 0.1 m 2 · g -1 or more, 0.7 m 2 · g -1 or more, 1. 0 m 2 · g -1 or more, and particularly preferably 1.5 m 2 · g -1 or more, generally not more than 100 m 2 · g -1, preferably 25 m 2 · g -1 or less, 15 m 2 · g −1 or less is 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。
BET法による比表面積の測定は、表面積計(例えば、大倉理研製全自動表面積測定装置)を用いて、試料に対して窒素流通下350℃で15分間、予備乾燥を行なった後、大気圧に対する窒素の相対圧の値が0.3となるように正確に調整した窒素ヘリウム混合ガスを用いて、ガス流動法による窒素吸着BET1点法によって行なう。
When the value of the BET specific surface area falls below this range, the lithium acceptability at the time of charging when used as a negative electrode material is likely to be poor, lithium is likely to precipitate on the electrode surface, and the stability may be reduced. On the other hand, if it exceeds this range, when used as a negative electrode material, the reactivity with a non-aqueous electrolytic solution increases, gas generation tends to increase, and a preferable battery may not be obtained.
The measurement of the specific surface area by the BET method is performed by preliminarily drying the sample at 350 ° C. for 15 minutes under a nitrogen flow using a surface area meter (for example, a fully automatic surface area measuring device manufactured by Okura Riken), and then measuring the atmospheric pressure. Using a nitrogen helium mixed gas accurately adjusted so that the value of the relative pressure of nitrogen becomes 0.3, a nitrogen adsorption BET one-point method by a gas flow method is used.

(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以上がさらに好ましく、0.9以上が特に好ましい。高電流密度充放電特性は、円形度が大きいほど向上する。従って、円形度が上記範囲を下回ると、負極活物質の充填性が低下し、粒子間の抵抗が増大して、短時間高電流密度充放電特性が低下する場合がある。
(Roundness)
When the circularity is measured as the degree of sphere of the carbonaceous material, it is preferable to fall within the following range. The circularity is defined as “circularity = (perimeter of equivalent circle having the same area as the projected shape of the particle) / (actual perimeter of the projected shape of the particle)”. It becomes a true sphere.
The circularity of the carbonaceous material having a particle diameter in the range of 3 to 40 μm is preferably as close to 1 as possible, more preferably 0.1 or more, particularly preferably 0.5 or more, more preferably 0.8 or more, 0.85 or more is more preferable, and 0.9 or more is particularly preferable. The high current density charge / discharge characteristics improve as the circularity increases. Therefore, when the circularity is lower than the above range, the filling property of the negative electrode active material is reduced, the resistance between the particles is increased, and the high-current density charge / discharge characteristics in a short time may be reduced.

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

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

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

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

(配向比)
炭素質材料の配向比は、通常0.005以上であり、0.01以上が好ましく、0.015以上がさらに好ましく、また、通常0.67以下である。配向比が、上記範囲を下回ると、高密度充放電特性が低下する場合がある。なお、上記範囲の上限は、炭素質材料の配向比の理論上限値である。
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。
(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 / discharge characteristics may be reduced. Note that the upper limit of the above range is the theoretical upper limit of the orientation ratio of the carbonaceous material.
The orientation ratio is measured by X-ray diffraction after forming a sample under pressure. A molded body obtained by filling 0.47 g of the sample in a molding machine having a diameter of 17 mm and compressing the molded body at 58.8 MN · m −2 was set using clay to be flush with the surface of the sample holder for measurement. X-ray diffraction is measured. From the peak intensities of (110) diffraction and (004) diffraction of the obtained carbon, a ratio represented by (110) diffraction peak intensity / (004) diffraction peak intensity is calculated.

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

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

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

(被覆率)
負極活物質は、炭素質物又は黒鉛質物で被覆されていてもよい。この中でも非晶質炭素質物で被覆されていることがリチウムイオンの受入性の点から好ましく、この被覆率は、通常0.5%以上30%以下、好ましくは1%以上25%以下、より好ましくは、2%以上20%以下である。この含有率が大きすぎると負極活物質の非晶質炭素部分が多くなり、電池を組んだ際の可逆容量が小さくなる傾向がある。含有率が小さすぎると、核となる黒鉛粒子に対して非晶質炭素部位が均一にコートされないとともに強固な造粒がなされず、焼成後に粉砕した際、粒径が小さくなりすぎる傾向がある。
なお、最終的に得られる負極活物質の有機化合物由来の炭化物の含有率(被覆率)は、負極活物質の量と、有機化合物の量及びJIS K 2270に準拠したミクロ法により測定される残炭率により、下記式で算出することができる。
式:有機化合物由来の炭化物の被覆率(%)=(有機化合物の質量×残炭率×100)/{負極活物質の質量+(有機化合物の質量×残炭率)}
(Coverage rate)
The negative electrode active material may be coated with a carbonaceous material or a graphite material. Among these, it is preferable to coat with an amorphous carbonaceous material from the viewpoint of acceptability of lithium ions, and the coating ratio is usually 0.5% or more and 30% or less, preferably 1% or more and 25% or less, more preferably. Is 2% or more and 20% or less. If the content is too large, the amorphous carbon portion of the negative electrode active material increases, and the reversible capacity when the battery is assembled tends to decrease. If the content is too small, the amorphous carbon portion is not uniformly coated on the graphite particles serving as the nucleus, and strong granulation is not performed. When pulverized after firing, the particle size tends to be too small.
The content (coverage) of the carbide derived from the organic compound of the finally obtained negative electrode active material is determined by the amount of the negative electrode active material, the amount of the organic compound, and the residual amount measured by a micro method in accordance with JIS K2270. The following formula can be used to calculate the charcoal content.
Formula: Coverage (%) of carbide derived from organic compound = (mass of organic compound × residual carbon ratio × 100) / {mass of negative electrode active material + (mass of organic compound × residual carbon ratio)}

(内部間隙率)
負極活物質の内部間隙率は通常1%以上、好ましくは3%以上、より好ましく5%以上、更に好ましくは7%以上である。また通常50%未満、好ましくは40%以下、より好ましくは30%以下、更に好ましくは20%以下である。この内部間隙率が小さすぎると粒子内の液量が少なくなり、充放電特性が悪化する傾向があり、内部間隙率が大きすぎると、電極にした場合に粒子間間隙が少なく、電解液の拡散が不十分になる傾向がある。また、この空隙には、非晶質炭素や黒鉛質物、樹脂等の、Liと合金化可能な金属粒子の膨張、収縮を緩衝するような物質が、空隙中に存在又は空隙を満たしていてもよい。
(Internal porosity)
The internal porosity of the negative electrode active material is usually 1% or more, preferably 3% or more, more preferably 5% or more, and still more preferably 7% or more. Further, it is usually less than 50%, preferably 40% or less, more preferably 30% or less, and further preferably 20% or less. If the internal porosity is too small, the amount of liquid in the particles will decrease, and the charge / discharge characteristics will tend to deteriorate.If the internal porosity is too large, the interparticle gap will be small when the electrode is used, and the diffusion of electrolyte Tend to be insufficient. In addition, even if a material that buffers expansion and contraction of metal particles that can be alloyed with Li, such as amorphous carbon or a graphite material, a resin, is present in the gap or fills the gap. Good.

<Liと合金化可能な金属粒子>
金属粒子が、Liと合金化可能な金属粒子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及び元素分析、蛍光X線による元素分析等が挙げられる。
Liと合金化可能な金属粒子は、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、金属粒子は、例えば、Fe、Co、Sb、Bi、Pb、Ni、Ag、Si、Sn、Al、Zr、Cr、P、S、V、Mn、As、Nb、Mo、Cu、Zn、Ge、In、Ti及びWからなる群から選ばれる金属又はその化合物であることが好ましい。また、2種以上の金属からなる合金を使用してもよく、金属粒子が、2種以上の金属元素により形成された合金粒子であってもよい。これらの中でも、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金属化合物が好ましい。
金属化合物として、金属酸化物、金属窒化物、金属炭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よい。
<Metal particles that can be alloyed with Li>
Techniques for confirming that the metal particles are metal particles that can be alloyed with Li include identification of the metal particle phase by X-ray diffraction, observation of the particle structure by an electron microscope, elemental analysis, and elemental analysis by X-ray fluorescence. Analysis and the like.
Any conventionally known metal particles that can be alloyed with Li can be used. However, from the viewpoint of capacity and cycle life, the metal particles are, for example, Fe, Co, Sb, Bi, Pb, Ni, and Ag. , Si, Sn, Al, Zr, Cr, P, S, V, Mn, As, Nb, Mo, Cu, Zn, Ge, In, Ti and W or a metal or a compound thereof. preferable. Further, an alloy composed of two or more kinds of metals may be used, and the metal particles may be alloy particles formed of two or more kinds of metal elements. Among these, a metal selected from the group consisting of Si, Sn, As, Sb, Al, Zn and W or a metal compound thereof is preferable.
Examples of the metal compound include a metal oxide, a metal nitride, and a metal carbide. Further, an alloy composed of two or more metals may be used.

Liと合金可能な金属粒子の中でも、Si又はSi金属化合物が好ましい。Si金属化合物は、Si金属酸化物であることが好ましい。Si又はSi金属化合物は、高容量化の点で、好ましい。本明細書では、Si又はSi金属化合物を総称してSi化合物と呼ぶ。Si化合物としては、具体的には、SiOx,SiNx,SiCx、SiZxOy(Z=C、N)等が挙げられる。Si化合物は、好ましくは、Si金属酸化物であり、Si金属酸化物は、一般式で表すとSiOxである。この一般式SiOxは、二酸化Si(SiO2)と金属Si(Si)とを原料として得られるが、そのxの値は通常0≦x<2である。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。
Si金属酸化物は、具体的には、SiOxと表されるものであり、xは0≦x<2であり、より好ましくは、0.2以上、1.8以下、更に好ましくは、0.4以上、1.6以下、特に好ましくは、0.6以上、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。
Among metal particles that can be alloyed with Li, Si or a Si metal compound is preferable. The Si metal compound is preferably a Si metal oxide. Si or a Si metal compound is preferable in terms of increasing the capacity. In this specification, Si or a Si metal compound is collectively referred to as a Si compound. Specific examples of the Si compound include SiOx, SiNx, SiCx, and SiZxOy (Z = C, N). The Si compound is preferably a Si metal oxide, and the Si metal oxide is SiOx when represented by a general formula. This general formula SiOx is obtained by using Si dioxide (SiO2) and metal Si (Si) as raw materials, and the value of x is usually 0 ≦ x <2. SiOx has a larger theoretical capacity than graphite, and amorphous Si or nano-sized Si crystals allow alkali ions such as lithium ions to enter and exit more easily, and a high capacity can be obtained.
The Si metal oxide is specifically represented as SiOx, and x satisfies 0 ≦ x <2, more preferably 0.2 or more and 1.8 or less, and further preferably 0. 4 or more and 1.6 or less, particularly preferably 0.6 or more and 1.4 or less, and X = 0 is particularly preferable. Within this range, the irreversible capacity due to the combination of Li and oxygen can be reduced at the same time as having a high capacity.

・Liと合金化可能な金属粒子の平均粒子径(d50)
Liと合金化可能な金属粒子の平均粒子径(d50)は、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。
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。
-Average particle diameter of metal particles that can be alloyed with Li (d50)
The average particle diameter (d50) of the metal particles that can be alloyed with Li is usually 0.01 μm or more, preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, and still more preferably 0.3 μm, from the viewpoint of cycle life. It is usually 10 μm or less, preferably 9 μm or less, more preferably 8 μm or less. When the average particle diameter (d50) is within the above range, volume expansion due to charge and discharge is reduced, and good cycle characteristics can be obtained while maintaining charge and discharge capacity.
The average particle diameter (d50) is determined by a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring method or the like.

・Liと合金化可能な金属粒子のBET法比表面積
Liと合金化可能な金属粒子のBET法により比表面積は通常0.5〜60m2/g、1〜40m2/gであることが好ましい。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、電池の充放電効率及び放電容量が高く、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。
-BET specific surface area of metal particles that can be alloyed with Li The specific surface area of the metal particles that can be alloyed with Li is usually 0.5 to 60 m2 / g, and preferably 1 to 40 m2 / g by the BET method. When the specific surface area of the metal particles that can be alloyed with Li by the BET method is within the above range, the charge / discharge efficiency and the discharge capacity of the battery are high, lithium can be taken in and out at high speed charge / discharge, and the rate characteristics are excellent.

・Liと合金化可能な金属粒子の含有酸素量
Liと合金化可能な金属粒子の含有酸素量は、特に制限はないが、通常0.01〜8質量%、0.05〜5質量%であることが好ましい。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。Liと合金化可能な金属粒子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。
-Oxygen content of metal particles that can be alloyed with Li The oxygen content of metal particles that can be alloyed with Li is not particularly limited, but is usually 0.01 to 8% by mass and 0.05 to 5% by mass. Preferably, there is. The oxygen distribution state in the particle may be present near the surface, inside the particle, or uniformly in the particle, but is preferably present near the surface. It is preferable that the oxygen content of the metal particles that can be alloyed with Li be within the above range, since the strong expansion of Si and O suppresses volume expansion due to charge and discharge, and is excellent in cycle characteristics.

<Liと合金可能な金属粒子と黒鉛粒子とを含有する負極活物質>
本発明でいうLiと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子を含有する負極活物質とは、Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子が互いに独立した粒子の状態で混合されている混合体でもよいし、Liと合金化可能な金属粒子が黒鉛粒子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(複合粒子ともいう)とは、特に、Liと合金化可能な金属粒子及び炭素質物が含まれている粒子であれば特に制限はないが、好ましくは、Liと合金化可能な金属粒子及び炭素質物が物理的及び/又は化学的な結合によって一体化した粒子である。より好ましい形態としては、Liと合金化可能な金属粒子及び炭素質物が、少なくとも複合粒子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粒子内で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、炭素質物が存在しているような形態である。更に具体的な好ましい形態は、Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子から少なくとも構成される複合材であって、黒鉛粒子、好ましくは、天然黒鉛が曲面を有する折り畳まれた構造を持つ粒子内に、該曲面を有する折り畳まれた構造内の間隙にLiと合金化可能な金属粒子が存在していることを特徴とする負極活物質である。また、間隙は空隙であってもよいし、非晶質炭素や黒鉛質物、樹脂等、Liと合金化可能な金属粒子の膨張、収縮を緩衝するような物質が、間隙中に存在していてもよい。
<Negative electrode active material containing metal particles and graphite particles that can be alloyed with Li>
In the present invention, the negative electrode active material containing metal particles and graphite particles that can be alloyed with Li is a mixture in which metal particles and graphite particles that can be alloyed with Li are mixed in a state of particles independent of each other. Alternatively, a composite in which metal particles that can be alloyed with Li are present on the surface or inside of the graphite particles may be used. In the present specification, the composite (also referred to as composite particle) is not particularly limited as long as it contains metal particles and a carbonaceous substance that can be alloyed with Li, but preferably, Li and an alloy The metal particles and the carbonaceous material which can be converted are particles integrated by physical and / or chemical bonding. In a more preferred form, the metal particles and the carbonaceous material that can be alloyed with Li are present in a state in which each solid component is dispersed within the particles to the extent that they are present at least on both the surface of the composite particles and the inside of the bulk. In which carbonaceous material is present to integrate them by physical and / or chemical bonding. A more specific preferred form is a composite material composed of at least metal particles and graphite particles that can be alloyed with Li, in which graphite particles, preferably natural graphite, have a folded structure having a curved surface. In addition, the negative electrode active material is characterized in that metal particles which can be alloyed with Li are present in gaps in the folded structure having the curved surface. In addition, the gap may be a void, or a substance that buffers expansion and contraction of metal particles that can be alloyed with Li, such as amorphous carbon, graphite, and resin, is present in the gap. Is also good.

・Liと合金化可能な金属粒子の含有割合
Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子の合計に対するLiと合金化可能な金属粒子の含有割合は、通常1質量%以上、好ましくは2質量%以上である。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、より更に好ましくは20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、式(A)で表される化合物から成る被膜が好適にLiと合金化可能な金属粒子を被覆し、且つ、黒鉛粒子との密着性を高めることが可能となる点で好ましい。
The content ratio of the metal particles that can be alloyed with Li The content ratio of the metal particles that can be alloyed with Li is 1% by mass or more, preferably 2% by mass, based on the total of the metal particles that can be alloyed with Li and the graphite particles. That is all. Further, it is 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, still more preferably 25% by mass or less, even more preferably 20% by mass or less, particularly preferably Preferably it is 15% by mass or less, most preferably 10% by mass or less. Within this range, the coating made of the compound represented by the formula (A) can suitably cover metal particles that can be alloyed with Li, and can improve the adhesion to graphite particles. preferable.

合金系材料負極は、公知のいず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 alloy-based material negative electrode can be manufactured using any known method. Specifically, as a method of manufacturing the negative electrode, for example, a method in which the above-described negative electrode active material to which a binder or a conductive material is added is roll-formed as it is to form a sheet electrode, or a compression-formed pellet electrode is formed. Usually, the above negative electrode is formed on a current collector for the negative electrode (hereinafter sometimes referred to as a “negative electrode current collector”) by a method such as a coating method, a vapor deposition method, a sputtering method, and a plating method. A method of forming a thin film layer (a negative electrode active material layer) containing an active material is used. In this case, a binder, a thickener, a conductive material, a solvent, etc. are added to the above-mentioned negative electrode active material to form a slurry, which is applied to a negative electrode current collector, dried, and then pressed to increase the density. Then, a 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。
Examples of the material of the negative electrode current collector include steel, copper alloy, nickel, nickel alloy, and stainless steel. Among these, copper foil is preferred from the viewpoint of easy processing into a thin film and the cost.
The thickness of the negative electrode current collector is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more, and usually 100 μm or less, preferably 50 μm or less. If the thickness of the negative electrode current collector is too large, the capacity of the whole battery may be too low, and if 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。   Note that, in order to improve the binding effect with the negative electrode active material layer formed on the surface, it is preferable that the surface of these negative electrode current collectors be previously subjected to a surface roughening treatment. Examples of the surface roughening method include blasting, rolling with a rough roll, a polishing cloth, a grinding stone, an emery buff, a wire brush equipped with a steel wire, etc. on which the abrasive particles are fixed. Polishing method, electrolytic polishing method, chemical polishing method and the like.

また、負極集電体の質量を低減させて電池の質量当たりのエネルギー密度を向上させるために、エキスパンドメタルやパンチングメタルのような穴あきタイプの負極集電体を使用することもできる。このタイプの負極集電体は、その開口率を変更することで、質量も自在に変更可能である。また、このタイプの負極集電体の両面に負極活物質層を形成させた場合、この穴を通してのリベット効果により、負極活物質層の剥離が更に起こり難くなる。しかし、開口率があまりに高くなった場合には、負極活物質層と負極集電体との接触面積が小さくなるため、かえって接着強度は低くなることがある。   Further, in order to reduce the mass of the negative electrode current collector and improve the energy density per mass of the battery, a perforated type negative electrode current collector such as an expanded metal or a punched metal can be used. The mass of this type of negative electrode current collector can be freely changed by changing its aperture ratio. In addition, when a negative electrode active material layer is formed on both surfaces of this type of negative electrode current collector, the negative electrode active material layer is less likely to peel off due to a rivet effect through this hole. However, when the aperture ratio is too high, the contact area between the negative electrode active material layer and the negative electrode current collector becomes small, so that the bonding strength may be lowered.

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導電材の含有量が不足することにより、負極としての電気伝導性を確保しづらい傾向にある。なお、二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 this specification, the term “negative electrode material” refers to a material obtained by combining a negative electrode active material and a conductive material.
It is preferable that the content of the negative electrode active material in the negative electrode material is usually 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 a secondary battery using the obtained negative electrode tends to be insufficient. It is difficult to secure conductivity. When two or more negative electrode active materials are used in combination, the total amount of the negative electrode active materials may 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。なお、二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 thereof may be used in any combination and in any ratio. In particular, it is preferable to use a carbon material as the conductive material because the carbon material also functions as an active material. The content of the conductive material in the negative electrode material is usually at least 3% by mass, particularly at least 5% by mass, and usually at most 30% by mass, particularly preferably at most 25% by mass. 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 and the like tends to be relatively low, so that the battery capacity and 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。なお、二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 the binder used for the negative electrode, any material can be used as long as it is a safe material for the solvent and the electrolytic solution used in manufacturing the electrode. 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 thereof may be used in any combination and in any ratio. The content of the binder is preferably at least 0.5 part by mass, more preferably at least 1 part by mass, and usually at most 10 parts by mass, particularly preferably at most 8 parts by mass, per 100 parts by mass of the negative electrode material. If the content of the binder is too small, the strength of the obtained negative electrode tends to be insufficient, and if the content is too large, the content of the negative electrode active material and the like tends to be relatively small, so that the battery capacity and conductivity tend to be insufficient. Becomes When two or more binders are used in combination, the total amount of the binders may satisfy 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, and casein. One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and in any ratio. The thickener may be used as needed, but when used, the content of the thickener in the negative electrode active material layer is usually used in a range of 0.5% by mass or more and 5% by mass or less. 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、増粘剤を混合して、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、水が用いられるが、これにエタノール等のアルコール類、N−メチルピロリドン等の環状アミド類等の有機溶媒を、水に対して30質量%以下の範囲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 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. You. As the aqueous solvent, water is usually used, and an organic solvent such as an alcohol such as ethanol and a cyclic amide such as N-methylpyrrolidone is used together in an amount of 30% by mass or less based on water. Can also. As the organic solvent, usually, cyclic amides such as N-methylpyrrolidone, linear amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide, and aromatic carbons such as anisole, toluene and xylene are usually used. Examples thereof include hydrogens, alcohols such as butanol and cyclohexanol, and among them, cyclic amides such as N-methylpyrrolidone and linear amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide are preferable. . One of these may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and in any ratio.

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 obtained slurry is applied on the above-mentioned negative electrode current collector, dried, and then 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 method of drying is not particularly limited, and a known method such as natural drying, heating drying, and drying under reduced pressure can be used.

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

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

2−2.正極
<正極活物質>
以下に正極に使用される正極活物質(リチウム遷移金属系化合物)について述べる。
〈リチウム遷移金属系化合物〉
リチウム遷移金属系化合物とは、Liイオンを脱離、挿入することが可能な構造を有する化合物であり、例えば、硫化物やリン酸塩化合物、リチウム遷移金属複合酸化物等が挙げられる。硫化物としては、TiSやMoS等の二次元層状構造をもつ化合物や、一般式MeMo(MeはPb,Ag,Cuをはじめとする各種遷移金属)で表される強固な三次元骨格構造を有するシュブレル化合物等が挙げられる。リン酸塩化合物としては、オリビン構造に属するものが挙げられ、一般的にはLiMePO(Meは少なくとも1種以上の遷移金属)で表され、具体的にはLiFePO、LiCoPO、LiNiPO、LiMnPO等が挙げられる。リチウム遷移金属複合酸化物としては、三次元的拡散が可能なスピネル構造や、リチウムイオンの二次元的拡散を可能にする層状構造に属するものが挙げられる。スピネル構造を有するものは、一般的にLiMe(Meは少なくとも1種以上の遷移金属)と表され、具体的にはLiMn、LiCoMnO、LiNi0.5Mn1.5、LiCoVO等が挙げられる。層状構造を有するものは、一般的にLiMeO(Meは少なくとも1種以上の遷移金属)と表される。具体的にはLiCoO、LiNiO、LiNi1−xCoO2、LiNi1−x−yCoMn、LiNi0.5Mn0.5、Li1.2Cr0.4Mn0.4、Li1.2Cr0.4Ti0.4、LiMnO等が挙げられる。
2-2. Positive electrode <Positive electrode active material>
Hereinafter, the positive electrode active material (lithium transition metal-based compound) used for the positive electrode will be described.
<Lithium transition metal compound>
The lithium transition metal compound is a compound having a structure capable of desorbing and inserting Li ions, and examples thereof include a sulfide, a phosphate compound, and a lithium transition metal composite oxide. The sulfide, and compounds having a two-dimensional layered structure such as TiS 2 and MoS 2, strong (in Me which various transition metals including Pb, Ag, and Cu) general formula Me x Mo 6 S 8 represented by Schüberl compounds having a simple three-dimensional skeleton structure. Examples of the phosphate compound include those belonging to an olivine structure, and are generally represented by LiMePO 4 (Me is at least one or more transition metals). Specifically, LiFePO 4 , LiCoPO 4 , LiNiPO 4 , LiMnPO 4 and the like. Examples of the lithium transition metal composite oxide include those belonging to a spinel structure capable of three-dimensional diffusion and a layered structure capable of two-dimensional diffusion of lithium ions. Those having a spinel structure are generally expressed as LiMe 2 O 4 (Me is at least one transition metal), and specifically, LiMn 2 O 4 , LiCoMnO 4 , LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 , LiCoVO 4 and the like. Those having a layered structure are generally represented as LiMeO 2 (Me is at least one transition metal). LiCoO 2 Specifically, LiNiO 2, LiNi 1-x Co x O2, LiNi 1-x-y Co x Mn y O 2, LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2, Li 1.2 Cr 0.4 Mn 0.4 O 2 , Li 1.2 Cr 0.4 Ti 0.4 O 2 , LiMnO 2, and the like.

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

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

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

Mは、平均酸化数が4+である少なくとも1種の金属元素であり、具体的には、Mn、Zr、Ti、Ru、Re及びPtからなる群より選択される少なくとも1種の金属元素である。
M’は、平均酸化数が3+である少なくとも1種の金属元素であり、好ましくは、V、Mn、Fe、Co及びNiからなる群より選択される少なくとも1種の金属元素であり、より好ましくは、Mn、Co及びNiからなる群より選択される少なくとも1種の金属元素である。
M is at least one metal element having an average oxidation number of 4+, and specifically, is at least one metal element selected from the group consisting of Mn, Zr, Ti, Ru, Re, and Pt. .
M ′ is at least one metal element having an average oxidation number of 3+, preferably at least one metal element selected from the group consisting of V, Mn, Fe, Co and Ni, more preferably Is at least one metal element selected from the group consisting of Mn, Co and Ni.

2)下記一般式(G)で表されるリチウム遷移金属系化合物である場合。
Li[LiaMbMn2−b−a]O4+δ・・・(G)
ただし、Mは、Ni、Cr、Fe、Co、Cu、Zr、Al及びMgから選ばれる遷移金属のうちの少なくとも1種から構成される元素である。
bの値は通常0.4以上、0.6以下である。
bの値がこの範囲であれば、リチウム遷移金属系化合物における単位重量当たりのエネルギー密度が高い。
2) When the compound is a lithium transition metal compound represented by the following general formula (G).
Li [LiaMbMn 2- ba] O 4 + δ (G)
Here, M is an element composed of at least one of transition metals selected from Ni, Cr, Fe, Co, Cu, Zr, Al and Mg.
The value of b is usually 0.4 or more and 0.6 or less.
When the value of b is within this range, the energy density per unit weight of the lithium transition metal-based compound is high.

また、aの値は通常0以上、0.3以下である。また、上記組成式中のaは、リチウム遷移金属系化合物の製造段階での仕込み組成である。通常、市場に出回る電池は、電池を組み立てた後に、エージングを行っている。そのため、充放電に伴い、正極のLi量は欠損している場合がある。その場合、組成分析上、3Vまで放電した場合のaが−0.65以上、1以下に測定されることがある。   The value of a is usually 0 or more and 0.3 or less. In addition, a in the above composition formula is a charged composition in a production stage of the lithium transition metal-based compound. Normally, batteries on the market are aged after the batteries are assembled. Therefore, the amount of Li in the positive electrode may be deficient with charge and discharge. In that case, a in the case of discharging to 3 V may be measured to be -0.65 or more and 1 or less in composition analysis.

aの値がこの範囲であれば、リチウム遷移金属系化合物における単位重量当たりのエネルギー密度を大きく損なわず、かつ、良好な負荷特性が得られる。
さらに、δの値は通常−0.5以上0.5以下の範囲である。
δの値がこの範囲であれば、結晶構造としての安定性が高く、このリチウム遷移金属系化合物を用いて作製した電極を有する電池のサイクル特性や高温保存特性が良好である。
When the value of a is within this range, the energy density per unit weight of the lithium transition metal compound is not significantly impaired, and good load characteristics can be obtained.
Further, the value of δ is usually in the range of -0.5 to 0.5.
When the value of δ is in this range, the stability as a crystal structure is high, and the cycle characteristics and high-temperature storage characteristics of a battery having an electrode manufactured using this lithium transition metal-based compound are good.

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

構造的視点では、aに係るリチウムは、同じ遷移金属サイトに置換されて入っていると考えられる。ここで、aに係るリチウムによって、電荷中性の原理によりMとマンガンの平均価数が3.5価より大きくなる。
また、上記リチウム遷移金属系化合物は、フッ素置換されていてもよく、そのような化合物はLiMn2O4−x2xと表記される。
From a structural point of view, it is considered that the lithium related to a is substituted into the same transition metal site. Here, the average valence of M and manganese becomes larger than 3.5 due to the charge neutrality principle due to lithium according to a.
Further, the lithium transition metal based compound may be substituted with fluorine, such compounds are denoted as LiMn2O 4-x F 2x.

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

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

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

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

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

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

スラリーを形成するための液体媒体としては、正極材料であるリチウム遷移金属系化合物粉体、結着剤、並びに必要に応じて使用される導電材及び増粘剤を溶解又は分散することが可能な溶媒であれば、その種類に特に制限はなく、水系溶媒と有機系溶媒のどちらを用いてもよい。水系溶媒の例としては水、アルコール等が挙げられ、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、エチレンオキシド、テトラヒドロフラン(THF)、トルエン、アセトン、ジメチルエーテル、ジメチルアセタミド、ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチルスルホキシド、ベンゼン、キシレン、キノリン、ピリジン、メチルナフタレン、ヘキサン等を挙げることができる。特に水系溶媒を用いる場合、増粘剤に併せて分散剤を加え、SBR等のラテックスを用いてスラリー化する。なお、これらの溶媒は、1種を単独で用いてもよく、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 liquid medium for forming a slurry, it is possible to dissolve or disperse a lithium transition metal-based compound powder as a positive electrode material, a binder, and a conductive material and a thickener used as necessary. The type of the solvent is not particularly limited, and either an aqueous solvent or an organic solvent may be used. Examples of aqueous solvents include water, alcohols, and the like. Examples of organic solvents include N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylformamide, dimethylacetamide, methylethylketone, cyclohexanone, methyl acetate, methyl acrylate, diethyltriamine, N , N-dimethylaminopropylamine, ethylene oxide, tetrahydrofuran (THF), toluene, acetone, dimethylether, dimethylacetamide, hexamethylphosphalamide, dimethylsulfoxide, benzene, xylene, quinoline, pyridine, methylnaphthalene, hexane and the like. be able to. In particular, when an aqueous solvent is used, a dispersant is added in addition to the thickener, and a slurry is formed using a latex such as SBR. One of these solvents may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and in any ratio.

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

正極のプレス後の電極密度は、通常、2.2g/cm以上、4.2g/cm以下である。
なお、塗布、乾燥によって得られた正極活物質層は、正極活物質の充填密度を上げるために、ローラープレス等により圧密化することが好ましい。
かくして、リチウム二次電池用正極が調製できる。
The electrode density of the positive electrode after pressing is usually 2.2 g / cm 3 or more and 4.2 g / cm 3 or less.
The positive electrode active material layer obtained by coating and drying is preferably compacted by a roller press or the like in order to increase the packing density of the positive electrode active material.
Thus, a positive electrode for a lithium secondary battery can be prepared.

2−3.セパレータ
正極と負極との間には、短絡を防止するために、通常はセパレータを介在させる。この場合、本発明の非水系電解液は、通常はこのセパレータに含浸させて用いる。
セパレータの材料や形状については特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り、公知のものを任意に採用することができる。中でも、本発明の非水系電解液に対し安定な材料で形成された、樹脂、ガラス繊維、無機物等が用いられ、保液性に優れた多孔性シート又は不織布状の形態の物等を用いるのが好ましい。
2-3. Separator A separator is usually interposed between the positive electrode and the negative electrode to prevent a short circuit. In this case, the non-aqueous electrolyte of the present invention is usually used by impregnating the separator.
The material and shape of the separator are not particularly limited, and any known materials can be used as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Among them, a resin, a glass fiber, an inorganic material, or the like, which is formed of a material that is stable with respect to the nonaqueous electrolytic solution of the present invention, is used, and a porous sheet or a nonwoven fabric-like material having excellent liquid retention properties is 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、芳香族ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルスルホン、ガラスフィルター等を用いることができる。中でも好ましくはガラスフィルター、ポリオレフィンであり、さらに好ましくはポリオレフィンである。これらの材料は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   As a material of the resin and the glass fiber separator, for example, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, aromatic polyamide, polytetrafluoroethylene, polyether sulfone, a glass filter and the like can be used. Of these, glass filters and polyolefins are preferred, and polyolefins are more preferred. One of these materials may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and in any ratio.

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

さらに、セパレータとして多孔性シートや不織布等の多孔質のものを用いる場合、セパレータの空孔率は任意であるが、通常20%以上であり、35%以上が好ましく、45%以上がさらに好ましく、また、通常90%以下であり、85%以下が好ましく、75%以下がさらに好ましい。空孔率が、上記範囲より小さ過ぎると、膜抵抗が大きくなってレート特性が悪化する傾向がある。また、上記範囲より大き過ぎると、セパレータの機械的強度が低下し、絶縁性が低下する傾向にある。   Further, when a porous material such as a porous sheet or a nonwoven fabric is used as the separator, the porosity of the separator is arbitrary, but is usually 20% or more, preferably 35% or more, more preferably 45% or more, Further, it is usually at most 90%, preferably at most 85%, more preferably at most 75%. If the porosity is less than the above range, the film resistance tends to increase and the rate characteristics tend to deteriorate. On the other hand, if it is too large, the mechanical strength of the separator tends to decrease, and the insulating property tends to decrease.

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

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

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

2−4.電池設計
<電極群>
電極群は、上記の正極板と負極板とを上記のセパレータを介してなる積層構造のもの、及び上記の正極板と負極板とを上記のセパレータを介して渦巻き状に捲回した構造のもののいずれでもよい。電極群の体積が電池内容積に占める割合(以下、電極群占有率と称する)は、通常40%以上であり、50%以上が好ましく、また、通常90%以下であり、80%以下が好ましい。
2-4. Battery design <Electrode group>
The electrode group has a stacked structure in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are interposed with the separator interposed therebetween, and a structure in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are spirally wound with the separator interposed therebetween. Either 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) is usually 40% or more, preferably 50% or more, and usually 90% or less, and preferably 80% or less. .

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

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

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

<保護素子>
保護素子として、異常発熱や過大電流が流れた時に抵抗が増大するPTC(Positive Temperature Coefficient)サーミスター、温度ヒューズ、異常発熱時に電池内部圧力や内部温度の急激な上昇により回路に流れる電流を遮断する弁(電流遮断弁)等を使用することができる。上記保護素子は高電流の通常使用で作動しない条件のものを選択することが好ましく、保護素子がなくても異常発熱や熱暴走に至らない設計にすることがより好ましい。
<Protective element>
As a protection element, a PTC (Positive Temperature Coefficient) thermistor that increases resistance when abnormal heat or excessive current flows, a temperature fuse, and interrupts a current flowing in a circuit due to a sudden increase in battery internal pressure or internal temperature during abnormal heat generation. A valve (current cutoff valve) or the like can be used. It is preferable to select a protection element that does not operate under normal use of a high current, and it is more preferable that the protection element be designed not to cause abnormal heat generation or thermal runaway without the protection 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(外装ケース)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。
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、ニッケル、チタン等の金属類、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等の金属、ラミネートフィルムが好適に用いられる。
(Exterior)
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is generally configured by housing the above-described non-aqueous electrolyte, negative electrode, positive electrode, separator, and the like in an exterior body (exterior case). There is no limitation on this exterior body, and any known one can be adopted as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.
The material of the outer case is not particularly limited as long as it is a substance that is stable with respect to the nonaqueous electrolyte used. Specifically, a metal film such as a nickel-plated steel plate, stainless steel, aluminum or aluminum alloy, magnesium alloy, nickel, titanium or the like, or a laminated film (laminated film) of a resin and an aluminum foil is used. From the viewpoint of weight reduction, a metal such as aluminum or an aluminum alloy, or a laminated film is preferably used.

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

また、外装ケース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。   The shape of the outer case is also arbitrary, and may be, for example, any of a cylindrical shape, a square shape, a laminate type, a coin shape, and a large size.

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。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

本実施例に使用した化合物の略号を以下に示す。   The abbreviations of the compounds used in this example are shown below.

Figure 0006658079
Figure 0006658079

<実施例1−1、比較例1−1>
[非水系電解液の調製]
乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)との混合物(体積容量比3:4:3)に、十分に乾燥させたLiPFを1.2モル/L(非水系電解液中の濃度として)溶解させ、さらに、ビニレンカーボネート(VC)とフルオロエチレンカーボネート(MFEC)をそれぞれ2.0質量%ずつ含有させた(これを基準電解液1と呼ぶ)。基準電解液1全体に対して、下記表1に記載の割合で化合物を加えて電解液を調製した。ただし、比較例1−1は基準電解液1そのものである。なお、表中の「含有量(質量%)」は、非水系電解液100質量%中の濃度である。
<Example 1-1, Comparative Example 1-1>
[Preparation of non-aqueous electrolyte]
In a dry argon atmosphere, 1.2 mol of sufficiently dried LiPF 6 was added to a mixture of ethylene carbonate (EC), ethyl methyl carbonate (EMC), and diethyl carbonate (DEC) (volume ratio of 3: 4: 3). / L (as the concentration in the non-aqueous electrolyte) and further contained 2.0% by mass of each of vinylene carbonate (VC) and fluoroethylene carbonate (MFEC) (this is referred to as reference electrolyte 1). . Compounds were added to the entire reference electrolyte solution 1 at the ratios shown in Table 1 below to prepare an electrolyte solution. However, Comparative Example 1-1 is the reference electrolyte 1 itself. The “content (% by mass)” in the table is the concentration in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte.

[正極の作製]
正極活物質としてリチウム・ニッケル・コバルト・マンガン複合酸化物(NMC)85質量%と、導電材としてアセチレンブラック10質量%と、結着材として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、ディスパーザーで混合してスラリー化した。これを厚さ21μmのアルミニウム箔の両面に均一に塗布、乾燥した後、プレスして正極とした。
[Preparation of positive electrode]
85% by mass of a lithium-nickel-cobalt-manganese composite oxide (NMC) as a positive electrode active material, 10% by mass of acetylene black as a conductive material, and 5% by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder, In a methylpyrrolidone solvent, a slurry was prepared by mixing with a disperser. This was uniformly applied on both sides of an aluminum foil having a thickness of 21 μm, dried, and then pressed to obtain a positive electrode.

[負極の作製]
平均粒子径0.2μmのSi微粒子50gを平均粒径35μmの鱗片状黒鉛2000g中に分散させ、ハイブリダイゼーションシステム(奈良機械製作所製)に投入し、ローター回転数7000rpm、180秒装置内を循環又は滞留させて処理し、Siと黒鉛粒子の複合体を得た。得られた複合体を、焼成後の被覆率が7.5%になるように炭素質物となる有機化合物としてコールタールピッチを混合し、2軸混練機により混練・分散させた。得られた分散物を、焼成炉に導入し、窒素雰囲気下1000℃、3時間焼成した。得られた焼成物は、更にハンマーミルで粉砕後、篩(45μm)を実施し、負極活物質を作製した。前記測定法で測定した、珪素元素の含有量、平均粒径d50、タップ密度、比表面積はそれぞれ、2.0質量%、20μm、1.0g/cm、7.2m/gであった。
上述負極活物質に加え、同様の方法によって、表1に表される種々のSi含有量の負極活物質1〜3を作製した。負極活物質1は上述活物質そのものである。Si含有量は、Si微粒子と黒鉛粒子との合計(100質量%)に対するSi微粒子の質量濃度(質量%)である。
[Preparation of negative electrode]
50 g of Si fine particles having an average particle diameter of 0.2 μm are dispersed in 2000 g of flaky graphite having an average particle diameter of 35 μm, and charged into a hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.). The mixture was retained and treated to obtain a composite of Si and graphite particles. The obtained composite was mixed with coal tar pitch as an organic compound to be a carbonaceous material so that the coverage after firing was 7.5%, and kneaded and dispersed by a biaxial kneader. The obtained dispersion was introduced into a firing furnace and fired at 1000 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere. The obtained fired product was further pulverized by a hammer mill and then sieved (45 μm) to prepare a negative electrode active material. The content of the silicon element, the average particle diameter d50, the tap density, and the specific surface area measured by the above measurement method were 2.0% by mass, 20 μm, 1.0 g / cm 3 , and 7.2 m 2 / g, respectively. .
In addition to the above-described negative electrode active materials, negative electrode active materials 1 to 3 having various Si contents shown in Table 1 were produced by the same method. The negative electrode active material 1 is the above-mentioned active material itself. The Si content is the mass concentration (% by mass) of the Si fine particles with respect to the total (100% by mass) of the Si fine particles and the graphite particles.

Figure 0006658079
Figure 0006658079

[非水系電解液電池(コイン型)の製造]
正極導電体を兼ねるステンレス鋼製の缶体に上記正極を収容し、その上に上記非水系電解液を含浸させたポリプロピレン製のセパレータを介して上記負極を載置した。この缶体と負極導電体を兼ねる封口板とを、絶縁用のガスケットを介してかしめて密封し、非水系電解液二次電池(コイン型)を作製した。
[Manufacture of non-aqueous electrolyte battery (coin type)]
The positive electrode was accommodated in a stainless steel can that also functions as a positive electrode conductor, and the negative electrode was placed thereon via a polypropylene separator impregnated with the nonaqueous electrolyte. The can body and the sealing plate serving also as the negative electrode conductor were caulked and sealed via an insulating gasket to produce a non-aqueous electrolyte secondary battery (coin type).

<非水系電解液二次電池の評価>
[初期コンディショニング]
25℃の恒温槽中、コイン型セルの非水系電解液二次電池を0.05Cに相当する電流で6時間定電流充電した後、0.2Cで3.0Vまで放電した。0.2Cで4.1VまでCC−CV充電を行った。その後、45℃、72時間の条件でエージングを実施した。その後、0.2Cで3.0Vまで放電し、電解液を安定させた。エージング前後の充電容量の差(エージング前充電容量−エージング後放電容量)を「エージングロス」とした。
下記表2に、比較例1−1の値で規格化した、エージングロスを示す。
<Evaluation of non-aqueous electrolyte secondary battery>
[Initial Conditioning]
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the coin type cell was charged at a constant current of 0.05 C for 6 hours in a thermostat at 25 ° C., and then discharged to 3.0 V at 0.2 C. CC-CV charging was performed at 0.2 C to 4.1 V. Thereafter, aging was performed at 45 ° C. for 72 hours. Thereafter, the battery was discharged to 3.0 V at 0.2 C to stabilize the electrolytic solution. The difference in charge capacity before and after aging (charge capacity before aging-discharge capacity after aging) was defined as "aging loss".
Table 2 below shows the aging loss normalized by the value of Comparative Example 1-1.

Figure 0006658079
Figure 0006658079

<実施例2−1、比較例2−1>
[正極の作製]
実施例1−1と同様に正極を作製した。
<Example 2-1 and Comparative example 2-1>
[Preparation of positive electrode]
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1-1.

[負極の作製]
負極活物質(黒鉛:SiO=95:5、90:10;質量比)に対して、増粘剤、バインダーとしてそれぞれ、カルボキシメチルセルロースナトリウムの水性ディスパージョン(カルボキシメチルセルロースナトリウムの濃度1質量%)、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%)を加え、ディスパーザーで混合してスラリー化した。このスラリーを厚さ10μmの銅箔の片面に均一に塗布、乾燥した後、プレスして負極とした。なお、乾燥後の負極において、負極活物質:カルボキシメチルセルロースナトリウム:スチレンブタジエンゴム=97.5:1.5:1の質量比となるように作製した。
[Preparation of negative electrode]
Aqueous dispersion of sodium carboxymethylcellulose (concentration of sodium carboxymethylcellulose 1% by mass) as a thickener and a binder with respect to the negative electrode active material (graphite: SiO = 95: 5, 90:10; mass ratio), and And an aqueous dispersion of styrene-butadiene rubber (concentration of styrene-butadiene rubber: 50% by mass) was added and mixed with a disperser to form a slurry. This slurry was uniformly applied to one surface of a copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and then pressed to obtain a negative electrode. In the negative electrode after drying, the negative electrode active material: sodium carboxymethyl cellulose: styrene butadiene rubber was prepared to have a mass ratio of 97.5: 1.5: 1.

[非水系電解液の調製]
実施例1−1で使用した基準電解液1を使用した。実施例2−1は基準電解液1全体に対して、下記表3に記載の割合で化合物1を加えて非水系電解液を調製した。比較例2−1は、基準電解液1そのものである。
[Preparation of non-aqueous electrolyte]
The reference electrolyte 1 used in Example 1-1 was used. In Example 2-1, the nonaqueous electrolyte was prepared by adding the compound 1 to the entirety of the reference electrolyte 1 at the ratio shown in Table 3 below. Comparative Example 2-1 is the reference electrolyte 1 itself.

[非水系電解液電池(コイン型)の製造]
正極導電体を兼ねるステンレス鋼製の缶体に上記正極を収容し、その上に上記非水系電解液を含浸させたポリプロピレン製のセパレータを介して上記負極を載置した。この缶体と負極導電体を兼ねる封口板とを、絶縁用のガスケットを介してかしめて密封し、非水系電解液二次電池(コイン型)を作製した。
[Manufacture of non-aqueous electrolyte battery (coin type)]
The positive electrode was accommodated in a stainless steel can that also functions as a positive electrode conductor, and the negative electrode was placed thereon via a polypropylene separator impregnated with the nonaqueous electrolyte. The can body and the sealing plate serving also as the negative electrode conductor were caulked and sealed via an insulating gasket to produce a non-aqueous electrolyte secondary battery (coin type).

<非水系電解液二次電池の評価>
[初期コンディショニング]
25℃の恒温槽中、コイン型セルの非水系電解液二次電池を0.05Cに相当する電流で6時間定電流充電した後、0.2Cで3.0Vまで放電した。0.2Cで4.1VまでCC−CV充電を行った。その後、45℃、72時間の条件でエージングを実施した。その後、0.2Cで3.0Vまで放電し、電解液を安定させた。エージング前後の充電容量の差(エージング前充電容量−エージング後放電容量)を「エージングロス」とした。
下記表3に、比較例2−1の値で規格化した、エージングロスを示す。
<Evaluation of non-aqueous electrolyte secondary battery>
[Initial Conditioning]
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the coin type cell was charged at a constant current of 0.05 C for 6 hours in a thermostat at 25 ° C., and then discharged to 3.0 V at 0.2 C. CC-CV charging was performed at 0.2 C to 4.1 V. Thereafter, aging was performed at 45 ° C. for 72 hours. Thereafter, the battery was discharged to 3.0 V at 0.2 C to stabilize the electrolytic solution. The difference in charge capacity before and after aging (charge capacity before aging-discharge capacity after aging) was defined as "aging loss".
Table 3 below shows the aging loss normalized by the value of Comparative Example 2-1.

Figure 0006658079
Figure 0006658079

<比較例3−1〜3−2>
[正極の作製]
実施例1−1と同様に正極を作製した。
<Comparative Examples 3-1 to 3-2>
[Preparation of positive electrode]
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1-1.

[負極の作製]
○Si微粒子と黒鉛粒子との合計(100質量%)に対するSi微粒子の質量濃度が0質量%である負極。
負極活物質(天然黒鉛)に対して、増粘剤、バインダーとしてそれぞれ、カルボキシメチルセルロースナトリウムの水性ディスパージョン(カルボキシメチルセルロースナトリウムの濃度1質量%)、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%)を加え、ディスパーザーで混合してスラリー化した。このスラリーを厚さ10μmの銅箔の片面に均一に塗布、乾燥した後、プレスして負極とした。なお、乾燥後の負極において、負極活物質:カルボキシメチルセルロースナトリウム:スチレン−ブタジエンゴム=97.5:1.5:1の質量比となるように作製した。
[Preparation of negative electrode]
A negative electrode in which the mass concentration of Si fine particles is 0% by mass relative to the total (100% by mass) of Si fine particles and graphite particles.
For the negative electrode active material (natural graphite), an aqueous dispersion of sodium carboxymethylcellulose (concentration of 1% by mass of sodium carboxymethylcellulose) and a water dispersion of styrene-butadiene rubber (styrene- (Butadiene rubber concentration: 50% by mass) was added thereto, and mixed with a disperser to form a slurry. This slurry was uniformly applied to one surface of a copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and then pressed to obtain a negative electrode. In the negative electrode after drying, the negative electrode active material: sodium carboxymethylcellulose: styrene-butadiene rubber was prepared to have a mass ratio of 97.5: 1.5: 1.

[非水系電解液の調製]
実施例1−1で使用した基準電解液1を使用した。比較例3−1は基準電解液1全体に対して、下記表4に記載の割合で化合物1を加えて電解液を調製した。ただし、比較例3−2は、基準電解液1そのものである。
[Preparation of non-aqueous electrolyte]
The reference electrolyte 1 used in Example 1-1 was used. In Comparative Example 3-1, Compound 1 was added to Reference Electrolyte Solution 1 in the ratio shown in Table 4 below to prepare an electrolyte solution. However, Comparative Example 3-2 is the reference electrolyte 1 itself.

[非水系電解液電池(コイン型)の製造]
正極導電体を兼ねるステンレス鋼製の缶体に上記正極を収容し、その上に上記非水系電解液を含浸させたポリプロピレン製のセパレータを介して上記負極を載置した。この缶体と負極導電体を兼ねる封口板とを、絶縁用のガスケットを介してかしめて密封し、非水系電解液二次電池(コイン型)を作製した。
[Manufacture of non-aqueous electrolyte battery (coin type)]
The positive electrode was accommodated in a stainless steel can that also functions as a positive electrode conductor, and the negative electrode was placed thereon via a polypropylene separator impregnated with the nonaqueous electrolyte. The can body and the sealing plate serving also as the negative electrode conductor were caulked and sealed via an insulating gasket to produce a non-aqueous electrolyte secondary battery (coin type).

<非水系電解液二次電池の評価>
[初期コンディショニング]
25℃の恒温槽中、コイン型セルの非水系電解液二次電池を0.05Cに相当する電流で6時間定電流充電した後、0.2Cで3.0Vまで放電した。0.2Cで4.1VまでCC−CV充電を行った。その後、45℃、72時間の条件でエージングを実施した。その後、0.2Cで3.0Vまで放電し、電解液を安定させた。エージング前後の充電容量の差(エージング前充電容量−エージング後放電容量)を「エージングロス」とした。
下記表4に、比較例3−1の値で規格化した、エージングロスを示す。
<Evaluation of non-aqueous electrolyte secondary battery>
[Initial Conditioning]
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the coin type cell was charged at a constant current of 0.05 C for 6 hours in a thermostat at 25 ° C., and then discharged to 3.0 V at 0.2 C. CC-CV charging was performed at 0.2 C to 4.1 V. Thereafter, aging was performed at 45 ° C. for 72 hours. Thereafter, the battery was discharged to 3.0 V at 0.2 C to stabilize the electrolytic solution. The difference in charge capacity before and after aging (charge capacity before aging-discharge capacity after aging) was defined as "aging loss".
Table 4 below shows the aging loss normalized by the value of Comparative Example 3-1.

Figure 0006658079
Figure 0006658079

表2、3から明らかなように、本発明の一般式(A)で表される特定化合物を含む非水系電解液を用いた場合(実施例1‐1、2−1)は、特定化合物を含有していない比較例1−1よりもエージングロスを抑制することが示されている。また、表4より負極活物質が黒鉛のみの場合、特定化合物を含有させてもエージングロスが抑制されていないことが分かる。これより、非水系電解液に一般式(A)で表される構造を有する化合物をLiと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子とを含有する負極活物質に適用させることにより、エージングロスが効果的に抑制されることがわかる。   As is clear from Tables 2 and 3, when the non-aqueous electrolyte containing the specific compound represented by the general formula (A) of the present invention was used (Examples 1-1 and 2-1), the specific compound was It is shown that the aging loss is suppressed more than that of Comparative Example 1-1 not containing. Table 4 shows that when the negative electrode active material was only graphite, aging loss was not suppressed even when the specific compound was contained. Thus, by applying a compound having a structure represented by the general formula (A) to a nonaqueous electrolyte to a negative electrode active material containing metal particles and graphite particles that can be alloyed with Li, aging loss is reduced. It can be seen that it is suppressed.

<実施例4−1、比較例4‐1〜4‐2>
[正極の作製]
実施例1と同様に正極を作製した。
<Example 4-1 and Comparative Examples 4-1 to 4-2>
[Preparation of positive electrode]
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1.

[負極の作製]
実施例1と同様に負極活物質1を用いて負極を作製した。
[Preparation of negative electrode]
A negative electrode was manufactured using the negative electrode active material 1 in the same manner as in Example 1.

[非水系電解液の調製]
実施例1で使用した基準電解液1を使用した。基準電解液1全体に対して、下記表5に記載の割合で化合物を加えて非水系電解液を調製した。比較例4−1は、基準電解液1そのものである。
[Preparation of non-aqueous electrolyte]
The reference electrolyte 1 used in Example 1 was used. Compounds were added at the ratios shown in Table 5 below to the entire reference electrolyte solution 1 to prepare a non-aqueous electrolyte solution. Comparative Example 4-1 is the reference electrolyte 1 itself.

[非水系電解液電池(コイン型)の製造]
正極導電体を兼ねるステンレス鋼製の缶体に上記正極を収容し、その上に上記非水系電解液を含浸させたポリプロピレン製のセパレータを介して上記負極を載置した。この缶体と負極導電体を兼ねる封口板とを、絶縁用のガスケットを介してかしめて密封し、非水系電解液二次電池(コイン型)を作製した。
[Manufacture of non-aqueous electrolyte battery (coin type)]
The positive electrode was accommodated in a stainless steel can that also functions as a positive electrode conductor, and the negative electrode was placed thereon via a polypropylene separator impregnated with the nonaqueous electrolyte. The can body and the sealing plate serving also as the negative electrode conductor were caulked and sealed via an insulating gasket to produce a non-aqueous electrolyte secondary battery (coin type).

<非水系電解液二次電池の評価>
[初期コンディショニング]
25℃の恒温槽中、コイン型セルの非水系電解液二次電池を0.05Cに相当する電流で6時間定電流充電した後、0.2Cで3.0Vまで放電した。0.2Cで4.1VまでCC−CV充電を行った。その後、45℃、72時間の条件でエージングを実施した。その後、0.2Cで3.0Vまで放電した。さらに、0.2Cで4.2Vまで電池のCC−CV充電(0.05Cカット)を行った後、0.2Cで3.0Vまで放電し、電解液を安定させた。エージング前後の充電容量の差(エージング前充電容量−エージング後放電容量)を「エージングロス」とした。その後、0.2Cで4.2VまでCC−CVした後、0.2C・1.0Cで3.0Vまで放電し、得られた0.2C・1.0C容量の比(1.0C/0.2C)を「1.0C/0.2C負荷」とした。
下記表5に、比較例4−1の値で規格化した、1.0C/0.2C負荷を示す。
<Evaluation of non-aqueous electrolyte secondary battery>
[Initial Conditioning]
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the coin type cell was charged at a constant current of 0.05 C for 6 hours in a thermostat at 25 ° C., and then discharged to 3.0 V at 0.2 C. CC-CV charging was performed at 0.2 C to 4.1 V. Thereafter, aging was performed at 45 ° C. for 72 hours. Then, the battery was discharged to 3.0 V at 0.2 C. Furthermore, after performing CC-CV charging (0.05 C cut) of the battery to 4.2 V at 0.2 C, the battery was discharged to 3.0 V at 0.2 C to stabilize the electrolytic solution. The difference in charge capacity before and after aging (charge capacity before aging-discharge capacity after aging) was defined as "aging loss". Then, after CC-CV at 0.2C to 4.2V, the battery was discharged at 0.2C · 1.0C to 3.0V, and the ratio of the obtained 0.2C · 1.0C capacity (1.0C / 0C) was obtained. .2C) was set as “1.0 C / 0.2 C load”.
Table 5 below shows the 1.0 C / 0.2 C load normalized by the value of Comparative Example 4-1.

Figure 0006658079
Figure 0006658079

表5から明らかなように、本発明の一般式(A)で表される特定化合物を含む非水系電解液を用いた場合(実施例4−1)、特定化合物を含有していない比較例4−1よりも1.0C/0.2C負荷が向上することが示されている。また、比較例4−2のような一般式(A)で表される化合物以外の化合物を添加すると1.0C/0.2C負荷は低下してしまうことが示されている。これより、非水系電解液に一般式(A)で表される構造を有する化合物をLiと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子とを含有する負極活物質に適用させることにより、1.0C/0.2C負荷が効果的に向上することがわかる。   As is clear from Table 5, when the nonaqueous electrolytic solution containing the specific compound represented by the general formula (A) of the present invention was used (Example 4-1), Comparative Example 4 containing no specific compound was used. It is shown that the load of 1.0 C / 0.2 C is improved than −1. Further, it is shown that when a compound other than the compound represented by the general formula (A) as in Comparative Example 4-2 is added, the 1.0 C / 0.2 C load is reduced. Thus, by applying a compound having a structure represented by the general formula (A) to a non-aqueous electrolyte to a negative electrode active material containing metal particles and graphite particles that can be alloyed with Li, 1.0 C / It can be seen that the 0.2C load is effectively improved.

<化合物1の組成分析>
H−NMR(S=O(CD, 400MHz)により、化合物2のメチル基置換位の比率(オルト体:メタ体:パラ体)の算出を行った。
表6に、リン酸−オルト−トリクレジル(化合物2)、リン酸−メタ−トリクレジル(化合物3)、リン酸−パラ−トリクレジル(化合物4)及び化合物1のメチル基水素原子のケミカルシフトを示す。
表6のオルト位、メタ位、パラ位のメチル基水素原子のケミカルシフトと化合物1のメチル基水素原子のケミカルシフトを比較し、各置換位水素原子の積分強度比から、化合物2におけるメチル基の置換位の比率(オルト体:メタ体:パラ体)を算出した。化合物2のメチル基の置換位の比率は、オルト体:メタ体:パラ体=0:65.6:34.4であった。
<Composition analysis of compound 1>
The ratio of the methyl group substitution position of compound 2 (ortho-form: meta-form: para-form) was calculated by 1 H-NMR (S = O (CD 3 ) 2 , 400 MHz).
Table 6 shows the chemical shifts of the methyl group hydrogen atoms of phosphoric acid-ortho-tricresyl (compound 2), phosphoric acid-meta-tricresyl (compound 3), phosphoric acid-para-tricresyl (compound 4) and compound 1.
The chemical shift of the methyl hydrogen atom at the ortho, meta and para positions in Table 6 was compared with the chemical shift of the hydrogen hydrogen atom of the compound 1 of the compound 1. Was calculated (ortho-form: meta-form: para-form). The ratio of the substitution position of the methyl group of the compound 2 was ortho: meta: para == 0: 65.6: 34.4.

Figure 0006658079
Figure 0006658079

本発明の非水系電解液によれば、耐久性と容量、抵抗、出力特性などの性能につき、総合的な性能のバランスがよく、初期コンディショニング時のエージング工程での容量損失を改善し、バランスのよい電池を提供することができる。そのため、非水系電解液を非水系電解液二次電池が用いられる電子機器等のあらゆる分野において好適に利用できる。
本発明の非水系電解液及び非水系電解液二次電池の用途は特に限定されず、公知の各種の用途に用いることが可能である。その用途の具体例としては、ラップトップコンピュータ、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、携帯オーディオプレーヤー、小型ビデオカメラ、液晶テレビ、ハンディクリーナー、トランシーバ、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、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、カメラ等を挙げることができる。
According to the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, durability, capacity, resistance, and performance characteristics such as output characteristics have a good overall balance of performance, improve the capacity loss in the aging process at the time of initial conditioning, and improve the balance. Good battery can be provided. Therefore, the non-aqueous electrolyte solution can be suitably used in all fields such as electronic devices using the non-aqueous electrolyte solution secondary battery.
The use of the non-aqueous electrolyte and the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is not particularly limited, and the battery can be used for various known applications. Specific examples of applications include laptop computers, e-book players, mobile phones, mobile faxes, mobile copiers, mobile printers, mobile audio players, small video cameras, LCD TVs, handy cleaners, transceivers, electronic organizers, calculators, memories Cards, portable tape recorders, radios, backup power supplies, automobiles, motorcycles, motorbikes, bicycles, lighting equipment, toys, game machines, watches, electric tools, strobes, cameras, and the like can be given.

Claims (13)

金属イオンを吸蔵及び放出可能な正極と、
金属イオンを吸蔵及び放出可能な、Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子とを含有する負極活物質を含む負極と、
非水溶媒と該非水溶媒に溶解される電解質を含む非水系電解液とを備える非水系電解液二次電池であって、
前記非水系電解液が、下記一般式(A)で表される化合物を含有し、
前記Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子との合計に対する、前記Liと合金化可能な金属粒子の含有量が0.1〜25質量%である、
ことを特徴とする非水系電解液二次電池。
Figure 0006658079

(式(A)中、R〜Rは、それぞれ独立して、炭素数1〜10の炭化水素基を示し、 〜R の内少なくとも1つが、メチル基であり、a、b、cは、それぞれ独立して、0〜5の整数を示し、かつa+b+cは1〜9の整数を示す。)
A positive electrode capable of occluding and releasing metal ions,
A negative electrode containing a negative electrode active material containing metal particles and graphite particles capable of occluding and releasing metal ions and alloyable with Li,
A non-aqueous electrolyte secondary battery including a non-aqueous solvent and a non-aqueous electrolyte containing an electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent,
The non-aqueous electrolyte contains a compound represented by the following general formula (A),
The content of the metal particles capable of being alloyed with Li is 0.1 to 25% by mass relative to the total of the metal particles capable of being alloyed with Li and the graphite particles.
Non-aqueous electrolyte secondary battery characterized by the above-mentioned.
Figure 0006658079

(In the formula (A), R 1 to R 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; at least one of R 1 to R 3 is a methyl group ; , C each independently represent an integer of 0 to 5, and a + b + c represents an integer of 1 to 9.)
前記一般式(A)中、R〜Rがメチル基であり、a=b=c=1又は2であることを特徴とする、請求項に記載の非水系電解液二次電池。 2. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1 , wherein in the general formula (A), R 1 to R 3 are methyl groups, and a = b = c = 1 or 2. 3. 前記一般式(A)で表される化合物を2種以上含有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の非水系電解液二次電池。 Characterized in that it contains a compound represented by the general formula (A) 2 or more, a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1 or 2. 前記一般式(A)で表される化合物を2種以上含有している場合、R〜Rの置換位置の比率が、オルト位、メタ位、パラ位の中でメタ位が最も多いことを特徴とする、請求項に記載の非水系電解液二次電池。 When two or more compounds represented by the general formula (A) are contained, the ratio of substitution positions of R 1 to R 3 is the highest in the meta position among the ortho, meta, and para positions. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 3 , wherein: 前記一般式(A)で表される化合物の含有量が、非水系電解液の全量に対して0.001質量%以上10質量%以下である、請求項1乃至のいずれか一項に記載の非水系電解液二次電池。 The content of the compound represented by the general formula (A) is a non-aqueous or less 0.001 wt% to 10 wt% of the electrolyte solution the total amount of any one of claims 1 to 4 Non-aqueous electrolyte secondary battery. 前記非水系電解液が、更に炭素−炭素不飽和結合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、ニトリル化合物、環状スルホン酸エステル及び環状エーテル化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含有することを特徴とする、請求項1乃至のいずれか一項に記載の非水系電解液二次電池。 The non-aqueous electrolytic solution further contains at least one compound selected from the group consisting of a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, a cyclic carbonate having a fluorine atom, a nitrile compound, a cyclic sulfonic acid ester, and a cyclic ether compound. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 5 , wherein: 前記炭素−炭素不飽和結合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、ニトリル化合物、環状スルホン酸エステル及び環状エーテル化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物の含有量が、非水系電解液の全量に対して0.001質量%以上10質量%以下である、請求項に記載の非水系電解液二次電池。 The content of at least one compound selected from the group consisting of the cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, the cyclic carbonate having a fluorine atom, a nitrile compound, a cyclic sulfonic acid ester, and a cyclic ether compound is a non-aqueous electrolyte. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 6 , wherein the content is 0.001% by mass or more and 10% by mass or less based on the total amount of 前記Liと合金化可能な金属粒子が、Si、Sn、As、Sb、Al、Zn及びWからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属又はその金属化合物である、請求項1乃至のいずれか一項に記載の非水系電解液二次電池。 The Li can be alloyed metal particles, Si, Sn, is As, Sb, Al, at least one metal or metal compound selected from the group consisting of Zn and W, any one of claims 1 to 7 The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1. 前記Liと合金化可能な金属粒子が、Si又はSi金属酸化物である、請求項1乃至のいずれか一項に記載の非水系電解液二次電池。 The Li can be alloyed metal particles are Si or Si metal oxide, a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 8. 前記Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子とを含有する負極活物質が、金属及び/又は金属化合物と黒鉛粒子の複合体及び/又は混合体である、請求項1乃至のいずれか一項に記載の非水系電解液二次電池。 Negative electrode active material containing said Li can be alloyed metal particles and graphite particles, is a complex and / or a mixture of metal and / or metal compound and graphite particles, any one of claims 1 to 9 The non-aqueous electrolyte secondary battery according to the above item. 前記Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子との合計に対する、前記Liと合金化可能な金属粒子の含有量が0.1〜20質量%である、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の非水系電解液二次電池。 To the total of the Li can be alloyed metal particles and graphite particles, the content of the Li can be alloyed metal particles are from 0.1 to 20 wt%, any one of claims 1 to 10 The non-aqueous electrolyte secondary battery according to 1. 前記Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子との合計に対する、前記Liと合金化可能な金属粒子の含有量が0.1〜15質量%である、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の非水系電解液二次電池。 To the total of the Li can be alloyed metal particles and graphite particles, the content of the Li can be alloyed metal particles are from 0.1 to 15 wt%, any one of claims 1 to 11 The non-aqueous electrolyte secondary battery according to 1. 前記Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子との合計に対する、前記Liと合金化可能な金属粒子の含有量が0.1〜10質量%である、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の非水系電解液二次電池。 To the total of the Li can be alloyed metal particles and graphite particles, the content of the Li can be alloyed metal particles are from 0.1 to 10 wt%, any one of claims 1 to 12 The non-aqueous electrolyte secondary battery according to 1.
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