JP6794658B2 - Non-aqueous electrolyte for power storage element, non-aqueous electrolyte power storage element and its manufacturing method - Google Patents

Non-aqueous electrolyte for power storage element, non-aqueous electrolyte power storage element and its manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、蓄電素子用非水電解質、非水電解質蓄電素子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a non-aqueous electrolyte for a power storage element, a non-aqueous electrolyte power storage element, and a method for manufacturing the same.

リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、エネルギー密度の高さから、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車等に多用されている。上記非水電解質二次電池は、一般的には、セパレータで電気的に隔離された一対の電極と、この電極間に介在する非水電解質(電解液)とを有し、両電極間でイオンの受け渡しを行うことで充放電するよう構成される。また、非水電解質二次電池以外の非水電解質蓄電素子として、リチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタ等のキャパシタも広く普及している。 Non-aqueous electrolyte secondary batteries represented by lithium ion secondary batteries are widely used in personal computers, electronic devices such as communication terminals, automobiles, etc. due to their high energy density. The non-aqueous electrolyte secondary battery generally has a pair of electrodes electrically separated by a separator and a non-aqueous electrolyte (electrolyte solution) interposed between the electrodes, and ions are formed between the two electrodes. It is configured to charge and discharge by handing over. In addition, capacitors such as lithium ion capacitors and electric double layer capacitors are also widely used as non-aqueous electrolyte power storage elements other than non-aqueous electrolyte secondary batteries.

このような非水電解質蓄電素子においては、充放電の繰り返しによって電解液の酸化分解等の副反応が生じ、充放電性能が徐々に低下することが知られている。これに対し、電解液における塩濃度を高めることにより、電解液の酸化分解が抑制されることが報告されている(非特許文献1、2参照)。また、非特許文献2には、LiBF(テトラフルオロホウ酸リチウム)を用いた高濃度電解液が、LiPF(ヘキサフルオロリン酸リチウム)を用いた高濃度電解液と比べて、これを適用した非水電解質二次電池の初期クーロン効率が優れ、過電圧(充電状態50%時の電圧と放電深度50%時の電圧との差)が抑制されることも記載されている。 It is known that in such a non-aqueous electrolyte power storage element, repeated charging / discharging causes side reactions such as oxidative decomposition of the electrolytic solution, and the charging / discharging performance gradually deteriorates. On the other hand, it has been reported that oxidative decomposition of the electrolytic solution is suppressed by increasing the salt concentration in the electrolytic solution (see Non-Patent Documents 1 and 2). Further, in Non-Patent Document 2, a high-concentration electrolytic solution using LiBF 4 (lithium tetrafluoroborate) is applied as compared with a high-concentration electrolytic solution using LiPF 6 (lithium hexafluorophosphate). It is also described that the initial Coulomb efficiency of the non-aqueous electrolyte secondary battery is excellent, and the overvoltage (the difference between the voltage when the charging state is 50% and the voltage when the discharging depth is 50%) is suppressed.

増原麟、外7名,「5V級正極用耐酸化性電解液の設計」,第55回電池討論会講演予稿集,(公社)電気化学会,平成26年11月19日,p386Rin Masuhara, 7 outsiders, "Design of oxidation-resistant electrolyte for 5V class positive electrode", Proceedings of the 55th Battery Discussion Meeting, Denki Kagakkai, November 19, 2014, p386 清水雄介、外7名,「5V級スピネル正極用耐酸化性電解液の設計」,第56回電池討論会講演予稿集,(公社)電気化学会,平成27年11月10日,p368Yusuke Shimizu, 7 outsiders, "Design of oxidation-resistant electrolyte for 5V class spinel positive electrode", Proceedings of the 56th Battery Discussion Meeting, Denki Kagakkai, November 10, 2015, p368

上記のように、LiBFを用いた高濃度電解液は、LiPFを用いた場合と比べて、非水電解質蓄電素子に適用した場合に、初期クーロン効率を向上させる効果や過電圧を抑制する効果があることが確認されている。一方、非水電解質蓄電素子には、これらの性能のみならず、高率放電性能等が要求される。しかし、LiBFを用いた高濃度電解液を適用した非水電解質蓄電素子は、この高率放電性能について十分であるとはいえず、改善の余地がある。 As described above, the high-concentration electrolytic solution using LiBF 4 has an effect of improving the initial Coulomb efficiency and an effect of suppressing overvoltage when applied to a non-aqueous electrolyte power storage element as compared with the case of using LiPF 6. It has been confirmed that there is. On the other hand, the non-aqueous electrolyte power storage element is required to have not only these performances but also high rate discharge performance and the like. However, the non-aqueous electrolyte power storage element to which the high-concentration electrolytic solution using LiBF 4 is applied cannot be said to be sufficient for this high-rate discharge performance, and there is room for improvement.

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、電解質塩としてLiBFが溶解された非水電解質において、非水電解質蓄電素子の高率放電性能を高めることができる蓄電素子用非水電解質、これを備える非水電解質蓄電素子、及びこの非水電解質蓄電素子の製造方法を提供することである。 The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to improve the high rate discharge performance of the non-aqueous electrolyte power storage element in a non-aqueous electrolyte in which LiBF 4 is dissolved as an electrolyte salt. It is an object of the present invention to provide a non-aqueous electrolyte for a power storage element, a non-aqueous electrolyte power storage element provided with the same, and a method for manufacturing the non-aqueous electrolyte power storage element.

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る蓄電素子用非水電解質は、非水溶媒、及びこの非水溶媒に溶解しているテトラフルオロホウ酸リチウムを含有する蓄電素子用非水電解質であって、上記非水溶媒が、ドナー数が15以上の第1非水溶媒、及びフッ素化リン酸エステルを含み、上記テトラフルオロホウ酸リチウムの含有量に対する上記第1非水溶媒の含有量が、モル比で4以下であることを特徴とする。 The non-aqueous electrolyte for a power storage element according to one aspect of the present invention made to solve the above problems is a non-aqueous solvent and a non-aqueous electrolyte for a power storage element containing lithium tetrafluoroborate dissolved in the non-aqueous solvent. The water electrolyte, wherein the non-aqueous solvent contains a first non-aqueous solvent having 15 or more donors and a fluorinated phosphate ester of the first non-aqueous solvent with respect to the content of the lithium tetrafluoroborate. The content is characterized by having a molar ratio of 4 or less.

本発明の他の一態様に係る非水電解質蓄電素子は、上記蓄電素子用非水電解質を備える非水電解質蓄電素子である。 The non-aqueous electrolyte power storage element according to another aspect of the present invention is a non-aqueous electrolyte power storage element including the non-aqueous electrolyte for the power storage element.

本発明の他の一態様に係る非水電解質蓄電素子の製造方法は、正極、負極及び非水電解質を有する非水電解質蓄電素子の製造方法であって、上記非水電解質として、上記蓄電素子用非水電解質を用いる。 The method for manufacturing a non-aqueous electrolyte power storage element according to another aspect of the present invention is a method for manufacturing a non-aqueous electrolyte power storage element having a positive electrode, a negative electrode and a non-aqueous electrolyte, and the non-aqueous electrolyte is used for the power storage element. Use a non-aqueous electrolyte.

本発明によれば、電解質塩としてLiBFが溶解された非水電解質において、非水電解質蓄電素子の高率放電性能を高めることができる蓄電素子用非水電解質、これを備える非水電解質蓄電素子、及びこの非水電解質蓄電素子の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, in a non-aqueous electrolyte in which LiBF 4 is dissolved as an electrolyte salt, a non-aqueous electrolyte for a storage element capable of enhancing the high rate discharge performance of the non-aqueous electrolyte storage element, and a non-aqueous electrolyte storage element including the non-aqueous electrolyte. , And a method for manufacturing the non-aqueous electrolyte power storage element.

図1は、本発明の一実施形態に係る非水電解質二次電池を示す外観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view showing a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施形態に係る非水電解質二次電池を複数個集合して構成した蓄電装置を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing a power storage device configured by assembling a plurality of non-aqueous electrolyte secondary batteries according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の一実施形態に係る蓄電素子用非水電解質、非水電解質蓄電素子、及び非水電解質蓄電素子の製造方法について詳説する。 Hereinafter, a method for manufacturing a non-aqueous electrolyte for a power storage element, a non-aqueous electrolyte power storage element, and a non-aqueous electrolyte power storage element according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

<蓄電素子用非水電解質>
本発明の一実施形態に係る蓄電素子用非水電解質(以下、単に「非水電解質」ということもある。)は、非水溶媒、及びこの非水溶媒に溶解しているLiBFを含有する蓄電素子用非水電解質であって、上記非水溶媒が、ドナー数が15以上の第1非水溶媒、及びフッ素化リン酸エステルを含み、上記LiBFの含有量に対する上記第1非水溶媒の含有量が、モル比で4以下である。なお、当該非水電解質は、液体に限定されるものではない。すなわち、当該非水電解質は、液体状のものだけに限定されず、固体状やゲル状のもの等も含まれる。
<Non-aqueous electrolyte for power storage elements>
The non-aqueous electrolyte for a power storage element according to an embodiment of the present invention (hereinafter, may be simply referred to as “non-aqueous electrolyte”) contains a non-aqueous solvent and LiBF 4 dissolved in the non-aqueous solvent. A non-aqueous electrolyte for a power storage element, wherein the non-aqueous solvent contains a first non-aqueous solvent having 15 or more donors and a fluorinated phosphate ester, and the first non-aqueous solvent with respect to the content of LiBF 4. The content of is 4 or less in terms of molar ratio. The non-aqueous electrolyte is not limited to a liquid. That is, the non-aqueous electrolyte is not limited to a liquid electrolyte, but also includes a solid electrolyte, a gel electrolyte, and the like.

ドナー数とは、溶媒の電子対供与能を表すパラメーターであり、1,2−ジクロロエタン中の五塩化アンチモンと、対象とする溶媒との間の1:1付加化合物の生成エンタルピーの負値で定義される。本明細書において、ドナー数は、Viktor Gutmann,“The Donor−Acceptor Approach to Molecular Interactions”,Springer,1978(ISBN−13:978−0306310645)に記載の方法で求めたものを採用する。 The number of donors is a parameter representing the electron pair donating ability of a solvent, and is defined by the negative value of the enthalpy of formation of a 1: 1 addition compound between antimony trichloride in 1,2-dichloroethane and the solvent of interest. Will be done. In the present specification, the number of donors is determined by the method described in Viktor Gutmann, “The Donor-Accessor Approach to Molecular Interactions”, Springer, 1978 (ISBN-13: 978-0306330645).

当該非水電解質は、LiBFを電解質塩として用いた場合に非水電解質蓄電素子の高率放電性能を高めることができる。この理由は定かではないが、以下が推察される。当該非水電解質においては、ドナー数が大きい第1非水溶媒を用い、電解質塩であるLiBFの含有量に対する第1非水溶媒の含有量がモル比で4以下と、第1非水溶媒に対して高濃度のLiBFを含有している。これによって、非水溶媒等の酸化分解が抑えられると共に、非水電解質蓄電素子の初期クーロン効率が向上し、過電圧が抑制される。これらの効果は、第1非水溶媒の大部分がリチウムイオンに溶媒和した状態になることによって生じていると推察されている。しかし、この場合、LiBFと第1非水溶媒との間の相互作用の増加によってリチウムイオンの移動が抑制され、リチウムイオンの伝導性が低下するため、非水電解質蓄電素子の高率放電性能が低下する。これに対し、非水電解質に、リチウムイオンに対する溶媒和能力が低いフッ素化リン酸エステルを第2の非水溶媒としてさらに含有させることで、第1非水溶媒のLiBFへの溶媒和を阻害せず、LiBFの解離が促進され、リチウムイオンの伝導性が高まり、非水電解質蓄電素子の高率放電性能が改善されると推察される。すなわち、LiBFと第1溶媒とフッ素化リン酸エステルとの組み合わせにより、非水電解質蓄電素子の高率放電性能を高めることができると推察される。なお、非特許文献2には、LiBFを用いた高濃度電解液は、粘度が高いにもかかわらず、非水電解質二次電池の過電圧が抑制される旨の記載がある。従って、粘度は高いが溶媒和能力が低いフッ素化リン酸エステルを含有させることにより、非水電解質の粘度が高いままでも、非水電解質蓄電素子の過電圧は抑制されるものと推察される。 The non-aqueous electrolyte can enhance the high rate discharge performance of the non-aqueous electrolyte power storage element when LiBF 4 is used as the electrolyte salt. The reason for this is not clear, but the following can be inferred. In the non-aqueous electrolyte, a first non-aqueous solvent having a large number of donors was used, and the content of the first non-aqueous solvent with respect to the content of the electrolyte salt LiBF 4 was 4 or less in terms of molar ratio, and the first non-aqueous solvent. It contains a high concentration of LiBF 4 . As a result, oxidative decomposition of the non-aqueous solvent and the like is suppressed, the initial Coulomb efficiency of the non-aqueous electrolyte power storage element is improved, and overvoltage is suppressed. It is presumed that these effects are caused by the fact that most of the first non-aqueous solvent is solvated with lithium ions. However, in this case, the increase in the interaction between LiBF 4 and the first non-aqueous solvent suppresses the movement of lithium ions and reduces the conductivity of lithium ions, so that the high rate discharge performance of the non-aqueous electrolyte storage element is reduced. Decreases. On the other hand, the non-aqueous electrolyte further contains a fluorinated phosphate ester having a low solvation ability for lithium ions as the second non-aqueous solvent, thereby inhibiting the solvation of the first non-aqueous solvent to LiBF 4 . It is presumed that the dissociation of LiBF 4 is promoted, the conductivity of lithium ions is enhanced, and the high rate discharge performance of the non-aqueous electrolyte storage element is improved. That is, it is presumed that the combination of LiBF 4 , the first solvent, and the fluorinated phosphate ester can enhance the high rate discharge performance of the non-aqueous electrolyte power storage element. In addition, Non-Patent Document 2 describes that the high-concentration electrolytic solution using LiBF 4 suppresses the overvoltage of the non-aqueous electrolyte secondary battery even though it has a high viscosity. Therefore, it is presumed that the overvoltage of the non-aqueous electrolyte power storage element is suppressed even if the viscosity of the non-aqueous electrolyte remains high by containing the fluorinated phosphate ester having a high viscosity but a low solvation ability.

また、当該非水電解質は、上述のように、第1非水溶媒に対して高濃度のLiBFを含有するため、非水電解質蓄電素子の充放電の繰り返しによる非水溶媒等の酸化分解の発生を抑制することができる。このため、特に、当該非水電解質は、通常使用時の充電終止電圧における正極電位が比較的貴となる充電条件が採用される非水電解質蓄電素子や、比較的貴な電位となり得る正極活物質を含む正極を備えた非水電解質蓄電素子に適用した場合に、非水溶媒等の酸化分解の抑制能を効果的に発揮することができる。通常使用時の充電終止電圧における正極電位が比較的貴となる充電条件とは、例えば、通常使用時の充電終止電圧における正極電位が4.4V(vs.Li/Li)より貴となる充電条件である。ここで、通常使用時とは、当該非水電解質蓄電素子について推奨され、又は指定される充電条件を採用して当該非水電解質蓄電素子を使用する場合であり、当該非水電解質蓄電素子のための充電器が用意されている場合は、その充電器を適用して当該非水電解質蓄電素子を使用する場合をいう。また、比較的貴な電位となり得る正極活物質とは、例えば、4.4V(vs.Li/Li)より貴な特定の電位となり得る正極活物質であり、リチウムイオン二次電池用正極活物質においては4.4V(vs.Li/Li)より貴な特定の電位に至って可逆的なリチウムイオンの挿入脱離が可能な正極活物質である。 Further, as described above, since the non-aqueous electrolyte contains LiBF 4 having a high concentration with respect to the first non-aqueous solvent, oxidative decomposition of the non-aqueous solvent and the like due to repeated charging and discharging of the non-aqueous electrolyte storage element The occurrence can be suppressed. Therefore, in particular, the non-aqueous electrolyte is a non-aqueous electrolyte storage element that employs charging conditions in which the positive electrode potential at the end-of-charge voltage during normal use is relatively noble, or a positive electrode active material that can have a relatively noble potential. When applied to a non-aqueous electrolyte power storage element provided with a positive electrode containing the above, the ability to suppress oxidative decomposition of a non-aqueous solvent or the like can be effectively exhibited. The charging condition in which the positive electrode potential at the end-of-charge voltage during normal use is relatively noble is, for example, charging at which the positive electrode potential at the end-of-charge voltage during normal use is 4.4 V (vs. Li / Li + ). It is a condition. Here, the normal use is a case where the non-aqueous electrolyte storage element is used by adopting the charging conditions recommended or specified for the non-aqueous electrolyte storage element, and for the non-aqueous electrolyte storage element. When the charger is prepared, it means the case where the charger is applied to use the non-aqueous electrolyte power storage element. The positive electrode active material that can have a relatively noble potential is, for example, a positive electrode active material that can have a specific potential that is noble than 4.4 V (vs. Li / Li + ), and is a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery. In terms of material, it is a positive electrode active material capable of reversible insertion and desorption of lithium ions up to a specific potential noble than 4.4 V (vs. Li / Li + ).

なお、例えば、グラファイトを負極活物質とする非水電解質二次電池では、電池設計にもよるが、充電終止電圧が5.0Vのとき、正極電位は約5.1V(vs.Li/Li)である。 For example, in a non-aqueous electrolyte secondary battery using graphite as a negative electrode active material, the positive electrode potential is about 5.1 V (vs. Li / Li +) when the charge termination voltage is 5.0 V, although it depends on the battery design. ).

(電解質塩)
当該非水電解質は、非水溶媒に溶解している電解質塩としてLiBFを含有する。電解質塩としてLiBFを高濃度で用いた場合、非水電解質の耐酸化分解性やこれを適用した非水電解質蓄電素子の初期クーロン効率を高め、過電圧も抑制される。
(Electrolyte salt)
The non-aqueous electrolyte contains LiBF 4 as an electrolyte salt dissolved in a non-aqueous solvent. When LiBF 4 is used at a high concentration as the electrolyte salt, the oxidative decomposition resistance of the non-aqueous electrolyte and the initial Coulomb efficiency of the non-aqueous electrolyte storage element to which the non-aqueous electrolyte is applied are enhanced, and overvoltage is also suppressed.

当該非水電解質は、本発明の効果に影響を与えない範囲で、LiBF以外のその他の電解質塩が含有されていてもよい。その他の電解質塩としては、LiPF、LiPO、LiClO、LiN(SOF)等の無機リチウム塩、LiSOCF、LiN(SOCF、LiN(SO、LiN(SOCF)(SO)、LiC(SOCF、LiC(SO等のフッ化炭化水素基を有するリチウム塩や、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、オニウム塩等を挙げることができる。 The non-aqueous electrolyte may contain other electrolyte salts other than LiBF 4 as long as the effects of the present invention are not affected. Other electrolyte salts include inorganic lithium salts such as LiPF 6 , LiPO 2 F 2 , LiClO 4 , LiN (SO 2 F) 2 , LiSO 3 CF 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 C). It has fluorinated hydrocarbon groups such as 2 F 5 ) 2 , LiN (SO 2 CF 3 ) (SO 2 C 4 F 9 ), LiC (SO 2 CF 3 ) 3 , LiC (SO 2 C 2 F 5 ) 3. Examples thereof include lithium salt, sodium salt, potassium salt, magnesium salt, onium salt and the like.

全電解質塩に占めるLiBFの含有量の下限としては、例えば80質量%が好ましく、95質量%がより好ましく、99質量%がさらに好ましい。LiBFの含有量を上記下限以上とすることにより、リチウムイオンの良好な溶媒和状態をより好適に達成することができる。 As the lower limit of the content of LiBF 4 in the total electrolyte salt, for example, 80% by mass is preferable, 95% by mass is more preferable, and 99% by mass is further preferable. By setting the content of LiBF 4 to the above lower limit or more, a good solvation state of lithium ions can be more preferably achieved.

当該非水電解質におけるLiBFの質量モル濃度(非水溶媒の質量に対するLiBFのモル数)の下限としては、1mol/kgが好ましく、1.5mol/kgがより好ましく、2mol/kgがさらに好ましい。一方、この上限としては、例えば5mol/kgである。このように高塩濃度とすることによって、非水電解質の良好な耐酸化分解性を発揮することができ、これを適用した非水電解質蓄電素子の初期クーロン効率や過電圧抑制能もより高めることができる。 The lower limit of the mass molar concentration of LiBF 4 (the number of moles of LiBF 4 with respect to the mass of the non-aqueous solvent) in the non-aqueous electrolyte is preferably 1 mol / kg, more preferably 1.5 mol / kg, still more preferably 2 mol / kg. .. On the other hand, the upper limit is, for example, 5 mol / kg. By increasing the salt concentration in this way, the good oxidative decomposition resistance of the non-aqueous electrolyte can be exhibited, and the initial Coulomb efficiency and overvoltage suppression ability of the non-aqueous electrolyte power storage element to which this is applied can be further enhanced. it can.

(非水溶媒)
上記非水溶媒は、ドナー数が15以上の第1非水溶媒、及びフッ素化リン酸エステルを含む。上記非水溶媒は、フッ素化環状カーボネートをさらに含むことが好ましい。また、上記非水溶媒は、本発明の効果を阻害しない範囲で、さらにその他の非水溶媒を含有していてもよい。
(Non-aqueous solvent)
The non-aqueous solvent includes a first non-aqueous solvent having 15 or more donors and a fluorinated phosphate ester. The non-aqueous solvent preferably further contains a fluorinated cyclic carbonate. In addition, the non-aqueous solvent may further contain other non-aqueous solvents as long as the effects of the present invention are not impaired.

(第1非水溶媒)
上記第1非水溶媒は、ドナー数が15以上の非水溶媒である。
(First non-aqueous solvent)
The first non-aqueous solvent is a non-aqueous solvent having 15 or more donors.

上記第1非水溶媒としては、例えばプロピレンカーボネート(ドナー数:15.1)、エチレンカーボネート(16.4)、ジエチルカーボネート(16.4)、ジメチルカーボネート(15.2)、γ−ブチロラクトン(18)、酢酸エチル(17.1)、テトラヒドロフラン(20)、1,2−ジメトキシエタン(20)、ジグライム(19.2)、テトラグライム(16.6)等を挙げることができる。上記第1非水溶媒は、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。 Examples of the first non-aqueous solvent include propylene carbonate (number of donors: 15.1), ethylene carbonate (16.4), diethyl carbonate (16.4), dimethyl carbonate (15.2), and γ-butyrolactone (18). ), Ethyl acetate (17.1), tetrahydrofuran (20), 1,2-dimethoxyethane (20), diglime (19.2), tetraglime (16.6) and the like. The first non-aqueous solvent may be used alone or in combination of two or more.

上記第1非水溶媒としては、ドナー数が大きすぎない非水溶媒を選択して用いることが好ましい。ドナー数が大きすぎない非水溶媒を選択して用いることにより、第1非水溶媒がリチウムイオンへ溶媒和する配位力が強くなりすぎることを低減できる。すなわち、活物質表面でのリチウムイオンの脱溶媒和に要するエネルギーが大きくなりすぎることを低減でき、電極反応をより効率的に進行させることができる。このような観点から、第1非水溶媒のドナー数の上限は、17が好ましく、16.5がより好ましく、16がさらに好ましく、15.5が特に好ましい。具体的な第1非水溶媒としては、プロピレンカーボネート(PC)が好ましい。すなわち、上記第1非水溶媒は、PCを含むことが好ましい。上記第1非水溶媒におけるPCの含有量としては、80質量%が好ましく、90質量%がより好ましく、第1非水溶媒は実質的にPCのみからなっていてもよい。 As the first non-aqueous solvent, it is preferable to select and use a non-aqueous solvent in which the number of donors is not too large. By selecting and using a non-aqueous solvent in which the number of donors is not too large, it is possible to reduce that the coordinating force of the first non-aqueous solvent to solvate lithium ions becomes too strong. That is, it is possible to reduce that the energy required for desolvation of lithium ions on the surface of the active material becomes too large, and the electrode reaction can proceed more efficiently. From this point of view, the upper limit of the number of donors of the first non-aqueous solvent is preferably 17, more preferably 16.5, further preferably 16, and particularly preferably 15.5. As a specific first non-aqueous solvent, propylene carbonate (PC) is preferable. That is, the first non-aqueous solvent preferably contains PC. The content of PC in the first non-aqueous solvent is preferably 80% by mass, more preferably 90% by mass, and the first non-aqueous solvent may be substantially composed of only PC.

LiBFに対する上記第1非水溶媒の含有量(第1非水溶媒/LiBF)の上限は、モル比で4であり、2.5が好ましい。このように、LiBFに対する第1非水溶媒の含有量を少なくすることで、溶媒和していない第1非水溶媒が少なくなり、非水電解質の耐酸化分解性を高めることができる。 The upper limit of the content of the first non-aqueous solvent (first non-aqueous solvent / LiBF 4 ) with respect to LiBF 4 is 4 in terms of molar ratio, preferably 2.5. By reducing the content of the first non-aqueous solvent with respect to LiBF 4 in this way, the amount of the first non-aqueous solvent that is not solvated can be reduced, and the oxidative decomposition resistance of the non-aqueous electrolyte can be enhanced.

一方、LiBFに対する上記第1非水溶媒の含有量(第1非水溶媒/LiBF)の下限は、モル比で0.5が好ましく、1がより好ましく、1.5がさらに好ましく、2が特に好ましい。この比を上記下限以上とすることで、LiBFに対する第1非水溶媒の溶媒和の状態がより好適に達成され、非水電解質蓄電素子の放電容量や高率放電性能をより高めることができる。 On the other hand, the lower limit of the content of the first non-aqueous solvent with respect to LiBF 4 (first non-aqueous solvent / LiBF 4 ) is preferably 0.5 in terms of molar ratio, more preferably 1, further preferably 1.5, and 2 Is particularly preferable. By setting this ratio to the above lower limit or more, the solvation state of the first non-aqueous solvent with respect to LiBF 4 is more preferably achieved, and the discharge capacity and high rate discharge performance of the non-aqueous electrolyte storage element can be further enhanced. ..

全非水溶媒に占める上記第1非水溶媒の含有量の下限としては、30体積%が好ましく、40体積%がより好ましく、50体積%がさらに好ましく、60体積%が特に好ましい。一方、この上限としては、80体積%が好ましく、70体積%がより好ましい。全非水溶媒に占める第1非水溶媒の含有量を上記範囲とすることで、非水電解質蓄電素子の高率放電性能等をより高めることができる。 The lower limit of the content of the first non-aqueous solvent in the total non-aqueous solvent is preferably 30% by volume, more preferably 40% by volume, further preferably 50% by volume, and particularly preferably 60% by volume. On the other hand, as the upper limit, 80% by volume is preferable, and 70% by volume is more preferable. By setting the content of the first non-aqueous solvent in the total non-aqueous solvent within the above range, the high rate discharge performance of the non-aqueous electrolyte power storage element can be further improved.

(フッ素化リン酸エステル)
上記非水溶媒は、第2の非水溶媒としてフッ素化リン酸エステルを含有する。フッ素化リン酸エステルは、フッ素化されていてリチウムイオンに対する溶媒和性が低いため、リチウムイオンの移動が抑制されている状態を緩和することができる。なお、上記非水溶媒は、ドナー数が15以上のフッ素化リン酸エステルを含有してもよく、その場合、該フッ素化リン酸エステルは上記フッ素化リン酸エステルに含まれ、第1非水溶媒には含まれない。上記フッ素化リン酸エステルのドナー数は、上記第1非水溶媒のドナー数よりも小さいことが好ましく、15未満であることがより好ましい。
(Fluorinated phosphate ester)
The non-aqueous solvent contains a fluorinated phosphate ester as a second non-aqueous solvent. Since the fluorinated phosphate ester is fluorinated and has low solvation with respect to lithium ions, it is possible to alleviate the state in which the movement of lithium ions is suppressed. The non-aqueous solvent may contain a fluorinated phosphoric acid ester having 15 or more donors. In that case, the fluorinated phosphoric acid ester is contained in the fluorinated phosphoric acid ester, and the first non-aqueous solvent is used. Not included in the solvent. The number of donors of the fluorinated phosphate ester is preferably smaller than the number of donors of the first non-aqueous solvent, and more preferably less than 15.

上記フッ素化リン酸エステルとは、リン酸(O=P(OH))が有する水素の一部又は全部が、フッ素原子を有する有機基で置換された化合物をいう。フッ素原子を有する有機基としては、通常、フッ化炭化水素基であり、フッ化アルキル基が好ましい。すなわち、上記フッ素化リン酸エステルとしては、フルオロアルキルリン酸エステル(リン酸フルオロアルキル)が好ましく、トリスフルオロアルキルリン酸エステル(リン酸トリスフルオロアルキル)がより好ましい。 The fluorinated phosphoric acid ester refers to a compound in which part or all of the hydrogen contained in phosphoric acid (O = P (OH) 3 ) is replaced with an organic group having a fluorine atom. The organic group having a fluorine atom is usually a fluorinated hydrocarbon group, and an alkyl fluorinated group is preferable. That is, as the fluorinated phosphoric acid ester, a fluoroalkyl phosphoric acid ester (fluoroalkyl phosphate) is preferable, and a trisfluoroalkyl phosphoric acid ester (trisfluoroalkyl phosphate) is more preferable.

上記フッ素化リン酸エステルとしては、例えばリン酸トリス(2,2−ジフルオロエチル)、リン酸トリス(2,2,3,3−テトラフルオロプロピル)、リン酸トリス(2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロブチル)、リン酸トリス(1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル)、リン酸トリス(1H,1H,7H−ドデカフルオロへプチル)、リン酸トリス(1H,1H,3H,7H−パーフルオロへプチル)、リン酸トリス(1H,1H,9H−ヘキサデカフルオロノニル)、リン酸トリス(2,2,2−トリフルオロエチル)、リン酸トリス(2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル)、リン酸トリス(1H,1H−パーフルオロブチル)、リン酸トリス(1H,1H−パーフルオロペンチル)、リン酸トリス(1H,1H−パーフルオロへプチル)、リン酸トリス(1H,1H−パーフルオロノニル)、リン酸トリス(1,1−ジフルオロエチル)リン酸トリス(1,1,2,2−テトラフルオロプロピル)等を挙げることができる。上記フッ素化リン酸エステルとしては、リン酸トリス(2,2,2−トリフルオロエチル)(TFEP)が好ましい。上記フッ素化リン酸エステルは、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。 Examples of the fluorinated phosphate ester include tris phosphate (2,2-difluoroethyl), tris phosphate (2,2,3,3-tetrafluoropropyl), and tris phosphate (2,2,3,3). , 4,4-Hexafluorobutyl), Tris phosphate (1H, 1H, 5H-octafluoropentyl), Tris phosphate (1H, 1H, 7H-dodecafluoroheptyl), Tris phosphate (1H, 1H, 3H) , 7H-perfluoroheptyl), tris phosphate (1H, 1H, 9H-hexadecafluorononyl), tris phosphate (2,2,2-trifluoroethyl), tris phosphate (2,2,3) 3,3-Pentafluoropropyl), Tris phosphate (1H, 1H-perfluorobutyl), Tris phosphate (1H, 1H-perfluoropentyl), Tris phosphate (1H, 1H-perfluoroheptyl), Phosphate Examples thereof include tris phosphate (1H, 1H-perfluorononyl), tris phosphate (1,1-difluoroethyl) and tris phosphate (1,1,2,2-tetrafluoropropyl). As the fluorinated phosphate ester, tris phosphate (2,2,2-trifluoroethyl) (TFEP) is preferable. The above-mentioned fluorinated phosphate ester can be used alone or in combination of two or more.

上記第1非水溶媒と上記フッ素化リン酸エステルとの体積比(第1非水溶媒:フッ素化リン酸エステル)における第1非水溶媒の値の下限としては、例えば30:70であってもよいが、50:50が好ましく、60:40がより好ましい。一方、この上限としては、例えば99:1であってもよいが、90:10が好ましく、80:20がより好ましく、70:30がさらに好ましい。上記第1非水溶媒と上記フッ素化リン酸エステルとの体積比を上記下限以上及び/又は上限以下とすることで、非水電解質蓄電素子の高率放電性能等をより高めることができる。また、この体積比を上記下限以上とすることで、非水電解質蓄電素子の放電容量を高めることもできる。これは、上記第1非水溶媒と上記フッ素化リン酸エステルとの体積比を上記範囲とすることによって、非水電解質の溶媒和の状態がより好適に達成され、粘度及びリチウムイオンの伝導性が好適化されることによると推察される。 The lower limit of the value of the first non-aqueous solvent in the volume ratio of the first non-aqueous solvent to the fluorinated phosphoric acid ester (first non-aqueous solvent: fluorinated phosphoric acid ester) is, for example, 30:70. Although it may be preferable, 50:50 is preferable, and 60:40 is more preferable. On the other hand, the upper limit may be, for example, 99: 1, but 90:10 is preferable, 80:20 is more preferable, and 70:30 is further preferable. By setting the volume ratio of the first non-aqueous solvent to the fluorinated phosphate ester to the above lower limit or more and / or the upper limit or less, the high rate discharge performance of the non-aqueous electrolyte power storage element can be further improved. Further, by setting this volume ratio to the above lower limit or more, the discharge capacity of the non-aqueous electrolyte power storage element can be increased. By setting the volume ratio of the first non-aqueous solvent to the fluorinated phosphate in the above range, the solvated state of the non-aqueous electrolyte is more preferably achieved, and the viscosity and the conductivity of lithium ions are achieved. Is presumed to be due to the preference.

全非水溶媒に占める上記フッ素化リン酸エステルの含有量の下限としては、10体積%が好ましく、20体積%がより好ましく、30体積%がさらに好ましい。一方、この上限としては、70体積%が好ましく、50体積%がより好ましく、40体積%がさらに好ましく、35体積%が特に好ましい。全非水溶媒に占める上記フッ素化リン酸エステルの含有量を上記範囲とすることで、非水電解質蓄電素子の高率放電性能等をより高めることができる。 The lower limit of the content of the fluorinated phosphoric acid ester in the total non-aqueous solvent is preferably 10% by volume, more preferably 20% by volume, still more preferably 30% by volume. On the other hand, as the upper limit, 70% by volume is preferable, 50% by volume is more preferable, 40% by volume is further preferable, and 35% by volume is particularly preferable. By setting the content of the fluorinated phosphoric acid ester in the total non-aqueous solvent within the above range, the high rate discharge performance of the non-aqueous electrolyte power storage element can be further improved.

(フッ素化環状カーボネート)
上記非水溶媒は、第3の非水溶媒としてフッ素化環状カーボネートを含有することが好ましい。上記非水溶媒がフッ素化環状カーボネートを含有することによって、非水電解質蓄電素子の充放電時に生じうる副反応(非水溶媒等の酸化分解等)を抑制すること等ができる。なお、上記非水溶媒は、ドナー数が15以上のフッ素化環状カーボネートを含有してもよく、その場合、該フッ素化環状カーボネートは上記フッ素化環状カーボネートに含まれ、第1非水溶媒には含まれない。上記フッ素化環状カーボネートのドナー数は、上記第1非水溶媒のドナー数よりも小さいことが好ましく、15未満であることがより好ましい。
(Fluorinated cyclic carbonate)
The non-aqueous solvent preferably contains a fluorinated cyclic carbonate as a third non-aqueous solvent. When the non-aqueous solvent contains a fluorinated cyclic carbonate, it is possible to suppress side reactions (oxidative decomposition of the non-aqueous solvent or the like) that may occur during charging / discharging of the non-aqueous electrolyte power storage device. The non-aqueous solvent may contain a fluorinated cyclic carbonate having 15 or more donors. In that case, the fluorinated cyclic carbonate is contained in the fluorinated cyclic carbonate, and the first non-aqueous solvent contains. Not included. The number of donors of the fluorinated cyclic carbonate is preferably smaller than the number of donors of the first non-aqueous solvent, and more preferably less than 15.

上記フッ素化環状カーボネートとしては、フルオロエチレンカーボネート、ジフルオロエチレンカーボネート、トリフルオロプロピレンカーボネート等を挙げることができるが、フルオロエチレンカーボネート(FEC)が好ましい。上記フッ素化環状カーボネートは、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。 Examples of the fluorinated cyclic carbonate include fluoroethylene carbonate, difluoroethylene carbonate, trifluoropropylene carbonate and the like, but fluoroethylene carbonate (FEC) is preferable. The above-mentioned fluorinated cyclic carbonate can be used alone or in combination of two or more.

上記フッ素化環状カーボネートの含有量としては特に制限されないが、上記第1非水溶媒と上記フッ素化リン酸エステルとの合計質量に対する下限としては、1質量%が好ましく、3質量%がより好ましい。一方、この上限としては、20質量%が好ましく、10質量%がより好ましい。また、全非水溶媒に占める上記第1非水溶媒の含有量の下限としては、1体積%が好ましく、3体積%がより好ましい。一方、この上限としては、20体積%が好ましく、10体積%がより好ましい。フッ素化環状カーボネートの含有量を上記下限以上とすることにより、非水電解質蓄電素子の充放電時に生じうる副反応をより効果的に抑制することができる。一方、フッ素化環状カーボネートの含有量を上記上限以下とすることにより、非水電解質の粘度やリチウムイオンの伝導性等を好適化することができる。 The content of the fluorinated cyclic carbonate is not particularly limited, but the lower limit of the total mass of the first non-aqueous solvent and the fluorinated phosphoric acid ester is preferably 1% by mass, more preferably 3% by mass. On the other hand, as the upper limit, 20% by mass is preferable, and 10% by mass is more preferable. The lower limit of the content of the first non-aqueous solvent in the total non-aqueous solvent is preferably 1% by volume, more preferably 3% by volume. On the other hand, as the upper limit, 20% by volume is preferable, and 10% by volume is more preferable. By setting the content of the fluorinated cyclic carbonate to be equal to or higher than the above lower limit, side reactions that may occur during charging / discharging of the non-aqueous electrolyte power storage device can be more effectively suppressed. On the other hand, by setting the content of the fluorinated cyclic carbonate to the above upper limit or less, the viscosity of the non-aqueous electrolyte, the conductivity of lithium ions, and the like can be optimized.

(その他の溶媒等)
上記非水溶媒は、上記第1非水溶媒、上記フッ素化リン酸エステル及び上記フッ素化環状カーボネート以外のその他の非水溶媒を含有することができる。但し、全非水溶媒に占める上記その他の非水溶媒の含有量としては、10体積%以下が好ましく、1体積%以下が好ましいこともある。上記その他の非水溶媒の含有量が多い場合、非水電解質の溶媒和状態、リチウムイオンの伝導性、粘度等に影響を与える場合がある。
(Other solvents, etc.)
The non-aqueous solvent can contain the first non-aqueous solvent, the fluorinated phosphoric acid ester, and other non-aqueous solvents other than the fluorinated cyclic carbonate. However, the content of the other non-aqueous solvent in the total non-aqueous solvent is preferably 10% by volume or less, and may be preferably 1% by volume or less. If the content of the other non-aqueous solvent is high, it may affect the solvation state of the non-aqueous electrolyte, the conductivity of lithium ions, the viscosity, and the like.

また、当該非水電解質は、本発明の効果を阻害しない限り、電解質塩及び非水溶媒以外の他の成分を含有していてもよい。上記他の成分としては、一般的な蓄電素子用非水電解質に含有される各種添加剤を挙げることができる。但し、当該非水電解質における上記他の成分の含有量としては、5質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましいこともある。 In addition, the non-aqueous electrolyte may contain components other than the electrolyte salt and the non-aqueous solvent as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the other components include various additives contained in a general non-aqueous electrolyte for a power storage device. However, the content of the other components in the non-aqueous electrolyte is preferably 5% by mass or less, and more preferably 1% by mass or less.

当該非水電解質は、上記非水溶媒にLiBF等を添加し、溶解させることにより得ることができる。 The non-aqueous electrolyte can be obtained by adding LiBF 4 or the like to the non-aqueous solvent and dissolving it.

<非水電解質蓄電素子>
本発明の一実施形態に係る非水電解質蓄電素子は、正極、負極及び非水電解質を有する。以下、非水電解質蓄電素子の一例として、非水電解質二次電池について説明する。上記正極及び負極は、通常、セパレータを介して積層又は巻回により交互に重畳された電極体を形成する。この電極体はケースに収納され、このケース内に上記非水電解質が充填される。当該非水電解質二次電池においては、非水電解質として、上述した当該蓄電素子用非水電解質が用いられている。上記非水電解質は、正極と負極との間に介在する。また、上記ケースとしては、非水電解質二次電池のケースとして通常用いられる公知のアルミニウムケース等を用いることができる。
<Non-aqueous electrolyte power storage element>
The non-aqueous electrolyte power storage element according to one embodiment of the present invention has a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte. Hereinafter, a non-aqueous electrolyte secondary battery will be described as an example of the non-aqueous electrolyte power storage element. The positive electrode and the negative electrode usually form electrode bodies that are alternately superposed by stacking or winding through a separator. The electrode body is housed in a case, and the case is filled with the non-aqueous electrolyte. In the non-aqueous electrolyte secondary battery, the above-mentioned non-aqueous electrolyte for a power storage element is used as the non-aqueous electrolyte. The non-aqueous electrolyte is interposed between the positive electrode and the negative electrode. Further, as the above case, a known aluminum case or the like which is usually used as a case of a non-aqueous electrolyte secondary battery can be used.

当該非水電解質二次電池によれば、LiBFを電解質塩として用いた非水電解質を有しているにもかかわらず、これを適用した非水電解質二次電池の高率放電性能を高めることができる。また、当該非水電解質二次電池は、非水電解質の耐酸化分解性に優れる。そのため、当該非水電解質二次電池(蓄電素子)は、高い作動電圧で用いることができる。例えば、満充電状態の当該非水電解質二次電池における正極電位を4.4V(vs.Li/Li)より貴とすることができる。一方、この満充電状態の当該非水電解質二次電池における正極電位の上限は、例えば5.1V(vs.Li/Li)であり、5.0V(vs.Li/Li)であってもよい。 According to the non-aqueous electrolyte secondary battery, although it has a non-aqueous electrolyte using LiBF 4 as an electrolyte salt, the high rate discharge performance of the non-aqueous electrolyte secondary battery to which this is applied is to be improved. Can be done. Further, the non-aqueous electrolyte secondary battery is excellent in oxidative decomposition resistance of the non-aqueous electrolyte. Therefore, the non-aqueous electrolyte secondary battery (storage element) can be used at a high operating voltage. For example, the positive electrode potential of the non-aqueous electrolyte secondary battery in a fully charged state can be made more noble than 4.4 V (vs. Li / Li + ). On the other hand, the upper limit of the positive electrode potential in the non-aqueous electrolyte secondary battery of the fully charged state is, for example, 5.1V (vs.Li/Li +), a 5.0V (vs.Li/Li +) May be good.

(正極)
上記正極は、正極基材、及びこの正極基材に直接又は中間層を介して配される正極活物質層を有する。
(Positive electrode)
The positive electrode has a positive electrode base material and a positive electrode active material layer arranged directly on the positive electrode base material or via an intermediate layer.

上記正極基材は、導電性を有する。基材の材質としては、アルミニウム、チタン、タンタル、ステンレス鋼等の金属又はそれらの合金が用いられる。これらの中でも、耐電位性、導電性の高さ及びコストのバランスからアルミニウム及びアルミニウム合金が好ましい。また、正極基材の形成形態としては、箔、蒸着膜等が挙げられ、コストの面から箔が好ましい。つまり、正極基材としてはアルミニウム箔が好ましい。なお、アルミニウム又はアルミニウム合金としては、JIS−H−4000(2014年)に規定されるA1085P、A3003P等が例示できる。 The positive electrode base material has conductivity. As the material of the base material, metals such as aluminum, titanium, tantalum, and stainless steel or alloys thereof are used. Among these, aluminum and aluminum alloys are preferable from the viewpoint of balance of potential resistance, high conductivity and cost. Further, as a form of forming the positive electrode base material, a foil, a vapor-deposited film and the like can be mentioned, and the foil is preferable from the viewpoint of cost. That is, an aluminum foil is preferable as the positive electrode base material. Examples of aluminum or aluminum alloy include A1085P and A3003P specified in JIS-H-4000 (2014).

中間層は、正極基材の表面の被覆層であり、炭素粒子等の導電性粒子を含むことで正極基材と正極活物質層との接触抵抗を低減する。中間層の構成は特に限定されず、例えば樹脂バインダー及び導電性粒子を含有する組成物により形成できる。なお、「導電性」を有するとは、JIS−H−0505(1975年)に準拠して測定される体積抵抗率が10Ω・cm以下であることを意味し、「非導電性」とは、上記体積抵抗率が10Ω・cm超であることを意味する。 The intermediate layer is a coating layer on the surface of the positive electrode base material, and contains conductive particles such as carbon particles to reduce the contact resistance between the positive electrode base material and the positive electrode active material layer. The composition of the intermediate layer is not particularly limited, and can be formed by, for example, a composition containing a resin binder and conductive particles. Incidentally, to have a "conductive" means that the volume resistivity is measured according to JIS-H-0505 (1975 years) is not more than 10 7 Ω · cm, and "non-conductive" means that the volume resistivity is 10 7 Ω · cm greater.

正極活物質層は、正極活物質を含むいわゆる正極合材から形成される。また、正極活物質層を形成する正極合材は、必要に応じて導電剤、バインダー(結着剤)、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。 The positive electrode active material layer is formed from a so-called positive electrode mixture containing a positive electrode active material. Further, the positive electrode mixture forming the positive electrode active material layer contains optional components such as a conductive agent, a binder (binding agent), a thickener, and a filler, if necessary.

上記正極活物質としては、例えばLiMO(Mは少なくとも一種の遷移金属を表す)で表される複合酸化物(層状のα―NaFeO型結晶構造を有するLiCoO,LiNiO,LiMnO,LiNiαCo(1−α),LiNiαMnβCo(1−α−β)等、スピネル型結晶構造を有するLiMn,LiNiαMn(2−α)等)、LiMe(XO(Meは少なくとも一種の遷移金属を表し、Xは例えばP、Si、B、V等を表す)で表されるポリアニオン化合物(LiFePO,LiMnPO,LiNiPO,LiCoPO,Li(PO,LiMnSiO,LiCoPOF等)が挙げられる。これらの化合物中の元素又はポリアニオンは、他の元素又はアニオン種で一部が置換されていてもよい。正極活物質層においては、これら化合物の1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 Examples of the positive electrode active material include composite oxides represented by Li x MO y (M represents at least one kind of transition metal) (Li x CoO 2 and Li x NiO having a layered α-NaFeO type 2 crystal structure). 2 , Li x MnO 3 , Li x Ni α Co (1-α) O 2 , Li x Ni α Mn β Co (1-α-β) O 2, etc., Li x Mn 2 O 4 having a spinel type crystal structure , Li x Ni α Mn (2-α) O 4 etc.), Li w Me x (XO y ) z (Me represents at least one kind of transition metal, and X represents, for example, P, Si, B, V, etc.) Examples thereof include polyanionic compounds represented by (LiFePO 4 , LiMnPO 4 , LiNiPO 4 , LiCoPO 4 , Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 , Li 2 MnSiO 4 , Li 2 CoPO 4 F, etc.). The elements or polyanions in these compounds may be partially substituted with other elements or anion species. In the positive electrode active material layer, one of these compounds may be used alone, or two or more of these compounds may be mixed and used.

上記正極は、非水電解質二次電池の通常使用時の充電終止電圧における正極電位が4.4V(vs.Li/Li)より貴となり得る正極活物質を含むことが好ましい。当該非水電解質二次電池は、上述のように高率放電性能が高く、また、非水電解質の耐酸化分解性が高い。従って、このような貴な電位となり得る正極活物質を含む場合も、非水電解質の分解が良好に抑制される。従って、4.4V(vs.Li/Li)より貴な特定の電位となり得る正極活物質を用いることで、高エネルギー密度を有し、高率放電性能にも優れる非水電解質蓄電素子とすることができる。 The positive electrode preferably contains a positive electrode active material having a positive electrode potential of 4.4 V (vs. Li / Li + ) at the end-of-charge voltage of the non-aqueous electrolyte secondary battery during normal use. As described above, the non-aqueous electrolyte secondary battery has high high rate discharge performance and high oxidative decomposition resistance of the non-aqueous electrolyte. Therefore, even when a positive electrode active material that can have such a noble potential is contained, the decomposition of the non-aqueous electrolyte is satisfactorily suppressed. Therefore, by using a positive electrode active material that can have a specific potential noble than 4.4 V (vs. Li / Li + ), a non-aqueous electrolyte storage element having high energy density and excellent high rate discharge performance can be obtained. be able to.

4.4V(vs.Li/Li)より貴な特定の電位に至って可逆的なリチウムイオンの挿入脱離が可能な正極活物質としては、例えば、スピネル型結晶構造を有するLiNiαMn(2−α)の一例であるLiNi0.5Mn1.5や、ポリアニオン化合物LiCo(POの一例であるLiCoPO等を挙げることができる。 Examples of the positive electrode active material capable of reversible insertion and desorption of lithium ions reaching a specific potential noble than 4.4 V (vs. Li / Li + ) include Li x Ni α Mn having a spinel-type crystal structure. (2-α) O or LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4, which is an example of 4, can be cited LiCoPO 4 or the like which is an example of a polyanionic compound Li w Co x (PO 4) y X z.

上記導電剤としては、電池性能に悪影響を与えない導電性材料であれば特に限定されない。このような導電剤としては、天然又は人造の黒鉛、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、金属、導電性セラミックス等が挙げられる。導電剤の形状としては、粉状、繊維状等が挙げられる。 The conductive agent is not particularly limited as long as it is a conductive material that does not adversely affect the battery performance. Examples of such a conductive agent include natural or artificial graphite, carbon black such as furnace black, acetylene black, and Ketjen black, metal, and conductive ceramics. Examples of the shape of the conductive agent include powder and fibrous.

上記バインダー(結着剤)としては、フッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド等の熱可塑性樹脂;エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、スルホン化EPDM、スチレンブタジエンゴム(SBR)、フッ素ゴム等のエラストマー;多糖類高分子等が挙げられる。 Examples of the binder (binding agent) include fluororesins (polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.), thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, and polyimide; ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), Elastomers such as sulfonated EPDM, styrene-butadiene rubber (SBR), and fluororubber; and thermoplastic polymers can be mentioned.

上記増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース等の多糖類高分子が挙げられる。また、増粘剤がリチウムと反応する官能基を有する場合、予めメチル化等によりこの官能基を失活させておくことが好ましい。 Examples of the thickener include polysaccharide polymers such as carboxymethyl cellulose (CMC) and methyl cellulose. When the thickener has a functional group that reacts with lithium, it is preferable to deactivate the functional group by methylation or the like in advance.

上記フィラーとしては、電池性能に悪影響を与えないものであれば特に限定されない。フィラーの主成分としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、シリカ、アルミナ、ゼオライト、ガラス、炭素等が挙げられる。 The filler is not particularly limited as long as it does not adversely affect the battery performance. Examples of the main component of the filler include polyolefins such as polypropylene and polyethylene, silica, alumina, zeolite, glass, carbon and the like.

(負極)
上記負極は、負極基材、及びこの負極基材に直接又は中間層を介して配される負極活物質層を有する。上記中間層は正極の中間層と同様の構成とすることができる。
(Negative electrode)
The negative electrode has a negative electrode base material and a negative electrode active material layer arranged directly on the negative electrode base material or via an intermediate layer. The intermediate layer may have the same structure as the intermediate layer of the positive electrode.

上記負極基材は、正極基材と同様の構成とすることができるが、材質としては、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等の金属又はそれらの合金が用いられ、銅又は銅合金が好ましい。つまり、負極基材としては銅箔が好ましい。銅箔としては、圧延銅箔、電解銅箔等が例示される。 The negative electrode base material may have the same structure as the positive electrode base material, but as the material, a metal such as copper, nickel, stainless steel, nickel-plated steel or an alloy thereof is used, and copper or a copper alloy is used. preferable. That is, copper foil is preferable as the negative electrode base material. Examples of the copper foil include rolled copper foil and electrolytic copper foil.

負極活物質層は、負極活物質を含むいわゆる負極合材から形成される。また、負極活物質層を形成する負極合材は、必要に応じて導電剤、バインダー(結着剤)、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。導電剤、結着剤、増粘剤、フィラー等の任意成分は、正極活物質層と同様のものを用いることができる。 The negative electrode active material layer is formed from a so-called negative electrode mixture containing a negative electrode active material. Further, the negative electrode mixture forming the negative electrode active material layer contains optional components such as a conductive agent, a binder (binder), a thickener, and a filler, if necessary. As the optional component such as the conductive agent, the binder, the thickener, and the filler, the same one as that of the positive electrode active material layer can be used.

負極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材質が用いられる。具体的な負極活物質としては、例えばSi、Sn等の金属又は半金属;Si酸化物、Sn酸化物等の金属酸化物又は半金属酸化物;ポリリン酸化合物;黒鉛(グラファイト)、非晶質炭素(易黒鉛化性炭素又は難黒鉛化性炭素)等の炭素材料等が挙げられる。 As the negative electrode active material, a material capable of occluding and releasing lithium ions is usually used. Specific negative electrode active materials include, for example, metals or semi-metals such as Si and Sn; metal oxides or semi-metal oxides such as Si oxide and Sn oxide; polyphosphoric acid compounds; graphite and amorphous. Examples thereof include carbon materials such as carbon (graphitizable carbon or graphitizable carbon).

さらに、負極合材(負極活物質層)は、B、N、P、F、Cl、Br、I等の典型非金属元素、Li、Na、Mg、Al、K、Ca、Zn、Ga、Ge等の典型金属元素、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Zr、Ta、Hf、Nb、W等の遷移金属元素を含有してもよい。 Further, the negative electrode mixture (negative electrode active material layer) is a typical non-metal element such as B, N, P, F, Cl, Br, I, Li, Na, Mg, Al, K, Ca, Zn, Ga, Ge. It may contain a typical metal element such as Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Zr, Ta, Hf, Nb, W and the like.

(セパレータ)
上記セパレータの材質としては、例えば織布、不織布、多孔質樹脂フィルム等が用いられる。これらの中でも、強度の観点から多孔質樹脂フィルムが好ましく、非水電解質の保液性の観点から不織布が好ましい。上記セパレータの主成分としては、強度の観点から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が好ましく、耐酸化分解性の観点から例えばポリイミドやアラミド等が好ましい。また、これらの樹脂を複合してもよい。
(Separator)
As the material of the separator, for example, a woven fabric, a non-woven fabric, a porous resin film or the like is used. Among these, a porous resin film is preferable from the viewpoint of strength, and a non-woven fabric is preferable from the viewpoint of liquid retention of a non-aqueous electrolyte. As the main component of the separator, polyolefins such as polyethylene and polypropylene are preferable from the viewpoint of strength, and polyimide and aramid are preferable from the viewpoint of oxidative decomposition resistance. Moreover, you may combine these resins.

<非水電解質蓄電素子の製造方法>
本発明の一実施形態に係る非水電解質蓄電素子の製造方法は、正極、負極及び非水電解質を有する非水電解質二次電池の製造方法であって、上記非水電解質として、当該蓄電素子用非水電解質を用いることを特徴とする。当該製造方法は、例えば、正極及び負極(電極体)をケースに収容する工程、及び上記ケースに上記非水電解質を注入する工程を備える。
<Manufacturing method of non-aqueous electrolyte power storage element>
The method for manufacturing a non-aqueous electrolyte power storage element according to an embodiment of the present invention is a method for manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery having a positive electrode, a negative electrode and a non-aqueous electrolyte, and the non-aqueous electrolyte is used for the power storage element. It is characterized by using a non-aqueous electrolyte. The manufacturing method includes, for example, a step of accommodating a positive electrode and a negative electrode (electrode body) in a case, and a step of injecting the non-aqueous electrolyte into the case.

上記注入は、公知の方法により行うことができる。注入後、注入口を封止することにより非水電解質二次電池(非水電解質蓄電素子)を得ることができる。当該製造方法によって得られる非水電解質二次電池を構成する各要素についての詳細は上述したとおりである。当該製造方法によれば、当該蓄電素子用非水電解質を用いることで、高率放電性能の高い非水電解質蓄電素子を得ることができる。 The above injection can be performed by a known method. After injection, a non-aqueous electrolyte secondary battery (non-aqueous electrolyte power storage element) can be obtained by sealing the injection port. Details of each element constituting the non-aqueous electrolyte secondary battery obtained by the manufacturing method are as described above. According to the manufacturing method, a non-aqueous electrolyte storage element having high high rate discharge performance can be obtained by using the non-aqueous electrolyte for the power storage element.

<その他の実施形態>
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記態様の他、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。例えば、上記正極又は負極において、中間層を設けなくてもよい。また、例えば、非水電解質としてポリマー固体電解質を用いる場合、本発明の非水電解質蓄電素子の製造方法において、上述した注入工程を備えなくてもよい。
<Other Embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various modifications and improvements in addition to the above-described embodiment. For example, it is not necessary to provide an intermediate layer in the positive electrode or the negative electrode. Further, for example, when a polymer solid electrolyte is used as the non-aqueous electrolyte, the above-mentioned injection step may not be provided in the method for producing the non-aqueous electrolyte power storage element of the present invention.

また、上記実施の形態においては、非水電解質蓄電素子が非水電解質二次電池である形態を中心に説明したが、その他の非水電解質蓄電素子であってもよい。その他の非水電解質蓄電素子としては、キャパシタ(電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ)等が挙げられる。 Further, in the above-described embodiment, the non-aqueous electrolyte storage element is mainly a non-aqueous electrolyte secondary battery, but other non-aqueous electrolyte storage elements may be used. Examples of other non-aqueous electrolyte power storage elements include capacitors (electric double layer capacitors, lithium ion capacitors) and the like.

図1に、本発明に係る非水電解質蓄電素子の一実施形態である矩形状の非水電解質二次電池1の概略図を示す。なお、同図は、容器内部を透視した図としている。図1に示す非水電解質二次電池1は、電極体2が電池容器3に収納されている。電極体2は、正極活物質を備える正極と、負極活物質を備える負極とが、セパレータを介して捲回されることにより形成されている。正極は、正極リード4’を介して正極端子4と電気的に接続され、負極は、負極リード5’を介して負極端子5と電気的に接続されている。 FIG. 1 shows a schematic view of a rectangular non-aqueous electrolyte secondary battery 1 which is an embodiment of the non-aqueous electrolyte power storage element according to the present invention. The figure is a perspective view of the inside of the container. In the non-aqueous electrolyte secondary battery 1 shown in FIG. 1, the electrode body 2 is housed in the battery container 3. The electrode body 2 is formed by winding a positive electrode having a positive electrode active material and a negative electrode having a negative electrode active material through a separator. The positive electrode is electrically connected to the positive electrode terminal 4 via the positive electrode lead 4', and the negative electrode is electrically connected to the negative electrode terminal 5 via the negative electrode lead 5'.

本発明に係る非水電解質二次電池の構成については特に限定されるものではなく、円筒型電池、角型電池(矩形状の電池)、扁平型電池等が一例として挙げられる。本発明は、上記の非水電解質二次電池を複数備える蓄電装置としても実現することができる。蓄電装置の一実施形態を図2に示す。図2において、蓄電装置30は、複数の蓄電ユニット20を備えている。それぞれの蓄電ユニット20は、複数の非水電解質二次電池1を備えている。上記蓄電装置30は、電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)等の自動車用電源として搭載することができる。 The configuration of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a cylindrical battery, a square battery (rectangular battery), and a flat battery. The present invention can also be realized as a power storage device including a plurality of the above-mentioned non-aqueous electrolyte secondary batteries. An embodiment of the power storage device is shown in FIG. In FIG. 2, the power storage device 30 includes a plurality of power storage units 20. Each power storage unit 20 includes a plurality of non-aqueous electrolyte secondary batteries 1. The power storage device 30 can be mounted as a power source for automobiles such as electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV), and plug-in hybrid vehicles (PHEV).

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

[実施例1]
(非水電解質の調製)
第1非水溶媒としてのプロピレンカーボネート(PC)とリン酸トリス(2,2,2−トリフルオロエチル)(TFEP)とを1:0.5の体積比で混合した。次いで、この2種の混合溶媒に対して、フルオロエチレンカーボネート(FEC)を4.9質量%の割合で添加し、3種の混合溶媒からなる非水溶媒を得た。この非水溶媒1kgに対して、電解質塩としてのLiBFを2.5molの割合で添加し、溶解させ、実施例1の非水電解質を得た。LiBFのモル数(Liのモル数と同一)に対するPCのモル数は、2.2と計算される。
[Example 1]
(Preparation of non-aqueous electrolyte)
Propylene carbonate (PC) as the first non-aqueous solvent and tris (2,2,2-trifluoroethyl) (TFEP) phosphate were mixed in a volume ratio of 1: 0.5. Next, fluoroethylene carbonate (FEC) was added at a ratio of 4.9% by mass to the two mixed solvents to obtain a non-aqueous solvent composed of the three mixed solvents. LiBF 4 as an electrolyte salt was added at a ratio of 2.5 mol to 1 kg of this non-aqueous solvent and dissolved to obtain the non-aqueous electrolyte of Example 1. The number of moles of PC relative to the number of moles of LiBF 4 (same as the number of moles of Li) is calculated to be 2.2.

(非水電解質蓄電素子の作製)
LiNi0.5Mn1.5を正極活物質とする正極板を作製した。また、グラファイトを負極活物質とする負極板を作製した。次いで、ポリイミド製不織布からなるセパレータを介して、上記正極板と上記負極板とを積層することにより電極体を作製した。この電極体を金属樹脂複合フィルム製のケースに収納し、内部に上記非水電解質を注入した後、熱溶着により封口し、非水電解質蓄電素子(リチウムイオン二次電池)を得た。
(Manufacturing of non-aqueous electrolyte power storage element)
A positive electrode plate using LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 as a positive electrode active material was produced. In addition, a negative electrode plate using graphite as a negative electrode active material was produced. Next, an electrode body was produced by laminating the positive electrode plate and the negative electrode plate via a separator made of a polyimide non-woven fabric. This electrode body was housed in a case made of a metal resin composite film, the non-aqueous electrolyte was injected into the case, and then sealed by heat welding to obtain a non-aqueous electrolyte storage element (lithium ion secondary battery).

[実施例2〜3、比較例1〜5、参考例1〜4]
電解質塩の種類及び濃度、TFEPの使用量(PCとの体積比)、並びにFECの添加量(PC又はPCとTFEPとの混合溶媒に対する添加量)を表1のとおりとしたこと以外は実施例1と同様にして、実施例2〜3、比較例1〜5、参考例1〜4の各非水電解質蓄電素子を得た。なお、表1には、PCとLiとのモル比、及び各溶媒の体積比をあわせて示している。
[Examples 2 to 3, Comparative Examples 1 to 5, Reference Examples 1 to 4]
Examples except that the type and concentration of the electrolyte salt, the amount of TFEP used (volume ratio with PC), and the amount of FEC added (amount added to PC or a mixed solvent of PC and TFEP) are as shown in Table 1. In the same manner as in No. 1, each non-aqueous electrolyte power storage element of Examples 2 to 3, Comparative Examples 1 to 5, and Reference Examples 1 to 4 was obtained. Table 1 also shows the molar ratio of PC and Li and the volume ratio of each solvent.

[評価]
(0.2CmA放電容量確認試験)
得られた各非水電解質蓄電素子について、25℃において定電流過程の充電電流0.2CmA、充電終止電圧5.0V、定電圧過程の充電終止電流0.02CmAとして定電流定電圧充電を行い、その後、10分間の休止期間を設けた。その後、放電電流0.2CmA、放電終止電圧3.0Vとして定電流放電を行い、その後、10分間の休止期間を設けた。この充放電を2サイクル実施し、2サイクル目の放電容量を「0.2CmA放電容量(mAh)」とした。
[Evaluation]
(0.2 CmA discharge capacity confirmation test)
Each of the obtained non-aqueous electrolyte power storage elements was subjected to constant current constant voltage charging at 25 ° C. with a constant current process charging current of 0.2 CmA, a charging end voltage of 5.0 V, and a constant voltage process of charging end current of 0.02 CmA. After that, a rest period of 10 minutes was provided. Then, a constant current discharge was performed with a discharge current of 0.2 CmA and a discharge end voltage of 3.0 V, and then a rest period of 10 minutes was provided. This charge / discharge was carried out for two cycles, and the discharge capacity in the second cycle was set to "0.2 CmA discharge capacity (mAh)".

(1.0CmA放電容量確認試験)
次いで、25℃において定電流過程の充電電流0.2CmA、充電終止電圧5.0V、定電圧過程の充電終止電流0.02CmAとして定電流定電圧充電を行い、その後、10分間の休止期間を設けた。その後、放電電流1.0CmA、放電終止電圧3.0Vとして定電流放電を行い、このときの放電容量を「1.0CmA放電容量(mAh)」とした。
(1.0 CmA discharge capacity confirmation test)
Next, constant current constant voltage charging is performed at 25 ° C. with a constant current process charging current of 0.2 CmA, a charging end voltage of 5.0 V, and a constant voltage process of charging end current of 0.02 CmA, followed by a 10-minute rest period. It was. After that, constant current discharge was performed with a discharge current of 1.0 CmA and a discharge end voltage of 3.0 V, and the discharge capacity at this time was set to "1.0 CmA discharge capacity (mAh)".

上記「0.2CmA放電容量(mAh)」に対する上記「1.0CmA放電容量(mAh)」の百分率を「高率放電性能(%)」とした。以上の結果を表1に示す。 The percentage of the "1.0 CmA discharge capacity (mAh)" with respect to the "0.2 CmA discharge capacity (mAh)" was defined as "high rate discharge performance (%)". The above results are shown in Table 1.

Figure 0006794658
Figure 0006794658

上記表1に示されるように、実施例1〜3の非水電解質蓄電素子は、非水電解質に電解質塩として高濃度のLiBFを用いているにもかかわらず、フッ素化リン酸エステルであるTFEPが含有されていることで、優れた高率放電性能を有することがわかる。これは、TFEPが、PCのLiBFへの溶媒和を阻害せず、かつ、LiBFの解離が促進されるように機能しているためと推察される。 As shown in Table 1 above, the non-aqueous electrolyte storage elements of Examples 1 to 3 are fluorinated phosphoric acid esters even though a high concentration of LiBF 4 is used as the electrolyte salt for the non-aqueous electrolyte. It can be seen that the inclusion of TFEP has excellent high rate discharge performance. It is presumed that this is because TFEP functions so as not to inhibit the solvation of PC to LiBF 4 and to promote the dissociation of LiBF 4 .

一方、比較例1では、非水電解液のLiBF濃度が低く、溶媒和していないPCが多く存在するために副反応(非水溶媒等の酸化分解反応や負極活物質であるグラファイト層間へのPCの共挿入等)が生じ、非水電解質蓄電素子は試験途中において充放電ができなくなった。さらに、比較例2〜5では、比較例1よりも非水電解液のLiBF濃度を増加させたため溶媒和していないPCの量が減り、非水電解質蓄電素子の充放電は行えた。しかし、PCのLiBFへの溶媒和により電解質中の分子又はイオン間に働く相互作用が増加し、リチウムイオンの移動が妨げられるため、非水電解質蓄電素子の高率放電性能が低い結果となった。 On the other hand, in Comparative Example 1, since the LiBF 4 concentration of the non-aqueous electrolyte solution was low and there were many PCs that were not solvated, side reactions (oxidative decomposition reactions of non-aqueous solvents and the like and the graphite layers as the negative electrode active material) (Co-insertion of PC, etc.) occurred, and the non-aqueous electrolyte power storage element could not be charged and discharged during the test. Further, in Comparative Examples 2 to 5, since the LiBF 4 concentration of the non-aqueous electrolyte solution was increased as compared with Comparative Example 1, the amount of unsolvated PC was reduced, and the non-aqueous electrolyte power storage element could be charged and discharged. However, solvation of PC to LiBF 4 increases the interaction between molecules or ions in the electrolyte and hinders the movement of lithium ions, resulting in low high-rate discharge performance of the non-aqueous electrolyte storage element. It was.

なお、電解質塩としてLiPFを用いた参考例1〜4の結果からは、TFEPを混合することで逆に非水電解質蓄電素子の高率放電性能が低下することが示されている。これは、PC(25℃における粘度2.5mPa・s)に対し、粘度の高いTFEP(25℃における粘度4.6mPa・s)を混合することで非水電解質の粘度が増大し、リチウムイオンの伝導性が低下したことによると推測される。すなわち、TFEPの混合により非水電解質蓄電素子の高率放電性能が高まる効果は、電解質塩としてLiBFを用いた場合の特有の効果であるといえる。これは、LIBFとLiPFとの解離度やアニオンのサイズの差異により、非水電解質中での挙動(相互作用等)が異なるためと推察される。実施例1〜3の非水電解質においては、LiBF、第1非水溶媒(PC)及びフッ素化リン酸エステル(TFEP)の組み合わせによって、非水電解質の溶媒和状態がより好適に形成され、粘度及びリチウムイオンの伝導性が好適化されたものと推察される。 From the results of Reference Examples 1 to 4 in which LiPF 6 was used as the electrolyte salt, it is shown that the high rate discharge performance of the non-aqueous electrolyte power storage element is conversely lowered by mixing TFEP. This is because the viscosity of the non-aqueous electrolyte is increased by mixing TFEP (viscosity at 25 ° C. 4.6 mPa · s) with PC (viscosity 2.5 mPa · s at 25 ° C.), and lithium ions It is presumed that this is due to the decrease in conductivity. That is, it can be said that the effect of enhancing the high rate discharge performance of the non-aqueous electrolyte power storage element by mixing TFEP is a peculiar effect when LiBF 4 is used as the electrolyte salt. It is presumed that this is because the behavior (interaction, etc.) in the non-aqueous electrolyte differs depending on the degree of dissociation between LIBF 4 and LiPF 6 and the size of the anion. In the non-aqueous electrolytes of Examples 1 to 3, the solvation state of the non-aqueous electrolyte was more preferably formed by the combination of LiBF 4 , the first non-aqueous solvent (PC) and the fluorinated phosphate ester (TFEP). It is presumed that the viscosity and the conductivity of lithium ions have been optimized.

本発明は、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車等の電源として使用される非水電解質蓄電素子、及びこれに備わる蓄電素子用非水電解質等に適用できる。 The present invention can be applied to a non-aqueous electrolyte power storage element used as a power source for a personal computer, an electronic device such as a communication terminal, an automobile, etc., and a non-water electrolyte for a power storage element provided therein.

1 非水電解質二次電池
2 電極体
3 電池容器
4 正極端子
4’ 正極リード
5 負極端子
5’ 負極リード
20 蓄電ユニット
30 蓄電装置
1 Non-aqueous electrolyte secondary battery 2 Electrode body 3 Battery container 4 Positive terminal 4'Positive lead 5 Negative terminal 5'Negative lead 20 Power storage unit 30 Power storage device

Claims (8)

非水溶媒、及びこの非水溶媒に溶解しているテトラフルオロホウ酸リチウムを含有する蓄電素子用非水電解質であって、
上記非水溶媒が、ドナー数が15以上の第1非水溶媒、及びフッ素化リン酸エステルを含み、
上記フッ素化リン酸エステルのドナー数は、上記第1非水溶媒のドナー数よりも小さく、
上記テトラフルオロホウ酸リチウムの含有量に対する上記第1非水溶媒の含有量が、モル比で4以下であり、
上記非水溶媒に占める、上記第1非水溶媒、上記フッ素化リン酸エステル及び任意成分であるフッ素化環状カーボネートからなる主溶媒以外のその他の非水溶媒の含有量が、10体積%以下であることを特徴とする蓄電素子用非水電解質。
A non-aqueous electrolyte for a power storage device containing a non-aqueous solvent and lithium tetrafluoroborate dissolved in the non-aqueous solvent.
The non-aqueous solvent contains a first non-aqueous solvent having 15 or more donors and a fluorinated phosphate ester.
The number of donors of the fluorinated phosphate ester is smaller than the number of donors of the first non-aqueous solvent.
The content of the first non-aqueous solvent to the content of the lithium tetrafluoroborate is state, and are 4 or less in terms of the molar ratio,
The content of the non-aqueous solvent other than the main solvent composed of the first non-aqueous solvent, the fluorinated phosphate ester and the optional component fluorinated cyclic carbonate in the non-aqueous solvent is 10% by volume or less. non-aqueous electrolyte for an electricity storage device according to claim Rukoto Oh.
上記第1非水溶媒と上記フッ素化リン酸エステルとの体積比が、50:50以上90:10以下である請求項1の蓄電素子用非水電解質。 The non-aqueous electrolyte for a power storage element according to claim 1, wherein the volume ratio of the first non-aqueous solvent to the fluorinated phosphoric acid ester is 50:50 or more and 90:10 or less. 上記第1非水溶媒が、プロピレンカーボネートを含む請求項1又は請求項2の蓄電素子用非水電解質。 The non-aqueous electrolyte for a power storage element according to claim 1 or 2, wherein the first non-aqueous solvent contains propylene carbonate. 上記非水溶媒が、フッ素化環状カーボネートをさらに含む請求項1、請求項2又は請求項3の蓄電素子用非水電解質。 The non-aqueous electrolyte for a power storage element according to claim 1, 2, or 3, wherein the non-aqueous solvent further contains a fluorinated cyclic carbonate. 請求項1から請求項のいずれか1項に記載の蓄電素子用非水電解質を備える非水電解質蓄電素子。 A non-aqueous electrolyte power storage element comprising the non-water electrolyte for a power storage element according to any one of claims 1 to 4 . 正極及び負極を備え、上記正極が、4.4V(vs.Li/Li)より貴な電位となり得る正極活物質を含む請求項の非水電解質蓄電素子。 The non-aqueous electrolyte power storage element according to claim 5 , further comprising a positive electrode and a negative electrode, wherein the positive electrode contains a positive electrode active material having a potential higher than 4.4 V (vs. Li / Li + ). 通常使用時の充電終止電圧における正極電位が、4.4V(vs.Li/Li)より貴となる請求項又は請求項の非水電解質蓄電素子。 The non-aqueous electrolyte power storage element according to claim 5 or 6 , wherein the positive electrode potential at the end-of-charge voltage during normal use is noble than 4.4 V (vs. Li / Li + ). 正極、負極及び非水電解質を有する非水電解質蓄電素子の製造方法であって、
上記非水電解質として、請求項1から請求項のいずれか1項に記載の蓄電素子用非水電解質を用いる非水電解質蓄電素子の製造方法。
A method for manufacturing a non-aqueous electrolyte power storage element having a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte.
A method for producing a non-aqueous electrolyte power storage element, wherein the non-water electrolyte for a power storage element according to any one of claims 1 to 4 is used as the non-water electrolyte.
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