JP6960089B2 - 非水系電解液 - Google Patents

Description

本発明は、非水系電解液に関する。

近年、リチウム二次電池等の非水系二次電池は、パソコン、携帯端末等のポータブル電源や、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）等の車両駆動用電源、電力貯蔵用電源などに好適に用いられている。

リチウム二次電池等の非水系二次電池には、非水系電解液が用いられる。リチウム二次電池等の非水系二次電池はその普及に伴い、さらなる高性能化が望まれている。高性能化のための方策の一つとしては、非水系電解液の改良が挙げられる。具体的に例えば、特許文献１および２には、イオン液体を非水系電解液に含有させることが提案されている。非水系電解液に一般的に用いられる有機溶媒は可燃性であるところ、イオン液体は難燃性の液体であるため、イオン液体を含有する非水系電解液を用いることにより、非水系二次電池の安全性を高めることができる。

特開２０１５−０２６６０８号公報 特開２００９−０７０６３６号公報

しかしながら、本発明者らが鋭意検討した結果、上記イオン液体を含有する非水系電解液を非水系二次電池に用いた場合には、入出力特性が不十分であることを見出した。

そこで本発明は、イオン液体を含有する非水系電解液であって、入出力特性を向上させることができる非水系電解液を提供することを目的とする。

ここに開示される非水系電解液は、ジフルオロ酢酸エステル、およびイオン液体を含有する溶媒成分と、支持塩としてのリチウムイミド塩とを含有する。前記イオン液体は、四級アンモニウム有機物カチオンと、Ｎ（ＳＯ_２Ｆ）_２アニオンとから構成される。前記溶媒成分中のイオン液体の量は、５体積％以上２０体積％以下である。前記非水系電解液中の前記リチウムイミド塩の濃度は、１．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．５ｍｏｌ／Ｌ以下である。
このような構成によれば、入出力特性を向上させることができる非水系電解液を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る非水系電解液を用いたリチウム二次電池の内部構造を模式的に示す断面図である。 図１のリチウム二次電池の捲回電極体の構成を示す模式図である。

以下、本発明による実施の形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、本発明を特徴付けない非水系電解液の一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。

なお、本明細書において「二次電池」とは、繰り返し充放電可能な蓄電デバイス一般をいい、いわゆる蓄電池ならびに電気二重層キャパシタ等の蓄電素子を包含する用語である。
また、本明細書において「リチウム二次電池」とは、電荷担体としてリチウムイオンを利用し、正負極間におけるリチウムイオンに伴う電荷の移動により充放電が実現される二次電池をいう。

本実施形態に係る非水系電解液は、ジフルオロ酢酸エステル、およびイオン液体を含有する溶媒成分と、支持塩としてのリチウムイミド塩とを含有する。ここで、当該イオン液体は、四級アンモニウム有機物カチオンと、Ｎ（ＳＯ_２Ｆ）_２アニオンとから構成される。当該溶媒成分中のイオン液体の量は、５体積％以上２０体積％以下である。当該非水系電解液中の当該リチウムイミド塩の濃度は、１．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．５ｍｏｌ／Ｌ以下である。

本実施形態に係る非水系電解液の溶媒成分として使用されるジフルオロ酢酸エステルの例としては、ジフルオロ酢酸メチル、ジフルオロ酢酸エチル、ジフルオロ酢酸プロピル、ジフルオロ酢酸ブチル等が挙げられる。なかでも、ジフルオロ酢酸メチル、またはジフルオロ酢酸エチルが好ましい。

本実施形態に係る非水系電解液の溶媒成分として使用されるイオン液体は、電解液に導電性を付与する成分である。また、イオン液体は、難燃性の溶媒であるため、本実施形態に係る電解液を用いたリチウム二次電池の安全性を高めることができる。
イオン液体は、カチオンとして、四級アンモニウム有機物カチオンを含む。電位安定性が高いことから、イオン液体のカチオンとしては、飽和脂肪族環状四級アンモニウム有機物カチオンが好ましい。飽和脂肪族環状四級アンモニウム有機物カチオンの例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウムカチオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−メチル−Ｎ−ペンチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−メチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−メチル−Ｎ−オクチルピロリジニウムカチオン等が挙げられる。なかでも、Ｎ，Ｎ−ジメチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウムカチオン、およびＮ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムカチオンからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
イオン液体は、アニオンとして、Ｎ（ＳＯ_２Ｆ）_２アニオン（即ち、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオン：Ｎ（ＳＯ_２Ｆ）_２ ⁻）を含む。

本実施形態に係る非水系電解液の溶媒成分は、本発明の効果を著しく損なわない範囲内で、ジフルオロ酢酸エステルおよびイオン液体以外の溶媒（例えば、カーボネート類）を含有していてもよい。

溶媒成分中のイオン液体の量は、５体積％以上２０体積％以下である。イオン液体の量がこの範囲を外れると、入出力特性向上効果が得られなくなる。溶媒成分中のイオン液体の量は、好ましくは５体積％以上１５体積％以下であり、より好ましくは５体積％以上１０体積％以下である。

本実施形態に係る非水系電解液の支持塩として用いられるリチウムイミド塩の例としては、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＬｉＦＳＩ）、リチウムビス（トリフルオロメタン）スルホンイミド（ＬｉＴＦＳＩ）等が挙げられ、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミドが好ましい。

本実施形態に係る非水系電解液中のリチウムイミド塩の濃度は、１．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．５ｍｏｌ／Ｌ以下である。リチウムイミド塩の濃度がこの範囲を外れると、入出力向上特性効果が得られなくなる。リチウムイミド塩の濃度は、好ましくは１．７ｍｏｌ／Ｌ以上２．３ｍｏｌ／Ｌ以下であり、より好ましくは１．８５ｍｏｌ／Ｌ以上２．１５ｍｏｌ／Ｌ以下である。

本実施形態に係る非水系電解液は、本発明の効果を著しく損なわない範囲内で、その他の成分を含有していてもよい。例えば、本実施形態に係る非水系電解液は、添加剤として下記式（１）で表される不飽和無水カルボン酸化合物（以下、「不飽和無水カルボン酸化合物（１）」ともいう）を含有していてもよい。本実施形態に係る非水系電解液が不飽和無水カルボン酸化合物（１）を含有することにより、当該非水系電解液を用いた電池の高温サイクル特性が向上する。

式（１）中、Ｒ_１およびＲ_２はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、アリール基、またはフッ素置換されていてもよいアルキル基であるか、Ｒ_１およびＲ_２は結合して、環構造を形成する。

式（１）に関し、Ｒ_１およびＲ_２で表されるフッ素置換されていてもよいアルキル基の炭素数は、好ましくは１〜３である。
Ｒ_１およびＲ_２で表されるアリール基の例としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
Ｒ_１およびＲ_２が結合して環構造を形成する場合、当該環構造としては、芳香環などが例示でき、その例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、フラン環、チオフェン環等が挙げられる。
Ｒ_１およびＲ_２は、好ましくは水素原子、メチル基、またはフェニル基であり、より好ましくは水素原子である。より具体的には、不飽和無水カルボン酸化合物（１）は、好ましくは無水マレイン酸（Ｒ_１＝Ｈ，Ｒ_２＝Ｈ）、シトラコン酸無水物（Ｒ_１＝Ｈ，Ｒ_２＝ＣＨ_３）、フェニルマレイン酸無水物（Ｒ_１＝Ｈ，Ｒ_２＝フェニル基）であり、より好ましくは無水マレイン酸である。

本実施形態に係る非水系電解液中の不飽和無水カルボン酸化合物（１）の濃度は、小さすぎると高温サイクル特性向上効果が十分に得られない。一方で、不飽和無水カルボン酸化合物（１）の濃度が大き過ぎると出入力特性向上効果に悪影響を及ぼす。そのため、不飽和無水カルボン酸化合物（１）の濃度は、好ましくは０．０５質量％以上５質量％未満であり、より好ましくは０．１質量％以上３質量％以下であり、さらに好ましくは０．５質量％以上２質量％以下である。

なお、本実施形態に係る非水系電解液が含有していてもよいその他の成分としては、例えば、ビフェニル（ＢＰ）、シクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ）等のガス発生剤；分散剤；増粘剤等が挙げられる。

本実施形態に係る非水系電解液を非水系二次電池（特にリチウム二次電池）に用いることにより、当該二次電池の出入力特性を高めることができる。また、当該二次電池の高温サイクル特性を高めることができる。

本実施形態に係る非水系電解液は、公知方法に従い、非水系二次電池（特に、リチウム二次電池）に用いることができる。
そこで、例として、本実施形態に係る非水系電解液を用いたリチウム二次電池の構成例の概略を以下、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。

図１に示すリチウム二次電池１００は、扁平形状の捲回電極体２０と電解液８０とが扁平な角形の電池ケース（即ち外装容器）３０に収容されることにより構築される密閉型電池である。電池ケース３０には外部接続用の正極端子４２および負極端子４４と、電池ケース３０の内圧が所定レベル以上に上昇した場合に該内圧を開放するように設定された薄肉の安全弁３６が設けられている。また、電池ケース３０には、電解液８０を注入するための注入口（図示せず）が設けられている。正極端子４２は、正極集電板４２ａと電気的に接続されている。負極端子４４は、負極集電板４４ａと電気的に接続されている。電池ケース３０の材質としては、例えば、アルミニウム等の軽量で熱伝導性の良い金属材料が用いられる。

捲回電極体２０は、図１および図２に示すように、長尺状の正極集電体５２の片面または両面（ここでは両面）に長手方向に沿って正極活物質層５４が形成された正極シート５０と、長尺状の負極集電体６２の片面または両面（ここでは両面）に長手方向に沿って負極活物質層６４が形成された負極シート６０とが、２枚の長尺状のセパレータシート７０を介して重ね合わされて長手方向に捲回された形態を有する。なお、捲回電極体２０の捲回軸方向（即ち、上記長手方向に直交するシート幅方向）の両端から外方にはみ出すように形成された正極活物質層非形成部分５２ａ（即ち、正極活物質層５４が形成されずに正極集電体５２が露出した部分）と負極活物質層非形成部分６２ａ（即ち、負極活物質層６４が形成されずに負極集電体６２が露出した部分）には、それぞれ正極集電板４２ａおよび負極集電板４４ａが接合されている。

正極シート５０および負極シート６０には、従来のリチウム二次電池に用いられているものと同様のものを特に制限なく使用することができる。典型的な一態様を以下に示す。

正極シート５０を構成する正極集電体５２としては、例えばアルミニウム箔等が挙げられる。正極活物質層５４に含まれる正極活物質としては、例えばリチウム遷移金属酸化物（例、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉ_０．５Ｍｎ_１．５Ｏ_４等）、リチウム遷移金属リン酸化合物（例、ＬｉＦｅＰＯ_４等）等が挙げられる。正極活物質層５４は、活物質以外の成分、例えば導電材やバインダ等を含み得る。導電材としては、例えばアセチレンブラック（ＡＢ）等のカーボンブラックやその他（例、グラファイト等）の炭素材料を好適に使用し得る。バインダとしては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等を使用し得る。

負極シート６０を構成する負極集電体６２としては、例えば銅箔等が挙げられる。負極活物質層６４に含まれる負極活物質としては、例えば黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素材料を使用し得る。なかでも、黒鉛が好ましい。負極活物質層６４は、活物質以外の成分、例えばバインダや増粘剤等を含み得る。バインダとしては、例えばスチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）等を使用し得る。増粘剤としては、例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を使用し得る。

セパレータ７０としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン製の多孔性シート（フィルム）が好適に用いられる。かかる多孔性シートは、単層構造であってもよく、二層以上の積層構造（例えば、ＰＥ層の両面にＰＰ層が積層された三層構造）であってもよい。セパレータ７０の表面には、耐熱層（ＨＲＬ）が設けられていてもよい。
セパレータ７０のガーレー試験法によって得られる透気度は、好ましくは３５０秒／１００ｃｃ以下である。

電解液８０には、上述の本実施形態に係る非水系電解液が用いられる。なお、図１は、電池ケース３０内に注入される電解液８０の量を厳密に示すものではない。

以上のようにして構成されるリチウム二次電池１００は、各種用途に利用可能である。好適な用途としては、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）等の車両に搭載される駆動用電源が挙げられる。リチウム二次電池１００は、典型的には複数個を直列および／または並列に接続してなる組電池の形態でも使用され得る。

なお、一例として扁平形状の捲回電極体２０を備える角形のリチウム二次電池１００について説明した。しかしながら、リチウム二次電池は、積層型電極体を備えるリチウム二次電池として構成することもできる。また、リチウム二次電池は、円筒形リチウム二次電池、ラミネート型リチウム二次電池等として構成することもできる。また、本実施形態に係る非水系電解液を用いて、リチウム二次電池以外の非水系二次電池を構築することもできる。

以下、本発明に関する実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。

＜電解液の準備＞
表１に示す種類の溶媒を表１に示す体積比で混合した。これに、表１に記載の支持塩を表１に示す濃度で溶解させると共に、添加する場合には、表１に記載の添加剤を表１に示す濃度で溶解させて電解液Ａ１〜Ａ１０およびＢ１〜Ｂ１３を得た。

・支持塩
ＬｉＦＳＩ：リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド
ＬｉＰＦ_６：ヘキサフルオロリン酸リチウム
・有機溶媒
ＭＤＦＡ：ジフルオロ酢酸メチル
ＥＤＦＡ：ジフルオロ酢酸エチル
ＥＣ：エチレンカーボネート
ＤＭＣ：ジメチルカーボネート
ＥＭＣ：エチルメチルカーボネート
ＭＴＦＰ：３，３，３−トリフルオロプロピオン酸メチル
・イオン性液体：カチオン
ＰＹＲ１３：Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウム
ＰＹＲ１４：Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウム
ＥＭＩｍ：１−エチル−３−メチルイミダゾリウム
・イオン性液体：アニオン
ＦＳＩ：ビス（フルオロスルホニル）イミド
ＴＦＳＩ：ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド
・添加剤
ＭＡ：マレイン酸無水物
ＣＡ：シトラコン酸無水物
ＰＭＡ：フェニルマレイン酸無水物

＜評価用リチウム二次電池の作製＞
正極活物質粉末としてのＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２（ＬＮＣＭ）と、導電材としてのアセチレンブラック（ＡＢ）と、バインダとしてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを、ＬＮＣＭ：ＡＢ：ＰＶｄＦ＝８７：１０：３の質量比でＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）と混合し、正極活物質層形成用スラリーを調製した。このスラリーを、アルミニウム箔に塗布して乾燥することにより、正極シートを作製した。
負極活物質として、平均粒子径２０μｍの天然黒鉛系炭素材（Ｃ）と、バインダとしてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）とを、Ｃ：ＳＢＲ：ＣＭＣ＝９８：１：１の質量比でイオン交換水と混合して、負極活物質層形成用スラリーを調製した。このスラリーを、銅箔に塗布して乾燥することにより、負極シートを作製した。
また、セパレータとして、ガーレー試験法によって得られる透気度が３００秒／１００ｃｃの、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰの三層構造を有するポリオレフィン多孔質膜を用意した。
作製した正極シートと負極シートとを、セパレータを介して対向させて電極体を作製した。
作製した電極体に集電体を取り付け、電解液と共にラミネートケースに収容し、封止した。電解液には、表１に示す電解液Ａ１〜Ａ１０およびＢ１〜Ｂ１３をそれぞれ用い、このようにして、評価用リチウム二次電池Ａ１〜Ａ１０およびＢ１〜Ｂ１３を作製した。

＜活性化と初期特性評価＞
上記作製した各評価用リチウム二次電池を２５℃の恒温槽内に置き、初回充電を行った。初回充電は、各評価用リチウム二次電池を、０．３Ｃの電流値で４．１０Ｖまで定電流充電した。その後、０．３Ｃの電流値で３．０Ｖまで定電流放電した。
さらに、この各評価用リチウム二次電池に定電流−定電圧充電（０．２Ｃの電流値で４．１０Ｖまで定電流充電した後、電流値が１／５０Ｃになるまで定電圧充電）を行い、満充電状態とした。その後、０．２Ｃの電流値で３．０Ｖまで定電流放電した。このときの放電容量を測定し、初期容量とした。
また、上記の初期容量をＳＯＣ１００％として、２５℃の恒温槽中にて０．３Ｃの電流値で充電深度（ＳＯＣ）が３０％になるまで各評価用リチウム二次電池を充電した。次いで、２５℃の恒温槽中にて、５Ｃ、１５Ｃ、３０Ｃ、および４５Ｃの電流値で１０秒間放電を行い、各電流値で放電した後の電池電圧を測定した。各電流値と各電池電圧とをプロットして放電時におけるＩ−Ｖ特性を求め、得られた直線の傾きから放電時におけるＩＶ抵抗（Ω）を初期抵抗として求めた。評価用リチウム二次電池Ｂ１の初期抵抗を１．００とした場合の評価用リチウム二次電池Ｂ１に対するその他の評価用リチウム二次電池の初期抵抗の比を求めた。結果を表２に示す。

＜高温サイクル特性評価＞
続いて、各評価用リチウム二次電池を６０℃の恒温槽内に置いた。各評価用リチウム二次電池に対して、４．１Ｖまで２Ｃで定電流充電および３．０Ｖまで２Ｃで定電流放電を１サイクルとする充放電を２００サイクル繰り返した。その後上記と同じ方法で放電容量を測定し、このときの放電容量を、２００サイクル充放電後の電池容量として求めた。（２００サイクル充放電後の電池容量／初期容量）×１００として、容量維持率（％）を求めた。また、初期抵抗と同様にして抵抗を測定し、｛１−（２００サイクル充放電後の電池抵抗／初期抵抗）｝×１００として、抵抗上昇率（％）を求めた。結果を表２に示す。

リチウム二次電池Ｂ１では、従来一般的な組成を有する（即ち、溶媒としてＥＣとＤＭＣとＥＭＣの混合溶媒、および支持塩としてＬｉＰＦ_６を含有する）電解液Ｂ１を使用した。
表２の結果が示すように、ジフルオロ酢酸エステル、およびイオン液体を含有する溶媒成分と、支持塩としてのリチウムイミド塩とを含有し、イオン液体が、四級アンモニウム有機物カチオンと、Ｎ（ＳＯ_２Ｆ）_２アニオンとから構成され、溶媒成分中のイオン液体の量が５体積％以上２０体積％以下の範囲内にあり、リチウムイミド塩の濃度が１．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．５ｍｏｌ／Ｌ以下の範囲内にある、電解液Ａ１〜Ａ１０を用いたリチウム二次電池Ａ１〜Ａ１０は、従来一般的な組成を有する電解液Ｂ１を用いたリチウム二次電池Ｂ１よりも電池抵抗が低くなった。また、リチウム二次電池Ａ１〜Ａ１０は、２００サイクル充放電後の容量維持率が、リチウム二次電池Ｂ１よりも高く、抵抗上昇率も低かった。すなわち、リチウム二次電池Ａ１〜Ａ１０は、リチウム二次電池Ｂ１よりも高温サイクル特性に優れていた。

リチウム二次電池Ｂ２〜Ｂ４では、電解液の溶媒にイオン液体を使用しなかった参考例となるものである。これらの結果より、ＭＡの添加により、初期抵抗が高くなることがわかる。また、ＭＤＦＡは低抵抗化に寄与する成分であることがわかる。なお、電解液Ｂ２〜Ｂ４は、イオン液体が含有されていないため、リチウム二次電池電解液Ａ１〜Ａ１０と比べて高温サイクル特性が悪かった。
リチウム二次電池Ｂ５では、電解液はイオン液体を含有するものの有機溶媒としてＤＭＣを用いたため、初期抵抗が高く、高温サイクル特性も悪かった。
リチウム二次電池Ｂ６では、支持塩のＬｉＦＳＩの濃度が１ｍｏｌ／Ｌと低いため、初期抵抗が高く、高温サイクル特性も悪かった。
リチウム二次電池Ｂ７では、溶媒成分中のイオン液体の体積比が３０体積％と高いため、初期抵抗が高くなった。
リチウム二次電池Ｂ８では、添加剤のＭＡの濃度が５．０重量％と高いため、初期抵抗が高くなった。しかしながら、従来一般的な組成を有する（即ち、溶媒としてＥＣとＤＭＣとＥＭＣの混合溶媒、および支持塩としてＬｉＰＦ_６を含有する）電解液にＭＡを濃度５．０重量％で添加した場合よりも、初期抵抗は小さくなることが予測される。
リチウム二次電池Ｂ９では、イオン液体のアニオン種がＴＦＳＩであるため、初期抵抗が高くなった。
リチウム二次電池Ｂ１０では、電解液のフッ素化溶媒としてＭＴＦＰを用いたため、初期抵抗が高くなった。
リチウム二次電池Ｂ１１では、イオン液体のカチオン種がイミダゾリウムイオンであるＥＭＩｍであるため、初期抵抗が高くなった。
リチウム二次電池Ｂ１２では、支持塩がＬｉＰＦ_６であるため、初期抵抗が高く、また、高温サイクル特性が悪くなった。
なお、リチウム二次電池Ｂ１３の結果から、ＭＡの濃度を０．０３ｍｏｌ／Ｌと低くすると、高温サイクル特性が低くなることがわかる。

以上のことから、ジフルオロ酢酸エステル、およびイオン液体を含有する溶媒成分と、支持塩としてのリチウムイミド塩とを含有し、イオン液体が、四級アンモニウム有機物カチオンと、Ｎ（ＳＯ_２Ｆ）_２アニオンとから構成され、溶媒成分中のイオン液体の量が、５体積％以上２０体積％以下の範囲内にあり、リチウムイミド塩の濃度が、１．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．５ｍｏｌ／Ｌ以下の範囲内にある非水系電解液によれば、出入力特性の向上と、これに加えて、高温サイクル特性の向上が可能であることがわかる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

２０ 捲回電極体
３０ 電池ケース
３６ 安全弁
４２ 正極端子
４２ａ 正極集電板
４４ 負極端子
４４ａ 負極集電板
５０ 正極シート（正極）
５２ 正極集電体
５２ａ 正極活物質層非形成部分
５４ 正極活物質層
６０ 負極シート（負極）
６２ 負極集電体
６２ａ 負極活物質層非形成部分
６４ 負極活物質層
７０ セパレータシート（セパレータ）
８０ 電解液
１００ リチウム二次電池

Claims (1)

1. ジフルオロ酢酸エステル、およびイオン液体を含有する溶媒成分と、
   支持塩としてのリチウムイミド塩とを含有する非水系電解液であって、
   前記イオン液体は、四級アンモニウム有機物カチオンと、Ｎ（ＳＯ_２Ｆ）_２アニオンとから構成され、
   前記溶媒成分中のイオン液体の量は、５体積％以上２０体積％以下であり、
   前記非水系電解液中の前記リチウムイミド塩の濃度は、１．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．５ｍｏｌ／Ｌ以下である、非水系電解液。

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