JP7060190B2 - Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries - Google Patents

Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries Download PDF

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Description

本開示は、電池用非水電解液及びリチウム二次電池に関する。 The present disclosure relates to a non-aqueous electrolyte solution for a battery and a lithium secondary battery.

近年、リチウム二次電池は、携帯電話やノート型パソコンなどの電子機器、或いは電気自動車や電力貯蔵用の電源として広く試用されている。特に最近では、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載可能な、高容量で高出力かつエネルギー密度の高い電池の要望が急拡大している。
従来より、上記のリチウム二次電池を初めとする電池の非水電解液に、種々の添加剤を含有させることが行われている。
例えば、リチウム二次電池の非水電解液に種々の環状硫酸エステル化合物を含有させて電池性能を改善する試みがなされている(例えば、特許文献1~7参照)。
In recent years, lithium secondary batteries have been widely used as power sources for electronic devices such as mobile phones and notebook computers, electric vehicles, and power storage. In particular, recently, there has been a rapid increase in demand for batteries with high capacity, high output, and high energy density that can be installed in hybrid vehicles and electric vehicles.
Conventionally, various additives have been contained in the non-aqueous electrolytic solution of a battery such as the above-mentioned lithium secondary battery.
For example, attempts have been made to improve battery performance by incorporating various cyclic sulfate ester compounds into a non-aqueous electrolytic solution of a lithium secondary battery (see, for example, Patent Documents 1 to 7).

特開平10-189042号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-189042 特開2003-151623号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-151623 特開2003-308875号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-308875 特開2004-22523号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-22523 特開2005-011762号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-011762 国際公開第2012/053644号International Publication No. 2012/053644 米国特許出願公開第2016/0359196号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2016/0359196

しかし、電池用非水電解液中の添加剤として、従来の環状硫酸エステル化合物とは異なる構造の環状硫酸エステル化合物を用いて電池抵抗を低減させることが求められる場合がある。
例えば、環状硫酸エステル化合物の種類と負極活物質の種類との組み合わせによっては、非水電解液に環状硫酸エステル化合物を添加した場合に、環状硫酸エステル化合物を添加しなかった場合と比較して、却って電池抵抗が上昇してしまう場合がある。
本開示の目的は、電池用非水電解液中の添加剤として、従来の環状硫酸エステル化合物とは異なる環状硫酸エステル化合物を含有し、かつ、電池抵抗を低減できる電池用非水電解液、及び、この電池用非水電解液を用いたリチウム二次電池を提供することである。
However, as an additive in the non-aqueous electrolytic solution for a battery, it may be required to reduce the battery resistance by using a cyclic sulfate ester compound having a structure different from that of the conventional cyclic sulfate ester compound.
For example, depending on the combination of the type of the cyclic sulfate ester compound and the type of the negative electrode active material, when the cyclic sulfate ester compound is added to the non-aqueous electrolytic solution, it is compared with the case where the cyclic sulfate ester compound is not added. On the contrary, the battery resistance may increase.
An object of the present disclosure is a non-aqueous electrolytic solution for a battery, which contains a cyclic sulfuric acid ester compound different from the conventional cyclic sulfuric acid ester compound as an additive in the non-aqueous electrolytic solution for a battery and can reduce the battery resistance. The present invention is to provide a lithium secondary battery using this non-aqueous electrolytic solution for a battery.

上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
<1> 天然黒鉛を含む負極活物質を含む負極を備える電池に用いられる電池用非水電解液であって、下記式(1)で表される化合物を含有する電池用非水電解液。
The means for solving the above problems include the following aspects.
<1> A non-aqueous electrolytic solution for a battery used for a battery including a negative electrode containing a negative electrode active material containing natural graphite, which contains a compound represented by the following formula (1).

Figure 0007060190000001
Figure 0007060190000001

式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~3のアルキル基、又は、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基を表す。〕 In the formula (1), R 1 and R 2 independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkyl halide group having 1 to 3 carbon atoms. ]

<2> 電池用非水電解液の全量に対する前記式(1)で表される化合物の含有量が、0.001質量%~10質量%である<1>に記載の電池用非水電解液。 <2> The non-aqueous electrolytic solution for batteries according to <1>, wherein the content of the compound represented by the above formula (1) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolytic solution for batteries is 0.001% by mass to 10% by mass. ..

<3> 更に、1つのホウ素原子に対し3つの酸素原子が結合した構造を含むホウ素化合物(X)を含有する<1>又は<2>に記載の電池用非水電解液。
<4> 前記ホウ素化合物(X)の分子量が、1000以下である<3>に記載の電池用非水電解液。
<5> 前記ホウ素化合物(X)が、下記式(X1)~下記式(X3)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種である<3>又は<4>に記載の電池用非水電解液。
<3> The non-aqueous electrolytic solution for a battery according to <1> or <2>, which further contains a boron compound (X) containing a structure in which three oxygen atoms are bonded to one boron atom.
<4> The non-aqueous electrolytic solution for a battery according to <3>, wherein the boron compound (X) has a molecular weight of 1000 or less.
<5> The battery according to <3> or <4>, wherein the boron compound (X) is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (X1) to (X3). For non-water electrolyte.

Figure 0007060190000002
Figure 0007060190000002

式(X1)中、RX11~RX13は、それぞれ独立に、無置換のアリール基又は炭素数1~12の脂肪族基を表す。
式(X2)中、nは、1~5の整数を表し、Mは、Liイオン又はHイオンを表す。nが2~5の整数である場合、複数のMは、同一であっても異なっていてもよい。
式(X3)中、Rは、炭素数1~12のアルキル基、炭素数2~12のアルケニル基、又は式(RX)で表される基を表す。式(RX)中、RX31~RX33は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12のアルキル基、炭素数2~12のアルケニル基、又は炭素数6~12のアリール基を表し、*は、結合位置を表す。
In the formula (X1), RX11 to RX13 each independently represent an unsubstituted aryl group or an aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms.
In the formula (X2), n represents an integer of 1 to 5, and M + represents a Li + ion or an H + ion. When n is an integer of 2 to 5, the plurality of M + may be the same or different.
In the formula (X3), R represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or a group represented by the formula (RX). In the formula (RX), RX31 to RX33 independently have a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. , And * represents the bond position.

<6> 式(X1)中、RX11~RX13は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基を表し、
式(X2)中、Mは、Liイオンを表し、
式(X3)中、Rは、式(RX)で表される基を表す<5>に記載の電池用非水電解液。
<6> In the formula (X1), RX11 to RX13 are independently methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, cyclohexyl group, respectively. Or represents a phenyl group
In equation (X2), M + represents Li + ion.
In the formula (X3), R is the non-aqueous electrolyte solution for a battery according to <5>, which represents a group represented by the formula (RX).

<7> 正極と、
天然黒鉛を含む負極活物質を含む負極と、
<1>~<6>のいずれか1項に記載の電池用非水電解液と、
を含むリチウム二次電池。
<8> <7>に記載のリチウム二次電池を充放電させて得られたリチウム二次電池。
<7> Positive electrode and
Negative electrode containing natural graphite Negative electrode containing active material and negative electrode
The non-aqueous electrolyte solution for a battery according to any one of <1> to <6>,
Lithium secondary battery including.
<8> A lithium secondary battery obtained by charging / discharging the lithium secondary battery according to <7>.

本開示によれば、電池用非水電解液中の添加剤として、従来の環状硫酸エステル化合物とは異なる環状硫酸エステル化合物を含有し、かつ、電池抵抗を低減できる電池用非水電解液、及び、この電池用非水電解液を用いたリチウム二次電池が提供される。 According to the present disclosure, as an additive in the non-aqueous electrolytic solution for a battery, a non-aqueous electrolytic solution for a battery containing a cyclic sulfuric acid ester compound different from the conventional cyclic sulfuric acid ester compound and capable of reducing battery resistance, and a non-aqueous electrolytic solution for a battery, and , A lithium secondary battery using this non-aqueous electrolytic solution for a battery is provided.

本開示のリチウム二次電池の一例である、ラミネート型電池の一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the example of the laminated type battery which is an example of the lithium secondary battery of this disclosure. 図1に示すラミネート型電池に収容される積層型電極体の、厚さ方向の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view in the thickness direction of a laminated electrode body housed in the laminated battery shown in FIG. 1. 本開示のリチウム二次電池の別の一例である、コイン型電池の一例を示す概略断面図である。It is the schematic which shows the example of the coin type battery which is another example of the lithium secondary battery of this disclosure.

本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
In the present specification, the numerical range represented by using "-" means a range including the numerical values before and after "-" as the lower limit value and the upper limit value.
In the present specification, the amount of each component in the composition is the total amount of the plurality of substances present in the composition unless otherwise specified, when a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition. Means.

〔電池用非水電解液〕
本開示の電池用非水電解液(以下、単に「非水電解液」ともいう)は、天然黒鉛を含む負極活物質を含む負極を備える電池に用いられる電池用非水電解液であって、電池用非水電解液中の添加剤として、従来の環状硫酸エステル化合物とは異なる環状硫酸エステル化合物として、下記式(1)で表される化合物を含有する。
本開示の非水電解液によれば、電池抵抗を低減できる。
より詳細には、天然黒鉛を含む負極活物質を含む負極を備える電池の非水電解液として、式(1)で表される化合物を含有する非水電解液を用いることにより、電池抵抗が低減される。
かかる効果が奏される理由は明らかではないが、人造黒鉛と比較して、結晶子サイズが小さく非晶質性が高い天然黒鉛と、環状硫酸エステル化合物に該当しかつ縮合環式化合物にも該当する式(1)で表される化合物と、の組み合わせにより、電池の負極上に、式(1)で表される化合物に由来する低抵抗な被膜が形成されるためと考えられる。
これに対し、人造黒鉛を含む負極活物質を含む負極を備える電池の非水電解液として、式(1)で表される化合物を含有する非水電解液を用いた場合には、電池抵抗(特に、低温での電池抵抗)が却って上昇してしまう場合がある(後述の表3中、比較例102及び103参照)。
[Non-water electrolyte for batteries]
The non-aqueous electrolyte solution for batteries (hereinafter, also simply referred to as “non-aqueous electrolyte solution”) of the present disclosure is a non-aqueous electrolyte solution for batteries used in a battery including a negative electrode containing a negative electrode active material containing natural graphite. As an additive in the non-aqueous electrolytic solution for a battery, a compound represented by the following formula (1) is contained as a cyclic sulfuric acid ester compound different from the conventional cyclic sulfuric acid ester compound.
According to the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure, battery resistance can be reduced.
More specifically, the battery resistance is reduced by using the non-aqueous electrolytic solution containing the compound represented by the formula (1) as the non-aqueous electrolytic solution of the battery including the negative electrode containing the negative electrode active material containing natural graphite. Will be done.
Although the reason why such an effect is exhibited is not clear, it corresponds to natural graphite having a smaller crystallite size and higher amorphousness than artificial graphite, and also to a cyclic sulfate ester compound and a fused cyclic compound. It is considered that the combination with the compound represented by the formula (1) forms a low resistance film derived from the compound represented by the formula (1) on the negative electrode of the battery.
On the other hand, when the non-aqueous electrolytic solution containing the compound represented by the formula (1) is used as the non-aqueous electrolytic solution of the battery including the negative electrode containing the negative electrode active material containing artificial graphite, the battery resistance ( In particular, the battery resistance at a low temperature) may rather increase (see Comparative Examples 102 and 103 in Table 3 described later).

下記式(1)で表される化合物は、以下の構造に示すとおり、環状硫酸エステル化合物に該当し、かつ、縮合環式化合物にも該当する。
下記式(1)で表される化合物は、縮合環式化合物に該当しない従来の環状硫酸エステル化合物(例えば、後述の比較化合物(C1)及び(C2))と比較して、開放電圧低下率を改善(即ち、低減)する効果、及び、電池容量を向上させる効果に優れる。
As shown in the structure below, the compound represented by the following formula (1) corresponds to a cyclic sulfate ester compound and also corresponds to a condensed cyclic compound.
The compound represented by the following formula (1) has a lower open voltage reduction rate as compared with conventional cyclic sulfate ester compounds (for example, comparative compounds (C1) and (C2) described later) which do not correspond to the condensed cyclic compound. It is excellent in the effect of improving (that is, reducing) and the effect of improving the battery capacity.

<式(1)で表される化合物> <Compound represented by the formula (1)>

Figure 0007060190000003
Figure 0007060190000003

式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~3のアルキル基、又は、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基を表す。 In the formula (1), R 1 and R 2 independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkyl halide group having 1 to 3 carbon atoms.

又はRで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましく、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子がより好ましく、フッ素原子又は塩素原子が更に好ましく、フッ素原子が特に好ましい。 As the halogen atom represented by R 1 or R 2 , a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom is preferable, a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom is more preferable, and a fluorine atom or a chlorine atom is further preferable. Fluorine atoms are particularly preferred.

又はRで表される炭素数1~3のアルキル基としては、メチル基又はエチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。 As the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 1 or R 2 , a methyl group or an ethyl group is preferable, and a methyl group is particularly preferable.

又はRで表される炭素数1~3のハロゲン化アルキル基中のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましく、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子がより好ましく、フッ素原子又は塩素原子が更に好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
又はRで表される炭素数1~3のハロゲン化アルキル基としては、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、又はパーフルオロエチル基が好ましく、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、又はトリフルオロメチル基がより好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。
The halogen atom in the halogenated alkyl group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 1 or R 2 is preferably a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom is preferable. More preferably, a fluorine atom or a chlorine atom is further preferable, and a fluorine atom is particularly preferable.
Examples of the alkyl halide group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 1 or R 2 include a fluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, or perfluoroethyl. Groups are preferred, fluoromethyl groups, difluoromethyl groups, or trifluoromethyl groups are more preferred, and trifluoromethyl groups are particularly preferred.

及びRとしては、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基、ルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、又はパーフルオロエチル基が好ましく、水素原子、フッ素原子、メチル基、又はトリフルオロメチル基がより好ましく、水素原子が特に好ましい。 R 1 and R 2 are independently hydrogen atom, fluorine atom, methyl group, ethyl group, luolomethyl group, difluoromethyl group, trifluoromethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, or perfluoro. Ethyl groups are preferred, hydrogen atoms, fluorine atoms, methyl groups, or trifluoromethyl groups are more preferred, and hydrogen atoms are particularly preferred.

式(1)で表される化合物の具体例としては、下記式(1-1)~下記式(1-11)で表される化合物(以下、それぞれ、化合物(1-1)~化合物(1-11)ともいう)が挙げられるが、式(1)で表される化合物は、これらの具体例には限定されない。 Specific examples of the compound represented by the formula (1) include the compounds represented by the following formulas (1-1) to the following formula (1-11) (hereinafter, each of the compounds (1-1) to the compound (1). -11)), but the compound represented by the formula (1) is not limited to these specific examples.

Figure 0007060190000004
Figure 0007060190000004

式(1)で表される化合物の合成方法については、例えば、米国特許出願公開第2016/0359196号明細書等の公知文献を適宜参照できる。 For the method for synthesizing the compound represented by the formula (1), for example, publicly known documents such as US Patent Application Publication No. 2016/0359196 can be appropriately referred to.

本開示の非水電解液は、式(1)で表される化合物を、1種のみ含有してもよいし、2種以上含有してもよい。
本開示の非水電解液の全量に対する式(1)で表される化合物の含有量としては、0.001質量%~10質量%が好ましく、0.005質量%~5質量%がより好ましく、0.01質量%~2質量%が更に好ましく、0.1質量%~1質量%が特に好ましい。
The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may contain only one type of the compound represented by the formula (1), or may contain two or more types.
The content of the compound represented by the formula (1) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure is preferably 0.001% by mass to 10% by mass, more preferably 0.005% by mass to 5% by mass. 0.01% by mass to 2% by mass is more preferable, and 0.1% by mass to 1% by mass is particularly preferable.

本開示の非水電解液は、式(1)で表される化合物以外のその他の添加剤を含有していてもよい。
本開示の非水電解液がその他の添加剤を含有する場合、含有されるその他の添加剤は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may contain other additives other than the compound represented by the formula (1).
When the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure contains other additives, the other additives contained may be only one kind or two or more kinds.

<ホウ素化合物(X)>
本開示の非水電解液は、その他の添加剤として、1つのホウ素原子に対し3つの酸素原子が結合した構造を含むホウ素化合物(X)を含有していてもよい。
本開示の非水電解液が、ホウ素化合物(X)を含有する場合は、本開示の非水電解液がホウ素化合物(X)を含有せず、ホウ素化合物(X)以外のその他のホウ素化合物を含有する場合と比較して、電池抵抗(特に、電池を保存する前の初期の電池抵抗)を更に低減させることができる。
この理由は明らかではないが、ホウ素化合物(X)は、例えば、1つのホウ素原子に対し4つの酸素原子が結合した構造を含むホウ素化合物(例えば、後述のLiBOB)と比較して、Bに結合するOの数が少ないことから、グラファイトのエッジ面における反応性により優れ、その結果、負極上に、より均質な被膜が形成されるためと考えられる。より詳細には、非水電解液の添加剤として、式(1)で表される化合物とホウ素化合物とを併用することで、式(1)で表される化合物とホウ素化合物とが混成化され、負極上に低抵抗被膜が形成されると考えられる。この際、ホウ素化合物として、ホウ素化合物(X)を選択することにより、負極上に、より均質な低抵抗被膜が形成され、その結果、電池抵抗がより効果的に低減されると考えられる。
<Boron compound (X)>
The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may contain a boron compound (X) containing a structure in which three oxygen atoms are bonded to one boron atom as other additives.
When the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure contains a boron compound (X), the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure does not contain a boron compound (X) and contains other boron compounds other than the boron compound (X). Compared with the case of containing, the battery resistance (particularly, the initial battery resistance before storing the battery) can be further reduced.
Although the reason for this is not clear, the boron compound (X) binds to B as compared with, for example, a boron compound containing a structure in which four oxygen atoms are bonded to one boron atom (for example, LiBOB described later). It is considered that since the number of O's formed is small, the reactivity on the edge surface of graphite is superior, and as a result, a more uniform film is formed on the negative electrode. More specifically, by using the compound represented by the formula (1) and the boron compound in combination as an additive for the non-aqueous electrolytic solution, the compound represented by the formula (1) and the boron compound are mixed. It is considered that a low resistance film is formed on the negative electrode. At this time, it is considered that by selecting the boron compound (X) as the boron compound, a more homogeneous low resistance film is formed on the negative electrode, and as a result, the battery resistance is reduced more effectively.

ホウ素化合物(X)は、1つのホウ素原子に対し3つの酸素原子が結合した構造(言い換えれば、3つの酸素原子が結合しているホウ素原子)を、1つのみ含んでいてもよいし、2つ以上含んでいてもよい。
また、ホウ素化合物(X)は、3つの酸素原子が結合しているホウ素原子以外のホウ素原子を含んでいてもよい。
The boron compound (X) may contain only one structure in which three oxygen atoms are bonded to one boron atom (in other words, a boron atom to which three oxygen atoms are bonded), or 2 It may contain one or more.
Further, the boron compound (X) may contain a boron atom other than the boron atom to which the three oxygen atoms are bonded.

ホウ素化合物(X)は、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよいが、低分子化合物であることが好ましい。
ホウ素化合物(X)の分子量は、好ましくは1000以下であり、より好ましくは500以下であり、更に好ましくは400以下であり、更に好ましくは300以下である。
The boron compound (X) may be a low molecular weight compound or a high molecular weight compound, but is preferably a low molecular weight compound.
The molecular weight of the boron compound (X) is preferably 1000 or less, more preferably 500 or less, still more preferably 400 or less, still more preferably 300 or less.

本開示の非水電解液がホウ素化合物(X)を含有する場合、含有されるホウ素化合物(X)は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
本開示の非水電解液がホウ素化合物(X)を含有する場合、本開示の非水電解液の全量に対するホウ素化合物(X)の含有量としては、0.001質量%~10質量%が好ましく、0.005質量%~5質量%がより好ましく、0.01質量%~2質量%が更に好ましく、0.1質量%~1質量%が特に好ましい。
When the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure contains a boron compound (X), the contained boron compound (X) may be only one kind or two or more kinds.
When the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure contains a boron compound (X), the content of the boron compound (X) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure is preferably 0.001% by mass to 10% by mass. , 0.005% by mass to 5% by mass, more preferably 0.01% by mass to 2% by mass, and particularly preferably 0.1% by mass to 1% by mass.

本開示の非水電解液がホウ素化合物(X)を含有する場合における、式(1)で表される化合物の含有量の好ましい範囲は、前述した、本開示の非水電解液の全量に対する式(1)で表される化合物の含有量の好ましい範囲と同様である。 When the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure contains the boron compound (X), the preferable range of the content of the compound represented by the formula (1) is the above-mentioned formula with respect to the total amount of the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure. It is the same as the preferable range of the content of the compound represented by (1).

ホウ素化合物(X)は、下記式(X1)~下記式(X3)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。 The boron compound (X) is preferably at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (X1) to (X3).

Figure 0007060190000005
Figure 0007060190000005

式(X1)中、RX11~RX13は、それぞれ独立に、無置換のアリール基又は炭素数1~12の脂肪族基を表す。
式(X2)中、nは、1~5の整数を表し、Mは、Liイオン又はHイオンを表す。nが2~5の整数である場合、複数のMは、同一であっても異なっていてもよい。
式(X3)中、Rは、炭素数1~12のアルキル基、炭素数2~12のアルケニル基、又は式(RX)で表される基を表す。式(RX)中、RX31~RX33は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12のアルキル基、炭素数2~12のアルケニル基、又は炭素数6~12のアリール基を表し、*は、結合位置を表す。
In the formula (X1), RX11 to RX13 each independently represent an unsubstituted aryl group or an aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms.
In the formula (X2), n represents an integer of 1 to 5, and M + represents a Li + ion or an H + ion. When n is an integer of 2 to 5, the plurality of M + may be the same or different.
In the formula (X3), R represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or a group represented by the formula (RX). In the formula (RX), RX31 to RX33 independently have a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. , And * represents the bond position.

式(X1)中、RX11~RX13で表される無置換のアリール基としては、それぞれ独立に、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基などが挙げられるが、フェニル基が好ましい。 In the formula (X1), examples of the unsubstituted aryl group represented by RX11 to RX13 are independently a phenyl group, a naphthyl group, an anthrasenyl group, a phenanthryl group and the like, but a phenyl group is preferable.

式(X1)中、RX11~RX13で表される炭素数1~12の脂肪族基は、それぞれ独立に、直鎖状の脂肪族基であってもよいし、分岐状の脂肪族基であってもよいし、環状構造を有する脂肪族基であってもよい。
式(X1)中、RX11~RX13で表される炭素数1~12の脂肪族基は、それぞれ独立に、飽和脂肪族基(即ち、アルキル基)であってもよいし、不飽和脂肪族基(即ち、アルケニル基又はアルキニル基)であってもよい。
In the formula (X1), the aliphatic groups having 1 to 12 carbon atoms represented by RX11 to RX13 may be independently linear aliphatic groups or branched aliphatic groups. It may be an aliphatic group having a cyclic structure.
In the formula (X1), the aliphatic groups having 1 to 12 carbon atoms represented by RX11 to RX13 may be independently saturated aliphatic groups (that is, alkyl groups) or unsaturated fats. It may be a group group (that is, an alkenyl group or an alkynyl group).

X11~RX13で表される炭素数1~12の脂肪族基の具体例としては、
メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、1-エチルプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、2-メチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1-メチルペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基などの、直鎖状又は分岐状の飽和脂肪族基(即ち、アルキル基);
ビニル基、1-プロペニル基、アリル基(2-プロペニル基)、イソプロペニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、2-メチル-2-プロペニル基、1-メチル-2-プロペニル基、2-メチル-1-プロペニル基、ヘキセニル基、エチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基(プロパルギル基と同義)、1-ブチニル基、2-ブチニル基、3-ブチニル基、1-ペンチニル基、2-ペンチニル基、3-ペンチニル基、4-ペンチニル基、5-ヘキシニル基、1-メチル-2-プロピニル基、2-メチル-3-ブチニル基、2-メチル-3-ペンチニル基、1-メチル-2-ブチニル基、1,1-ジメチル-2-プロピニル、1,1-ジメチル-2-ブチニル基、1-ヘキシニル基などの、直鎖状又は分岐状の不飽和脂肪族基(即ち、アルケニル基又はアルキニル基);
シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、1-シクロペンテニル基、1-シクロヘキセニル基などの、環状構造を有する脂肪族基;
などが挙げられる。
As a specific example of the aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms represented by RX11 to RX13 ,
Methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, 1-ethylpropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, 2-methylbutyl group, 3,3-dimethylbutyl group , N-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, 1-methylpentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, sec-hexyl group, tert-hexyl group, n-heptyl group, isoheptyl group, sec-heptyl group, tert -Linear or branched saturated aliphatic groups such as heptyl group, n-octyl group, isooctyl group, sec-octyl group, tert-octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group. Alkyl group);
Vinyl group, 1-propenyl group, allyl group (2-propenyl group), isopropenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, 2-methyl-2-propenyl group , 1-Methyl-2-propenyl group, 2-methyl-1-propenyl group, hexenyl group, ethynyl group, 1-propynyl group, 2-propynyl group (synonymous with propargyl group), 1-butynyl group, 2-butynyl group , 3-Butynyl group, 1-Pentynyl group, 2-Pentynyl group, 3-Pentynyl group, 4-Pentynyl group, 5-Hexinyl group, 1-Methyl-2-propynyl group, 2-Methyl-3-butynyl group, 2 -Methyl-3-pentynyl group, 1-methyl-2-butynyl group, 1,1-dimethyl-2-propynyl, 1,1-dimethyl-2-butynyl group, 1-hexynyl group, etc., linear or branched Unsaturated aliphatic group (ie, alkenyl group or alkynyl group);
An aliphatic group having a cyclic structure such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a 1-cyclopentenyl group, a 1-cyclohexenyl group;
And so on.

X11~RX13で表される炭素数1~12の脂肪族基としては、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、又はシクロヘキシル基が好ましく、メチル基、エチル基、又はイソプロピル基がより好ましく、メチル基が更に好ましい。 The aliphatic groups having 1 to 12 carbon atoms represented by RX11 to RX13 are independently methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and t-butyl. A group or a cyclohexyl group is preferable, a methyl group, an ethyl group, or an isopropyl group is more preferable, and a methyl group is further preferable.

式(X1)中、RX11~RX13は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、又はフェニル基であることがより好ましく、メチル基又はフェニル基であることが更に好ましく、メチル基であることが特に好ましい。 In formula (X1), RX11 to RX13 independently have a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a cyclohexyl group, or a phenyl group. It is preferably a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, or a phenyl group, more preferably a methyl group or a phenyl group, and particularly preferably a methyl group.

式(X2)中、nは、1~5の整数を表し、Mは、Liイオン又はHイオンを表す。nが2~5の整数である場合、複数のMは、同一であっても異なっていてもよい。 In the formula (X2), n represents an integer of 1 to 5, and M + represents a Li + ion or an H + ion. When n is an integer of 2 to 5, the plurality of M + may be the same or different.

式(X2)中、nとしては、1~3の整数が好ましく、2が特に好ましい。
式(X2)中、Mとしては、Liイオンが特に好ましい。
In the formula (X2), n is preferably an integer of 1 to 3, and 2 is particularly preferable.
In the formula (X2), Li + ion is particularly preferable as M + .

式(X3)中、Rは、炭素数1~12のアルキル基、炭素数2~12のアルケニル基、又は式(RX)で表される基を表す。式(RX)中、RX31~RX33は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12のアルキル基、炭素数2~12のアルケニル基、又は炭素数6~12のアリール基を表し、*は、結合位置を表す。 In the formula (X3), R represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or a group represented by the formula (RX). In the formula (RX), RX31 to RX33 independently have a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. , And * represents the bond position.

式(X3)中、Rで表される炭素数1~12のアルキル基としては、炭素数1~10のアルキル基がより好ましく、炭素数1~8のアルキル基が更に好ましく、炭素数1~6のアルキル基が更に好ましく、炭素数1~4のアルキル基が更に好ましい。
上記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基等が挙げられる。
Rで表される炭素数1~12のアルキル基は、非置換でもよく、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子)等で置換されていてもよい。
In the formula (X3), as the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by R, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is more preferable, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is further preferable, and an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is more preferable. The alkyl group of 6 is more preferable, and the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is further preferable.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, an isopentyl group and a neopentyl group. , Trt-pentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, sec-hexyl group, tert-hexyl group, n-heptyl group, isoheptyl group, sec-heptyl group, tert-heptyl group, n-octyl group, isooctyl group, Examples thereof include a sec-octyl group and a tert-octyl group.
The alkyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by R may be unsubstituted or substituted with a halogen atom (for example, a fluorine atom or a chlorine atom).

式(X3)中、Rで表される炭素数2~12のアルケニル基としては、炭素数2~10のアルケニル基がより好ましく、炭素数2~8のアルケニル基が更に好ましく、炭素数2~6のアルケニル基が更に好ましく、炭素数2~4のアルケニル基が更に好ましい。
上記アルケニル基としては、例えば、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基等が挙げられる。
Rで表される炭素数2~12のアルケニル基は、非置換でもよく、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子)等で置換されていてもよい。
In the formula (X3), as the alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms represented by R, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms is more preferable, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms is further preferable, and an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms is more preferable. The alkenyl group of 6 is more preferable, and the alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms is further preferable.
Examples of the alkenyl group include an ethenyl group, a propenyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, a heptenyl group, an octenyl group and the like.
The alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms represented by R may be unsubstituted or substituted with a halogen atom (for example, a fluorine atom or a chlorine atom).

式(X3)中、Rとしては、式(RX)で表される基が好ましい。
式(RX)中、RX31~RX33は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12のアルキル基、炭素数2~12のアルケニル基、又は炭素数6~12のアリール基を表す。
In the formula (X3), as R, a group represented by the formula (RX) is preferable.
In the formula (RX), RX31 to RX33 independently have a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. Represents.

X31~RX33で表されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子が挙げられ、フッ素原子が好ましい。 Examples of the halogen atom represented by RX31 to RX33 include a fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom, and a fluorine atom is preferable.

X31~RX33で表される炭素数1~12のアルキル基としては、炭素数1~10のアルキル基がより好ましく、炭素数1~8のアルキル基が更に好ましく、炭素数1~6のアルキル基が更に好ましく、炭素数1~4のアルキル基が更に好ましく、炭素数1~3のアルキル基が更に好ましい。
上記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基等が挙げられる。
X31~RX33で表される炭素数1~12のアルキル基は、非置換でもよく、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子)等で置換されていてもよい。
As the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by RX31 to RX33 , an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is more preferable, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is further preferable, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable. Alkyl groups are more preferable, alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms are further preferable, and alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms are further preferable.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, an isopentyl group and a neopentyl group. , Trt-pentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, sec-hexyl group, tert-hexyl group, n-heptyl group, isoheptyl group, sec-heptyl group, tert-heptyl group, n-octyl group, isooctyl group, Examples thereof include a sec-octyl group and a tert-octyl group.
The alkyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by RX31 to RX33 may be unsubstituted or substituted with a halogen atom (for example, a fluorine atom or a chlorine atom).

X31~RX33で表される炭素数2~12のアルケニル基としては、炭素数2~10のアルケニル基がより好ましく、炭素数2~8のアルケニル基が更に好ましく、炭素数2~6のアルケニル基が更に好ましく、炭素数2~4のアルケニル基が更に好ましい。
上記アルケニル基としては、例えば、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基等が挙げられる。
X31~RX33で表される炭素数2~12のアルケニル基は、非置換でもよく、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子)等で置換されていてもよい。
As the alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms represented by RX31 to RX33 , an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms is more preferable, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms is further preferable, and an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms is more preferable. An alkenyl group is more preferable, and an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms is further preferable.
Examples of the alkenyl group include an ethenyl group, a propenyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, a heptenyl group, an octenyl group and the like.
The alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms represented by RX31 to RX33 may be unsubstituted or substituted with a halogen atom (for example, a fluorine atom or a chlorine atom).

X31~RX33で表される炭素数6~12のアリール基としては、炭素数6~10のアリール基がより好ましい。
上記アリール基としては、例えば、フェニル基、アルキルベンゼンから水素原子が1個外れた基(例えば、ベンジル基、トリル基、キシリル基、メシチル基等)、ナフチル基、ナフタレンのアルキル基置換体から水素原子が1個外れた基等が挙げられる。
X31~RX33で表される炭素数6~12のアリール基は、非置換でもよく、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子)等で置換されていてもよい。
As the aryl group having 6 to 12 carbon atoms represented by RX31 to RX33 , an aryl group having 6 to 10 carbon atoms is more preferable.
Examples of the aryl group include a phenyl group, a group in which one hydrogen atom is removed from alkylbenzene (for example, a benzyl group, a tolyl group, a xylyl group, a mesityl group, etc.), a naphthyl group, and a hydrogen atom from an alkyl group substituent of naphthalene. Examples include a group in which one is removed.
The aryl group having 6 to 12 carbon atoms represented by RX31 to RX33 may be unsubstituted or substituted with a halogen atom (for example, a fluorine atom or a chlorine atom).

式(X3)中、RX31~RX33の少なくとも1個は、アルキル基、アルケニル基、又はアリール基であることが好ましく、RX31~RX33の少なくとも2個は、アルキル基、アルケニル基、又はアリール基であることがより好ましい。この場合の、アルキル基、アルケニル基、及びアリール基の好ましい態様は前述のとおりであり、アルキル基、アルケニル基、及びアリール基の中でもアルキル基が好ましい。 In the formula (X3), at least one of RX31 to RX33 is preferably an alkyl group, an alkenyl group, or an aryl group, and at least two of RX31 to RX33 are an alkyl group, an alkenyl group, or an aryl group. It is more preferably an aryl group. In this case, the preferred embodiments of the alkyl group, the alkenyl group, and the aryl group are as described above, and the alkyl group is preferable among the alkyl group, the alkenyl group, and the aryl group.

式(X3)で表されるホウ素化合物は、例えば、Chemische Berichte, Volume 68, Issue 6, Pages 1949-55, 1965に記載の方法で合成し得る。 The boron compound represented by the formula (X3) can be synthesized, for example, by the method described in Chemische Berichte, Volume 68, Issue 6, Pages 1949-55, 1965.

式(X1)~式(X3)の特に好ましい態様は、
式(X1)中、RX11~RX13は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基を表し、
式(X2)中、Mは、Liイオンを表し、
式(X3)中、Rは、式(RX)で表される基を表す態様である。
Particularly preferred embodiments of the formulas (X1) to (X3) are
In formula (X1), RX11 to RX13 independently have a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a cyclohexyl group, or a phenyl group. Represents
In equation (X2), M + represents Li + ion.
In the formula (X3), R is an embodiment representing a group represented by the formula (RX).

以下、式(X1)で表される化合物の具体例を示すが、式(X1)で表される化合物は、以下の具体例には限定されない。 Hereinafter, specific examples of the compound represented by the formula (X1) will be shown, but the compound represented by the formula (X1) is not limited to the following specific examples.

Figure 0007060190000006
Figure 0007060190000006

以下、式(X2)で表される化合物の具体例を示すが、式(X2)で表される化合物は、以下の具体例には限定されない。
式(X2)で表される化合物の具体例としては、
三ホウ酸リチウム(nが1であり、MがLiイオンである化合物)、
四ホウ酸リチウム(nが2であり、2つのMがLiイオンである化合物;後述する化合物(X2-1))、
五ホウ酸リチウム(nが3であり、3つのMがLiイオンである化合物)、
六ホウ酸リチウム(nが4であり、4つのMがLiイオンである化合物)、
七ホウ酸リチウム(nが5であり、5つのMがLiイオンである化合物)、
等が挙げられる。
Hereinafter, specific examples of the compound represented by the formula (X2) will be shown, but the compound represented by the formula (X2) is not limited to the following specific examples.
Specific examples of the compound represented by the formula (X2) include
Lithium triborate (a compound in which n is 1 and M + is Li + ion),
Lithium borate (a compound in which n is 2 and two M + are Li + ions; a compound described later (X2-1)),
Lithium borate (a compound in which n is 3 and 3 M + are Li + ions),
Lithium borate (a compound in which n is 4 and 4 M + are Li + ions),
Lithium borate (a compound in which n is 5 and 5 M + are Li + ions),
And so on.

以下、式(X3)で表される化合物の具体例を示すが、式(X3)で表される化合物は、以下の具体例には限定されない。 Hereinafter, specific examples of the compound represented by the formula (X3) will be shown, but the compound represented by the formula (X3) is not limited to the following specific examples.

Figure 0007060190000007
Figure 0007060190000007

Figure 0007060190000008
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Figure 0007060190000009
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Figure 0007060190000010
Figure 0007060190000010

次に、非水電解液の他の成分について説明する。非水電解液は、一般的には、電解質と非水溶媒とを含有する。 Next, other components of the non-aqueous electrolytic solution will be described. The non-aqueous electrolyte solution generally contains an electrolyte and a non-aqueous solvent.

(非水溶媒)
非水電解液は、一般的に、非水溶媒を含有する。
非水溶媒としては、種々公知のものを適宜選択することができるが、環状の非プロトン性溶媒及び鎖状の非プロトン性溶媒から選ばれる少なくとも一方を用いることが好ましい。
(Non-aqueous solvent)
The non-aqueous electrolyte solution generally contains a non-aqueous solvent.
As the non-aqueous solvent, various known ones can be appropriately selected, but it is preferable to use at least one selected from a cyclic aprotic solvent and a chain aprotic solvent.

電池の安全性の向上のために、溶媒の引火点の向上を志向する場合は、非水溶媒として環状の非プロトン性溶媒を使用することが好ましい。 When aiming to improve the flash point of the solvent in order to improve the safety of the battery, it is preferable to use a cyclic aprotic solvent as the non-aqueous solvent.

(環状の非プロトン性溶媒)
環状の非プロトン性溶媒としては、環状カーボネート、環状カルボン酸エステル、環状スルホン、環状エーテルを用いることができる。
(Cyclic aprotic solvent)
As the cyclic aprotic solvent, a cyclic carbonate, a cyclic carboxylic acid ester, a cyclic sulfone, and a cyclic ether can be used.

環状の非プロトン性溶媒は単独で使用してもよいし、複数種混合して使用してもよい。
環状の非プロトン性溶媒の非水溶媒中の混合割合は、10質量%~100質量%、さらに好ましくは20質量%~90質量%、特に好ましくは30質量%~80質量%である。このような比率にすることによって、電池の充放電特性に関わる電解液の伝導度を高めることができる。
The cyclic aprotic solvent may be used alone or in combination of two or more.
The mixing ratio of the cyclic aprotic solvent in the non-aqueous solvent is 10% by mass to 100% by mass, more preferably 20% by mass to 90% by mass, and particularly preferably 30% by mass to 80% by mass. By setting such a ratio, the conductivity of the electrolytic solution related to the charge / discharge characteristics of the battery can be increased.

環状カーボネートの例として具体的には、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,2-ブチレンカーボネート、2,3-ブチレンカーボネート、1,2-ペンチレンカーボネート、2,3-ペンチレンカーボネートなどが挙げられる。これらのうち、誘電率が高いエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートが好適に使用される。負極活物質に黒鉛を使用した電池の場合は、エチレンカーボネートがより好ましい。また、これら環状カーボネートは2種類以上を混合して使用してもよい。 Specific examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, and 2,3-pentylene carbonate. Of these, ethylene carbonate and propylene carbonate having a high dielectric constant are preferably used. In the case of a battery using graphite as the negative electrode active material, ethylene carbonate is more preferable. Moreover, you may use these cyclic carbonates in mixture of 2 or more types.

環状カルボン酸エステルとして、具体的にはγ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、あるいはメチルγ-ブチロラクトン、エチルγ-ブチロラクトン、エチルδ-バレロラクトンなどのアルキル置換体などを例示することができる。
環状カルボン酸エステルは、蒸気圧が低く、粘度が低く、かつ誘電率が高く、電解液の引火点と電解質の解離度を下げることなく電解液の粘度を下げることができる。このため、電解液の引火性を高くすることなく電池の放電特性に関わる指標である電解液の伝導度を高めることができるという特徴を有するので、溶媒の引火点の向上を指向する場合は、前記環状の非プロトン性溶媒として環状カルボン酸エステルを使用することが好ましい。γ-ブチロラクトンが最も好ましい。
Specific examples of the cyclic carboxylic acid ester include alkyl substituents such as γ-butyrolactone, δ-valerolactone, methyl γ-butyrolactone, ethyl γ-butyrolactone, and ethyl δ-valerolactone.
The cyclic carboxylic acid ester has a low vapor pressure, a low viscosity, and a high dielectric constant, and can reduce the viscosity of the electrolytic solution without lowering the flash point of the electrolytic solution and the degree of dissociation of the electrolyte. Therefore, it has a feature that the conductivity of the electrolytic solution, which is an index related to the discharge characteristics of the battery, can be increased without increasing the flammability of the electrolytic solution. It is preferable to use a cyclic carboxylic acid ester as the cyclic aprotic solvent. γ-Butyrolactone is most preferred.

また、環状カルボン酸エステルは、他の環状の非プロトン性溶媒と混合して使用することが好ましい。例えば、環状カルボン酸エステルと、環状カーボネート及び/または鎖状カーボネートとの混合物が挙げられる。 Further, the cyclic carboxylic acid ester is preferably used by mixing with another cyclic aprotic solvent. For example, a mixture of a cyclic carboxylic acid ester and a cyclic carbonate and / or a chain carbonate can be mentioned.

環状カルボン酸エステルと環状カーボネート及び/または鎖状カーボネートの組み合わせの例として、具体的には、γ-ブチロラクトンとエチレンカーボネート、γ-ブチロラクトンとエチレンカーボネートとジメチルカーボネート、γ-ブチロラクトンとエチレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、γ-ブチロラクトンとエチレンカーボネートとジエチルカーボネート、γ-ブチロラクトンとプロピレンカーボネート、γ-ブチロラクトンとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネート、γ-ブチロラクトンとプロピレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、γ-ブチロラクトンとプロピレンカーボネートとジエチルカーボネート、γ-ブチロラクトンとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネート、γ-ブチロラクトン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、γ-ブチロラクトンとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、γ-ブチロラクトン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、γ-ブチロラクトンとエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネート、γ-ブチロラクトン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、γ-ブチロラクトンとエチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネート、γ-ブチロラクトンとエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネート、γ-ブチロラクトン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メチルエチルカーボネート、γ-ブチロラクトン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、γ-ブチロラクトンとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネート、γ-ブチロラクトン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メチルエチルカーボネートとジエチルカーボネート、γ-ブチロラクトンとスルホラン、γ-ブチロラクトンとエチレンカーボネートとスルホラン、γ-ブチロラクトンとプロピレンカーボネートとスルホラン、γ-ブチロラクトンとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとスルホラン、γ-ブチロラクトンとスルホランとジメチルカーボネートなどが挙げられる。 Specific examples of combinations of cyclic carboxylic acid esters and cyclic carbonates and / or chain carbonates include γ-butyrolactone and ethylene carbonate, γ-butyrolactone and ethylene carbonate and dimethyl carbonate, and γ-butyrolactone and ethylene carbonate and methylethyl. Carbonate, γ-butyrolactone and ethylene carbonate and diethyl carbonate, γ-butyrolactone and propylene carbonate, γ-butyrolactone and propylene carbonate and dimethyl carbonate, γ-butyrolactone and propylene carbonate and methylethyl carbonate, γ-butyrolactone and propylene carbonate and diethyl carbonate, γ-Butyrolactone, ethylene carbonate and propylene carbonate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate and dimethyl carbonate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate and methylethyl carbonate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate and diethyl carbonate, γ-Buchirolactone, ethylene carbonate, dimethyl carbonate and methyl ethyl carbonate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, dimethyl carbonate and diethyl carbonate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate and dimethyl carbonate. And methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate, γ-butyrolactone and ethylene carbonate and propylene carbonate and dimethyl carbonate and methyl ethyl carbonate, γ-butyrolactone and ethylene carbonate and propylene carbonate and dimethyl carbonate and diethyl carbonate, γ-butyrolactone and ethylene carbonate and propylene carbonate. And methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate, γ-butyrolactone and ethylene carbonate and propylene carbonate and dimethyl carbonate and methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate, γ-butyrolactone and sulfolane, γ-butyrolactone and ethylene carbonate and sulforane, γ-butyrolactone and propylene carbonate. Sulfolane, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, sulfolane, γ-bu Examples thereof include tyrolactone, sulfolane and dimethyl carbonate.

環状スルホンの例としては、スルホラン、2-メチルスルホラン、3―メチルスルホラン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジプロピルスルホン、メチルエチルスルホン、メチルプロピルスルホンなどが挙げられる。
環状エーテルの例としてジオキソランを挙げることができる。
Examples of the cyclic sulfone include sulfolane, 2-methylsulfolane, 3-methylsulfolane, dimethylsulfone, diethylsulfone, dipropylsulfone, methylethylsulfone, methylpropylsulfone and the like.
Dioxolane can be mentioned as an example of the cyclic ether.

(鎖状の非プロトン性溶媒)
鎖状の非プロトン性溶媒としては、鎖状カーボネート、鎖状カルボン酸エステル、鎖状エーテル、鎖状リン酸エステルなどを用いることができる。
(Chain aprotic solvent)
As the chain aprotic solvent, a chain carbonate, a chain carboxylic acid ester, a chain ether, a chain phosphate ester and the like can be used.

鎖状の非プロトン性溶媒の非水溶媒中の混合割合は、10質量%~100質量%、さらに好ましくは20質量%~90質量%、特に好ましくは30質量%~80質量%である。 The mixing ratio of the chain aprotic solvent in the non-aqueous solvent is 10% by mass to 100% by mass, more preferably 20% by mass to 90% by mass, and particularly preferably 30% by mass to 80% by mass.

鎖状カーボネートとして具体的には、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、エチルブチルカーボネート、ジブチルカーボネート、メチルペンチルカーボネート、エチルペンチルカーボネート、ジペンチルカーボネート、メチルヘプチルカーボネート、エチルヘプチルカーボネート、ジヘプチルカーボネート、メチルヘキシルカーボネート、エチルヘキシルカーボネート、ジヘキシルカーボネート、メチルオクチルカーボネート、エチルオクチルカーボネート、ジオクチルカーボネート、メチルトリフルオロエチルカーボネートなどが挙げられる。これら鎖状カーボネートは2種類以上を混合して使用してもよい。 Specifically, as the chain carbonate, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, ethyl propyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl butyl carbonate, ethyl butyl carbonate, dibutyl carbonate, methyl pentyl carbonate, Examples thereof include ethylpentyl carbonate, dipentyl carbonate, methylheptyl carbonate, ethylheptyl carbonate, diheptyl carbonate, methylhexyl carbonate, ethylhexyl carbonate, dihexyl carbonate, methyloctyl carbonate, ethyloctyl carbonate, dioctyl carbonate, methyltrifluoroethyl carbonate and the like. Two or more kinds of these chain carbonates may be mixed and used.

鎖状カルボン酸エステルとして具体的には、ピバリン酸メチルなどが挙げられる。
鎖状エーテルとして具体的には、ジメトキシエタンなどが挙げられる。
鎖状リン酸エステルとして具体的には、リン酸トリメチルなどが挙げられる。
Specific examples of the chain carboxylic acid ester include methyl pivalate.
Specific examples of the chain ether include dimethoxyethane and the like.
Specific examples of the chain phosphate ester include trimethyl phosphate and the like.

(溶媒の組み合わせ)
本開示の非水電解液に含有される非水溶媒は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
また、環状の非プロトン性溶媒のみを1種類または複数種類用いても、鎖状の非プロトン性溶媒のみを1種類または複数種類用いても、または環状の非プロトン性溶媒及び鎖状のプロトン性溶媒を混合して用いてもよい。電池の負荷特性、低温特性の向上を特に意図した場合は、非水溶媒として環状の非プロトン性溶媒と鎖状の非プロトン性溶媒を組み合わせて使用することが好ましい。
(Combination of solvents)
The non-aqueous solvent contained in the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may be only one kind or two or more kinds.
Further, even if only one or more kinds of cyclic aprotic solvents are used, one or more kinds of chain aprotic solvents are used, or cyclic aprotic solvents and chain-like protonic properties are used. Solvents may be mixed and used. When it is particularly intended to improve the load characteristics and low temperature characteristics of the battery, it is preferable to use a combination of a cyclic aprotic solvent and a chain aprotic solvent as the non-aqueous solvent.

さらに、電解液の電気化学的安定性から、環状の非プロトン性溶媒には環状カーボネートを、鎖状の非プロトン性溶媒には鎖状カーボネートを適用することが最も好ましい。また、環状カルボン酸エステルと環状カーボネート及び/または鎖状カーボネートの組み合わせによっても電池の充放電特性に関わる電解液の伝導度を高めることができる。 Further, from the viewpoint of the electrochemical stability of the electrolytic solution, it is most preferable to apply a cyclic carbonate to the cyclic aprotic solvent and a chain carbonate to the chain aprotic solvent. Further, the conductivity of the electrolytic solution related to the charge / discharge characteristics of the battery can also be enhanced by the combination of the cyclic carboxylic acid ester and the cyclic carbonate and / or the chain carbonate.

環状カーボネートと鎖状カーボネートの組み合わせとして、具体的には、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メチルエチルカーボネート、エチレンカーボネートとジエチルカーボネート、プロピレン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メチルエチルカーボネート、プロピ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プロピレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、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、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチル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ジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとメチルエ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メチルエ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プロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネート、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、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとメチルエ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プロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネートなどが挙げられる。 Specific combinations of cyclic carbonate and chain carbonate include ethylene carbonate and dimethyl carbonate, ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate, ethylene carbonate and diethyl carbonate, propylene carbonate and dimethyl carbonate, propylene carbonate and methyl ethyl carbonate, and propylene carbonate. Ethylene carbonate, ethylene carbonate and propylene carbonate and methyl ethyl carbonate, ethylene carbonate and propylene carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate and dimethyl carbonate and methyl ethyl carbonate, ethylene carbonate and dimethyl carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate. , Ethylene carbonate, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate and methyl ethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, methyl ethyl carbonate and diethyl. Examples thereof include carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate.

環状カーボネートと鎖状カーボネートの混合割合は、質量比で表して、環状カーボネート:鎖状カーボネートが、5:95~80:20、さらに好ましくは10:90~70:30、特に好ましくは15:85~55:45である。このような比率にすることによって、電解液の粘度上昇を抑制し、電解質の解離度を高めることができるため、電池の充放電特性に関わる電解液の伝導度を高めることができる。また、電解質の溶解度をさらに高めることができる。よって、常温または低温での電気伝導性に優れた電解液とすることができるため、常温から低温での電池の負荷特性を改善することができる。 The mixing ratio of the cyclic carbonate and the chain carbonate is expressed by mass ratio, and the cyclic carbonate: chain carbonate is 5:95 to 80:20, more preferably 10:90 to 70:30, and particularly preferably 15:85. It is ~ 55: 45. By setting such a ratio, it is possible to suppress an increase in the viscosity of the electrolytic solution and increase the degree of dissociation of the electrolyte, so that the conductivity of the electrolytic solution related to the charge / discharge characteristics of the battery can be increased. In addition, the solubility of the electrolyte can be further increased. Therefore, since the electrolytic solution having excellent electrical conductivity at normal temperature or low temperature can be obtained, the load characteristics of the battery at normal temperature to low temperature can be improved.

(その他の溶媒)
非水溶媒としては、上記以外のその他の溶媒も挙げられる。
その他の溶媒としては、具体的には、ジメチルホルムアミドなどのアミド、メチル-N,N-ジメチルカーバメートなどの鎖状カーバメート、N-メチルピロリドンなどの環状アミド、N,N-ジメチルイミダゾリジノンなどの環状ウレア、ほう酸トリメチル、ほう酸トリエチル、ほう酸トリブチル、ほう酸トリオクチル、ほう酸トリメチルシリル等のホウ素化合物、及び下記の一般式で表されるポリエチレングリコール誘導体などを挙げることができる。
HO(CHCHO)
HO[CHCH(CH)O]
CHO(CHCHO)
CHO[CHCH(CH)O]
CHO(CHCHO)CH
CHO[CHCH(CH)O]CH
19PhO(CHCHO)[CH(CH)O]CH
(Phはフェニル基)
CHO[CHCH(CH)O]CO[OCH(CH)CHOCH
前記式中、a~fは、5~250の整数、g~jは2~249の整数、5≦g+h≦250、5≦i+j≦250である。
(Other solvents)
Examples of the non-aqueous solvent include other solvents other than the above.
Specific examples of the other solvent include amides such as dimethylformamide, chain carbamates such as methyl-N and N-dimethylcarbamate, cyclic amides such as N-methylpyrrolidone, and N, N-dimethylimidazolidinone. Examples thereof include boron compounds such as cyclic urea, trimethyl borate, triethyl borate, tributyl borate, trioctyl borate, and trimethylsilyl borate, and polyethylene glycol derivatives represented by the following general formulas.
HO (CH 2 CH 2 O) a H
HO [CH 2 CH (CH 3 ) O] b H
CH 3 O (CH 2 CH 2 O) c H
CH 3 O [CH 2 CH (CH 3 ) O] d H
CH 3 O (CH 2 CH 2 O) e CH 3
CH 3 O [CH 2 CH (CH 3 ) O] f CH 3
C 9 H 19 PhO (CH 2 CH 2 O) g [CH (CH 3 ) O] h CH 3
(Ph is a phenyl group)
CH 3 O [CH 2 CH (CH 3 ) O] i CO [OCH (CH 3 ) CH 2 ] j OCH 3
In the above formula, a to f are integers of 5 to 250, g to j are integers of 2 to 249, and 5 ≦ g + h ≦ 250, 5 ≦ i + j ≦ 250.

(電解質)
本開示の非水電解液は、種々公知の電解質を使用することができ、通常、非水電解液用電解質として使用されているものであれば、いずれをも使用することができる。
(Electrolytes)
As the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure, various known electrolytes can be used, and any one that is usually used as an electrolyte for a non-aqueous electrolyte solution can be used.

電解質の具体例としては、(CNPF、(CNBF、(CNClO、(CNAsF、(CSiF、(CNOSO(2k+1)(k=1~8の整数)、(CNPF[C(2k+1)(6-n)(n=1~5、k=1~8の整数)などのテトラアルキルアンモニウム塩、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiSiF、LiOSO(2k+1)(k=1~8の整数)、LiPF[C(2k+1)(6-n)(n=1~5、k=1~8の整数)などのリチウム塩が挙げられる。また、次の一般式で表されるリチウム塩も使用することができる。 Specific examples of the electrolyte include (C 2 H 5 ) 4 NPF 6 , (C 2 H 5 ) 4 NBF 4 , (C 2 H 5 ) 4 NClO 4 , (C 2 H 5 ) 4 NAsF 6 , (C 2 ). H 5 ) 4 N 2 SiF 6 , (C 2 H 5 ) 4 NOSO 2 C k F (2 k + 1) (integer of k = 1 to 8), (C 2 H 5 ) 4 NPF n [C k F (2 k + 1) ] (6-n) Tetraalkylammonium salts such as (n = 1-5, k = 1-8 integers), LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , Li 2 SiF 6 , LiOSO 2 C k F. Lithium salts such as (2k + 1) (integer of k = 1 to 8), LiPF n [ Ck F (2k + 1) ] (6-n) (n = 1 to 5, integer of k = 1 to 8) can be mentioned. .. Further, a lithium salt represented by the following general formula can also be used.

LiC(SO)(SO)(SO)、LiN(SOOR10)(SOOR11)、LiN(SO12)(SO13)(ここでR~R13は互いに同一でも異なっていてもよく、フッ素原子又は炭素数1~8のパーフルオロアルキル基である)。これらの電解質は単独で使用してもよく、また2種類以上を混合してもよい。
これらのうち、特にリチウム塩が望ましく、さらには、LiPF、LiBF、LiOSO(2k+1)(k=1~8の整数)、LiClO、LiAsF、LiNSO[C(2k+1)(k=1~8の整数)、LiPF[C(2k+1)(6-n)(n=1~5、k=1~8の整数)が好ましい。
LiC (SO 2 R 7 ) (SO 2 R 8 ) (SO 2 R 9 ), LiN (SO 2 OR 10 ) (SO 2 OR 11 ), LiN (SO 2 R 12 ) (SO 2 R 13 ) (here R 7 to R 13 may be the same or different from each other, and are a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 8 carbon atoms). These electrolytes may be used alone or in combination of two or more.
Of these, lithium salts are particularly desirable, and LiPF 6 , LiBF 4 , LiOSO 2 Ck F (2 k + 1) (integer of k = 1 to 8), LiClO 4 , LiAsF 6 , LiNSO 2 [C k F ( 2k + 1) ] 2 (integer of k = 1 to 8), LiPF n [ Ck F (2k + 1) ] (6-n) (n = 1 to 5, integer of k = 1 to 8) are preferable.

電解質は、通常は、非水電解液中に0.1mol/L~3mol/L、好ましくは0.5mol/L~2mol/Lの濃度で含まれることが好ましい。 The electrolyte is usually preferably contained in a non-aqueous electrolytic solution at a concentration of 0.1 mol / L to 3 mol / L, preferably 0.5 mol / L to 2 mol / L.

本開示の非水電解液において、非水溶媒として、γ-ブチロラクトンなどの環状カルボン酸エステルを併用する場合には、特にLiPFを含有することが望ましい。LiPFは、解離度が高いため、電解液の伝導度を高めることができ、さらに負極上での電解液の還元分解反応を抑制する作用がある。LiPFは単独で使用してもよいし、LiPFとそれ以外の電解質を使用してもよい。それ以外の電解質としては、通常、非水電解液用電解質として使用されるものであれば、いずれも使用することができるが、前述のリチウム塩の具体例のうちLiPF以外のリチウム塩が好ましい。
具体例としては、LiPFとLiBF、LiPFとLiN[SO(2k+1)(k=1~8の整数)、LiPFとLiBFとLiN[SO(2k+1)](k=1~8の整数)などが例示される。
In the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure, when a cyclic carboxylic acid ester such as γ-butyrolactone is used in combination as the non-aqueous solvent, it is particularly desirable to contain LiPF 6 . Since LiPF 6 has a high degree of dissociation, it can increase the conductivity of the electrolytic solution and further has an effect of suppressing the reduction decomposition reaction of the electrolytic solution on the negative electrode. LiPF 6 may be used alone, or LiPF 6 and other electrolytes may be used. As the other electrolyte, any one that is usually used as an electrolyte for a non-aqueous electrolyte solution can be used, but among the specific examples of the above-mentioned lithium salts, lithium salts other than LiPF 6 are preferable. ..
Specific examples include LiPF 6 and LiBF 4 , LiPF 6 and LiN [SO 2 C k F (2 k + 1) ] 2 (integer of k = 1 to 8), LiPF 6 and LiBF 4 and LiN [SO 2 C k F ( SO 2 C k F). 2k + 1) ] (k = an integer of 1 to 8) and the like are exemplified.

リチウム塩中に占めるLiPFの比率は、好ましくは1質量%~100質量%、より好ましくは10質量%~100質量%、さらに好ましくは50質量%~100質量%である。このような電解質は、0.1mol/L~3mol/L、好ましくは0.5mol/L~2mol/Lの濃度で非水電解液中に含まれることが好ましい。 The ratio of LiPF 6 to the lithium salt is preferably 1% by mass to 100% by mass, more preferably 10% by mass to 100% by mass, and further preferably 50% by mass to 100% by mass. Such an electrolyte is preferably contained in the non-aqueous electrolyte solution at a concentration of 0.1 mol / L to 3 mol / L, preferably 0.5 mol / L to 2 mol / L.

本開示の非水電解液は、リチウム二次電池用の非水電解液として好適であるばかりでなく、一次電池用の非水電解液、電気化学キャパシタ用の非水電解液、電気二重層キャパシタ、アルミ電解コンデンサー用の電解液としても用いることができる。 The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure is not only suitable as a non-aqueous electrolytic solution for a lithium secondary battery, but also a non-aqueous electrolytic solution for a primary battery, a non-aqueous electrolytic solution for an electrochemical capacitor, and an electric double layer capacitor. , Can also be used as an electrolytic solution for aluminum electrolytic capacitors.

〔リチウム二次電池〕
本開示のリチウム二次電池は、正極と、天然黒鉛を含む負極活物質を含む負極と、本開示の非水電解液と、を含む。
[Lithium secondary battery]
The lithium secondary battery of the present disclosure includes a positive electrode, a negative electrode containing a negative electrode active material containing natural graphite, and a non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure.

<負極>
負極は、天然黒鉛を含む負極活物質を含む。
負極活物質の形態は、繊維状、球状、ポテト状、フレーク状のいずれの形態であってもよい。
<Negative electrode>
The negative electrode contains a negative electrode active material containing natural graphite.
The negative electrode active material may be in any of fibrous, spherical, potato-like, and flake-like forms.

前述のとおり、天然黒鉛は、人造黒鉛と比較して、結晶子サイズが小さく非晶質性が高い。本開示の非水電解液による電池抵抗低減の効果は、かかる性質を有する天然黒鉛と、前述の式(1)で表される化合物と、の組み合わせによって達成される。 As described above, natural graphite has a smaller crystallite size and higher amorphousness than artificial graphite. The effect of reducing the battery resistance by the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure is achieved by a combination of natural graphite having such properties and the compound represented by the above formula (1).

ここで、非晶質性は、ラマンスペクトルのR値〔I(1350)/I(1850)〕(以下、単に「R値〔I(1350)/I(1850)〕」ともいう)によって評価できる。
R値〔I(1350)/I(1850)〕は、ラマンシフト1850cm-1における強度(I(1850))に対するラマンシフト1350cm-1における強度(I(1350))の比である。
I(1850)は、グラファイト構造を反映したGピークの強度である。
I(1350)は、不規則性を反映したDピークの強度である。
R値〔I(1350)/I(1850)〕が高い程、非晶質性が高いこと意味する。
Here, the amorphous property can be evaluated by the R value [I (1350) / I (1850)] of the Raman spectrum (hereinafter, also simply referred to as “R value [I (1350) / I (1850)]”). ..
The R value [I (1350) / I (1850)] is the ratio of the intensity at Raman shift 1350 cm -1 (I (1350)) to the intensity at Raman shift 1850 cm -1 (I (1850)).
I (1850) is the intensity of the G peak reflecting the graphite structure.
I (1350) is the intensity of the D peak reflecting the irregularity.
The higher the R value [I (1350) / I (1850)], the higher the amorphousness.

天然黒鉛のR値〔I(1350)/I(1850)〕は、好ましくは0.090以上であり、より好ましくは0.100以上であり、更に好ましくは0.110以上であり、更に好ましくは0.120以上である。
天然黒鉛のR値〔I(1350)/I(1850)〕の上限は特に制限はない。上限は、例えば0.300であり、好ましくは0.200であり、より好ましくは0.150である。
The R value [I (1350) / I (1850)] of natural graphite is preferably 0.090 or more, more preferably 0.100 or more, still more preferably 0.110 or more, still more preferably 0.110 or more. It is 0.120 or more.
The upper limit of the R value [I (1350) / I (1850)] of natural graphite is not particularly limited. The upper limit is, for example, 0.300, preferably 0.200, and more preferably 0.150.

また、天然黒鉛の結晶子サイズは、X線解析によって測定できる。
天然黒鉛の結晶子サイズは、好ましくは120Å以下であり、より好ましくは100Å以下であり、更に好ましくは80Å以下である。
天然黒鉛の結晶子サイズの下限は、例えば30Åであり、好ましくは40Åである。
The crystallite size of natural graphite can be measured by X-ray analysis.
The crystallite size of natural graphite is preferably 120 Å or less, more preferably 100 Å or less, and further preferably 80 Å or less.
The lower limit of the crystallite size of natural graphite is, for example, 30 Å, preferably 40 Å.

天然黒鉛の(002)面の面間隔d(002)は、好ましくは0.340nm以下である。
天然黒鉛の(002)面の面間隔d(002)の下限は、例えば0.334nmである。
天然黒鉛の(002)面の面間隔d(002)は、X線解析によって測定できる。
The interplanar spacing d (002) of the (002) plane of natural graphite is preferably 0.340 nm or less.
The lower limit of the interplanar spacing d (002) of the (002) plane of natural graphite is, for example, 0.334 nm.
The interplanar spacing d (002) of the (002) plane of natural graphite can be measured by X-ray analysis.

負極活物質に占める天然黒鉛の割合は、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは60質量%以上であり、更に好ましくは80質量%以上である。 The ratio of natural graphite to the negative electrode active material is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and further preferably 80% by mass or more.

負極活物質は、天然黒鉛以外の成分を含んでいてもよい。
天然黒鉛以外の成分としては、カーボンブラック、活性炭、人造黒鉛、非晶質炭素材料等の炭素材料;シリコン、シリコン合金、スズ、スズ合金等の金属又は合金;チタン酸リチウム;等が挙げられる。
非晶質炭素材料としては、ハードカーボン、コークス、1500℃以下に焼成したメソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、メソフェーズピッチカーボンファイバー(MCF)などが挙げられる。
また、負極活物質としては、非晶質炭素材料で被覆された天然黒鉛;金、白金、銀、銅、スズなどの金属で被覆された天然黒鉛;等を用いてもよい。
The negative electrode active material may contain a component other than natural graphite.
Examples of components other than natural graphite include carbon materials such as carbon black, activated carbon, artificial graphite, and amorphous carbon materials; metals or alloys such as silicon, silicon alloys, tin, and tin alloys; lithium titanate; and the like.
Examples of the amorphous carbon material include hard carbon, coke, mesocarbon microbeads (MCMB) fired at 1500 ° C. or lower, mesophase pitch carbon fiber (MCF), and the like.
Further, as the negative electrode active material, natural graphite coated with an amorphous carbon material; natural graphite coated with a metal such as gold, platinum, silver, copper or tin; or the like may be used.

負極は、負極集電体を含んでもよい。
負極における負極集電体の材質には特に制限はなく、公知のものを任意に用いることができる。
負極集電体の具体例としては、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等の金属材料が挙げられる。中でも、加工しやすさの点から特に銅が好ましい。
The negative electrode may include a negative electrode current collector.
The material of the negative electrode current collector in the negative electrode is not particularly limited, and any known material can be used.
Specific examples of the negative electrode current collector include metal materials such as copper, nickel, stainless steel, and nickel-plated steel. Of these, copper is particularly preferable from the viewpoint of ease of processing.

<正極>
正極は、正極活物質及び正極集電体を含んでもよい。
正極における正極活物質としては、MoS、TiS、MnO、Vなどの遷移金属酸化物又は遷移金属硫化物、LiCoO、LiMnO、LiMn、LiNiO、LiNiCo(1-X)〔0<X<1〕、α-NaFeO型結晶構造を有するLi1+αMe1-α(Meは、Mn、Ni及びCoを含む遷移金属元素、1.0≦(1+α)/(1-α)≦1.6)、LiNiCoMn〔x+y+z=1、0<x<1、0<y<1、0<z<1〕(例えば、LiNi0.33Co0.33Mn0.33、LiNi0.5Co0.2Mn0.3等)、LiFePO、LiMnPOなどのリチウムと遷移金属とからなる複合酸化物、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリアセン、ジメルカプトチアジアゾール、ポリアニリン複合体などの導電性高分子材料等が挙げられる。これらの中でも、特にリチウムと遷移金属とからなる複合酸化物が好ましい。負極がリチウム金属又はリチウム合金である場合は、正極として炭素材料を用いることもできる。また、正極として、リチウムと遷移金属との複合酸化物と、炭素材料と、の混合物を用いることもできる。
正極活物質は、1種類で使用してもよく、2種類以上を混合して使用してもよい。正極活物質は導電性が不充分である場合には、導電性助剤とともに使用して正極を構成することができる。導電性助剤としては、カーボンブラック、アモルファスウィスカー、グラファイトなどの炭素材料を例示することができる。
<Positive electrode>
The positive electrode may include a positive electrode active material and a positive electrode current collector.
Examples of the positive electrode active material in the positive electrode include transition metal oxides or transition metal sulfides such as MoS 2 , TiS 2 , MnO 2 , and V2 O 5 , LiCoO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , and LiNi X Co. (1-X) O 2 [0 <X <1], Li 1 + α Me 1-α O 2 having an α-NaFeO type 2 crystal structure (Me is a transition metal element containing Mn, Ni and Co, 1.0. ≦ (1 + α) / (1-α) ≦ 1.6), LiNi x Coy Mn z O 2 [x + y + z = 1, 0 <x <1, 0 <y <1, 0 <z <1] (for example, LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 etc.), LiFePO 4 , LiMnPO 4 and other composite oxides consisting of lithium and transition metals, Examples thereof include conductive polymer materials such as polyaniline, polythiophene, polypyrrole, polyacetylene, polyacene, dimercaptothiazol, and polyaniline complex. Among these, a composite oxide composed of lithium and a transition metal is particularly preferable. When the negative electrode is a lithium metal or a lithium alloy, a carbon material can also be used as the positive electrode. Further, as the positive electrode, a mixture of a composite oxide of lithium and a transition metal and a carbon material can also be used.
The positive electrode active material may be used alone or in combination of two or more. If the positive electrode active material has insufficient conductivity, it can be used together with a conductive auxiliary agent to form a positive electrode. Examples of the conductive auxiliary agent include carbon materials such as carbon black, amorphous whiskers, and graphite.

正極における正極集電体の材質には特に制限はなく、公知のものを任意に用いることができる。
正極集電体の具体例としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、タンタルなどの金属材料;カーボンクロス、カーボンペーパーなどの炭素材料;等が挙げられる。
The material of the positive electrode current collector in the positive electrode is not particularly limited, and any known material can be used.
Specific examples of the positive electrode current collector include metal materials such as aluminum, aluminum alloys, stainless steel, nickel, titanium, and tantalum; carbon materials such as carbon cloth and carbon paper; and the like.

<セパレータ>
本開示のリチウム二次電池は、負極と正極との間にセパレータを含むことが好ましい。
セパレータは、正極と負極とを電気的に絶縁し且つリチウムイオンを透過する膜であって、多孔性膜や高分子電解質が例示される。
多孔性膜としては微多孔性高分子フィルムが好適に使用され、材質としてポリオレフィン、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリエステル等が例示される。
特に、多孔性ポリオレフィンが好ましく、具体的には多孔性ポリエチレンフィルム、多孔性ポリプロピレンフィルム、又は多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンフィルムとの多層フィルムを例示することができる。多孔性ポリオレフィンフィルム上には、熱安定性に優れる他の樹脂がコーティングされてもよい。
高分子電解質としては、リチウム塩を溶解した高分子や、電解液で膨潤させた高分子等が挙げられる。
本開示の非水電解液は、高分子を膨潤させて高分子電解質を得る目的で使用してもよい。
<Separator>
The lithium secondary battery of the present disclosure preferably contains a separator between the negative electrode and the positive electrode.
The separator is a membrane that electrically insulates the positive electrode and the negative electrode and allows lithium ions to pass through, and examples thereof include a porous membrane and a polyelectrolyte.
As the porous film, a microporous polymer film is preferably used, and examples thereof include polyolefin, polyimide, polyvinylidene fluoride, polyester and the like.
In particular, porous polyolefin is preferable, and specifically, a porous polyethylene film, a porous polypropylene film, or a multilayer film of a porous polyethylene film and a polypropylene film can be exemplified. The porous polyolefin film may be coated with another resin having excellent thermal stability.
Examples of the polymer electrolyte include a polymer in which a lithium salt is dissolved, a polymer inflated with an electrolytic solution, and the like.
The non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure may be used for the purpose of swelling a polymer to obtain a polymer electrolyte.

<電池の構成>
本開示のリチウム二次電池は、種々公知の形状をとることができ、円筒型、コイン型、角型、ラミネート型、フィルム型その他任意の形状に形成することができる。しかし、電池の基本構造は、形状によらず同じであり、目的に応じて設計変更を施すことができる。
<Battery configuration>
The lithium secondary battery of the present disclosure can take various known shapes, and can be formed into a cylindrical type, a coin type, a square type, a laminated type, a film type, or any other shape. However, the basic structure of the battery is the same regardless of the shape, and the design can be changed according to the purpose.

本開示のリチウム二次電池の例として、ラミネート型電池が挙げられる。
図1は、本開示のリチウム二次電池の一例であるラミネート型電池の一例を示す概略斜視図であり、図2は、図1に示すラミネート型電池に収容される積層型電極体の厚さ方向の概略断面図である。
図1に示すラミネート型電池は、内部に非水電解液(図1中では不図示)及び積層型電極体(図1中では不図示)が収納され、且つ、周縁部が封止されることにより内部が密閉されたラミネート外装体1を備える。ラミネート外装体1としては、例えばアルミニウム製のラミネート外装体が用いられる。
ラミネート外装体1に収容される積層型電極体は、図2に示されるように、正極板5と負極板6とがセパレータ7を介して交互に積層されてなる積層体と、この積層体の周囲を囲むセパレータ8と、を備える。正極板5、負極板6、セパレータ7、及びセパレータ8には、本開示の非水電解液が含浸されている。
上記積層型電極体における複数の正極板5は、いずれも正極タブを介して正極端子2と電気的に接続されており(不図示)、この正極端子2の一部が上記ラミネート外装体1の周端部から外側に突出している(図1)。ラミネート外装体1の周端部において正極端子2が突出する部分は、絶縁シール4によってシールされている。
同様に、上記積層型電極体における複数の負極板6は、いずれも負極タブを介して負極端子3と電気的に接続されており(不図示)、この負極端子3の一部が上記ラミネート外装体1の周端部から外側に突出している(図1)。ラミネート外装体1の周端部において負極端子3が突出する部分は、絶縁シール4によってシールされている。
なお、上記一例に係るラミネート型電池では、正極板5の数が5枚、負極板6の数が6枚となっており、正極板5と負極板6とがセパレータ7を介し、両側の最外層がいずれも負極板6となる配置で積層されている。しかし、ラミネート型電池における、正極板の数、負極板の数、及び配置については、この一例には限定されず、種々の変更がなされてもよいことは言うまでもない。
An example of the lithium secondary battery of the present disclosure is a laminated battery.
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a laminated battery which is an example of the lithium secondary battery of the present disclosure, and FIG. 2 is a thickness of a laminated electrode body housed in the laminated battery shown in FIG. It is a schematic sectional view of a direction.
The laminated battery shown in FIG. 1 contains a non-aqueous electrolytic solution (not shown in FIG. 1) and a laminated electrode body (not shown in FIG. 1), and the peripheral edge thereof is sealed. A laminated exterior body 1 whose inside is hermetically sealed is provided. As the laminated exterior body 1, for example, a laminated exterior body made of aluminum is used.
As shown in FIG. 2, the laminated electrode body housed in the laminated exterior body 1 is a laminated body in which a positive electrode plate 5 and a negative electrode plate 6 are alternately laminated via a separator 7, and a laminated body of the laminated body. A separator 8 that surrounds the periphery is provided. The positive electrode plate 5, the negative electrode plate 6, the separator 7, and the separator 8 are impregnated with the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure.
The plurality of positive electrode plates 5 in the laminated electrode body are all electrically connected to the positive electrode terminal 2 via the positive electrode tab (not shown), and a part of the positive electrode terminal 2 is the laminated exterior body 1. It protrudes outward from the peripheral end (Fig. 1). A portion of the peripheral end of the laminated exterior body 1 on which the positive electrode terminal 2 protrudes is sealed by an insulating seal 4.
Similarly, the plurality of negative electrode plates 6 in the laminated electrode body are all electrically connected to the negative electrode terminal 3 via the negative electrode tab (not shown), and a part of the negative electrode terminal 3 is the laminated exterior. It protrudes outward from the peripheral end of the body 1 (FIG. 1). A portion of the peripheral end of the laminated exterior body 1 on which the negative electrode terminal 3 protrudes is sealed by an insulating seal 4.
In the laminated battery according to the above example, the number of positive electrode plates 5 is 5 and the number of negative electrode plates 6 is 6, and the positive electrode plate 5 and the negative electrode plate 6 are located on both sides of the separator 7 via the separator 7. The outer layers are all laminated so as to be the negative electrode plate 6. However, it goes without saying that the number of positive electrode plates, the number of negative electrode plates, and the arrangement of the laminated battery are not limited to this example, and various changes may be made.

本開示のリチウム二次電池の別の一例として、コイン型電池も挙げられる。
図3は、本開示のリチウム二次電池の別の一例であるコイン型電池の一例を示す概略斜視図である。
図3に示すコイン型電池では、円盤状負極12、非水電解液を注入したセパレータ15、円盤状正極11、必要に応じて、ステンレス、又はアルミニウムなどのスペーサー板17、18が、この順序に積層された状態で、正極缶13(以下、「電池缶」ともいう)と封口板14(以下、「電池缶蓋」ともいう)との間に収納される。正極缶13と封口板14とはガスケット16を介してかしめ密封する。
この一例では、セパレータ15に注入される非水電解液として、本開示の非水電解液を用いる。
Another example of the lithium secondary battery of the present disclosure is a coin-type battery.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of a coin-type battery, which is another example of the lithium secondary battery of the present disclosure.
In the coin-type battery shown in FIG. 3, a disk-shaped negative electrode 12, a separator 15 injected with a non-aqueous electrolytic solution, a disk-shaped positive electrode 11, and, if necessary, spacer plates 17 and 18 made of stainless steel or aluminum are arranged in this order. In a laminated state, it is stored between the positive electrode can 13 (hereinafter, also referred to as “battery can”) and the sealing plate 14 (hereinafter, also referred to as “battery can lid”). The positive electrode can 13 and the sealing plate 14 are caulked and sealed via the gasket 16.
In this example, the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure is used as the non-aqueous electrolytic solution to be injected into the separator 15.

なお、本開示のリチウム二次電池は、負極と、正極と、上記本開示の非水電解液と、を含むリチウム二次電池(充放電前のリチウム二次電池)を、充放電させて得られたリチウム二次電池であってもよい。
即ち、本開示のリチウム二次電池は、まず、負極と、正極と、上記本開示の非水電解液と、を含む充放電前のリチウム二次電池を作製し、次いで、この充放電前のリチウム二次電池を1回以上充放電させることによって作製されたリチウム二次電池(充放電されたリチウム二次電池)であってもよい。
The lithium secondary battery of the present disclosure is obtained by charging / discharging a lithium secondary battery (lithium secondary battery before charging / discharging) containing a negative electrode, a positive electrode, and the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure. It may be a lithium secondary battery.
That is, in the lithium secondary battery of the present disclosure, first, a lithium secondary battery before charging / discharging including a negative electrode, a positive electrode, and the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure is prepared, and then the lithium secondary battery before charging / discharging is manufactured. It may be a lithium secondary battery (charged / discharged lithium secondary battery) manufactured by charging / discharging the lithium secondary battery one or more times.

本開示のリチウム二次電池の用途は特に限定されず、種々公知の用途に用いることができる。例えば、ノート型パソコン、モバイルパソコン、携帯電話、ヘッドホンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、電子手帳、電卓、ラジオ、バックアップ電源用途、モーター、自動車、電気自動車、バイク、電動バイク、自転車、電動自転車、照明器具、ゲーム機、時計、電動工具、カメラ等、小型携帯機器、大型機器を問わず広く利用可能なものである。 The use of the lithium secondary battery of the present disclosure is not particularly limited, and it can be used for various known uses. For example, notebook computer, mobile computer, mobile phone, headphone stereo, video movie, LCD TV, handy cleaner, electronic notebook, calculator, radio, backup power supply application, motor, car, electric car, bike, electric bike, bicycle, electric It can be widely used regardless of whether it is a small portable device or a large device such as a bicycle, a lighting device, a game machine, a clock, an electric tool, a camera, etc.

以下、本開示の実施例を示すが、本開示は以下の実施例によって制限されるものではない。
以下において、「添加量」は、最終的に得られる非水電解液の全量に対する含有量を意味し、「wt%」は、質量%を意味する。
Hereinafter, examples of the present disclosure will be shown, but the present disclosure is not limited to the following examples.
In the following, "addition amount" means the content with respect to the total amount of the finally obtained non-aqueous electrolytic solution, and "wt%" means mass%.

〔実施例1〕
以下の手順にて、図3に示す構成を有するコイン型のリチウム二次電池(以下、「コイン型電池」とも称する)を作製した。
[Example 1]
A coin-type lithium secondary battery (hereinafter, also referred to as “coin-type battery”) having the configuration shown in FIG. 3 was produced by the following procedure.

<負極の作製>
アモルファスコート天然黒鉛(97質量部)、カルボキシメチルセルロース(1質量部)及びSBRラテックス(2質量部)を水溶媒で混錬してペースト状の負極合剤スラリーを調製した。
次に、この負極合剤スラリーを厚さ10μmの帯状銅箔製の負極集電体に塗布し乾燥した後に、ロールプレスで圧縮して負極集電体と負極活物質層からなるシート状の負極を得た。このときの負極活物質層の塗布密度は10mg/cmであり、充填密度は1.5g/mlであった。
ここで、アモルファスコート天然黒鉛は、天然黒鉛を含む負極活物質の一例であり、アモルファス(非晶質)カーボンによって被覆された天然黒鉛である。
アモルファスコート天然黒鉛に占める天然黒鉛の割合は99質量%である。
以下、上記のアモルファスコート天然黒鉛を、「天然黒鉛1」と称することがある。
<Manufacturing of negative electrode>
Amorphous coated natural graphite (97 parts by mass), carboxymethyl cellulose (1 part by mass) and SBR latex (2 parts by mass) were kneaded with an aqueous solvent to prepare a paste-like negative electrode mixture slurry.
Next, this negative electrode mixture slurry is applied to a negative electrode current collector made of a strip-shaped copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and then compressed by a roll press to form a sheet-shaped negative electrode composed of a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer. Got At this time, the coating density of the negative electrode active material layer was 10 mg / cm 2 , and the packing density was 1.5 g / ml.
Here, the amorphous coated natural graphite is an example of a negative electrode active material containing natural graphite, and is a natural graphite coated with amorphous carbon.
The ratio of natural graphite to the amorphous coated natural graphite is 99% by mass.
Hereinafter, the above-mentioned amorphous coated natural graphite may be referred to as "natural graphite 1".

天然黒鉛1(アモルファスコート天然黒鉛)の、R値、面間隔d(002)、及び結晶子サイズは、以下のとおりであった。なお、天然黒鉛1(アモルファスコート天然黒鉛)に占める天然黒鉛の割合は99質量%であるため、これらの値は、実質的に、天然黒鉛1(アモルファスコート天然黒鉛)中の天然黒鉛の値である。
・ラマンスペクトルのR値〔I(1350)/I(1850)〕=0.123
・X線解析で測定した(002)面の面間隔d(002)=0.33601nm
・X線解析で測定した結晶子サイズ=61.61Å
The R value, interplanar spacing d (002), and crystallite size of natural graphite 1 (amorphous coated natural graphite) were as follows. Since the ratio of natural graphite to natural graphite 1 (amorphous coated natural graphite) is 99% by mass, these values are substantially the values of natural graphite in natural graphite 1 (amorphous coated natural graphite). be.
R-value of Raman spectrum [I (1350) / I (1850)] = 0.123
The surface spacing d (002) of the (002) surface measured by X-ray analysis = 0.33601 nm.
・ Crystallite size measured by X-ray analysis = 61.61 Å

<正極の作製>
LiCoO(90質量部)、アセチレンブラック(5質量部)及びポリフッ化ビニリデン(5質量部)を、N-メチルピロリジノンを溶媒として混練してペースト状の正極合剤スラリーを調製した。
次に、この正極合剤スラリーを厚さ20μmの帯状アルミ箔の正極集電体に塗布し乾燥した後に、ロールプレスで圧縮して正極集電体と正極活物質層とからなるシート状の正極を得た。このときの正極活物質層の塗布密度は30mg/cmであり、充填密度は2.5g/mlであった。
<Manufacturing of positive electrode>
LiCoO 2 (90 parts by mass), acetylene black (5 parts by mass) and polyvinylidene fluoride (5 parts by mass) were kneaded with N-methylpyrrolidinone as a solvent to prepare a paste-like positive electrode mixture slurry.
Next, this positive electrode mixture slurry is applied to a positive electrode current collector of a strip-shaped aluminum foil having a thickness of 20 μm, dried, and then compressed by a roll press to form a sheet-shaped positive electrode composed of a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer. Got At this time, the coating density of the positive electrode active material layer was 30 mg / cm 2 , and the packing density was 2.5 g / ml.

<非水電解液の調製>
非水溶媒としてエチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とメチルエチルカーボネート(EMC)とをそれぞれ34:33:33(質量比)の割合で混合した中に、電解質であるLiPFを、最終的に得られる非水電解液中における電解質濃度が1モル/リットルとなるように溶解させた。
得られた溶液に対して、添加剤として、式(1)で表される化合物の具体例である下記化合物(1-1)を、非水電解液全量に対する含有量が0.5質量%となるように添加して、非水電解液を得た。
<Preparation of non-aqueous electrolyte solution>
As a non-aqueous solvent, ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), and methyl ethyl carbonate (EMC) were mixed at a ratio of 34:33:33 (mass ratio), respectively, and the electrolyte LiPF 6 was finally added. It was dissolved so that the electrolyte concentration in the obtained non-aqueous electrolyte solution was 1 mol / liter.
With respect to the obtained solution, the following compound (1-1), which is a specific example of the compound represented by the formula (1), is contained as an additive in an amount of 0.5% by mass based on the total amount of the non-aqueous electrolytic solution. A non-aqueous electrolytic solution was obtained.

Figure 0007060190000011
Figure 0007060190000011

<コイン型電池の作製>
上述の負極を直径14mmで、上述の正極を直径13mmで、それぞれ円盤状に打ち抜き、コイン状の負極及びコイン状の正極をそれぞれ得た。また、厚さ20μmの微多孔性ポリエチレンフィルムを直径17mmの円盤状に打ち抜き、セパレータを得た。
得られたコイン状の負極、セパレータ、及びコイン状の正極を、この順序でステンレス製の電池缶(2032サイズ)内に積層し、次いで、この電池缶内に非水電解液20μlを注入し、セパレータと正極と負極とに含漬させた。
次に、正極上にアルミニウム製の板(厚さ1.2mm、直径16mm)及びバネを乗せ、ポリプロピレン製のガスケットを介して、電池缶蓋をかしめることにより電池を密封した。
以上により、直径20mm、高さ3.2mmの図3で示す構成を有するコイン型電池(即ち、コイン型のリチウム二次電池)を得た。
<Making coin-type batteries>
The above-mentioned negative electrode was punched in a disk shape with a diameter of 14 mm and the above-mentioned positive electrode was punched in a disk shape, respectively, to obtain a coin-shaped negative electrode and a coin-shaped positive electrode, respectively. Further, a microporous polyethylene film having a thickness of 20 μm was punched into a disk shape having a diameter of 17 mm to obtain a separator.
The obtained coin-shaped negative electrode, separator, and coin-shaped positive electrode were laminated in this order in a stainless steel battery can (2032 size), and then 20 μl of a non-aqueous electrolytic solution was injected into the battery can. It was impregnated in the separator, the positive electrode and the negative electrode.
Next, an aluminum plate (thickness 1.2 mm, diameter 16 mm) and a spring were placed on the positive electrode, and the battery was sealed by crimping the battery can lid via a polypropylene gasket.
As a result, a coin-type battery having a diameter of 20 mm and a height of 3.2 mm and having the configuration shown in FIG. 3 (that is, a coin-type lithium secondary battery) was obtained.

<評価>
得られたコイン型電池について、以下の評価を実施した。
以下、「コンディショニング」とは、コイン型電池に対し、恒温槽内で25℃にて、2.75Vと4.2Vとの間で充放電を三回繰り返すことを指す。
以下、「高温保存」とは、コイン型電池を、恒温槽内で、60℃で120時間保存する操作を意味する。
<Evaluation>
The following evaluations were carried out on the obtained coin-type batteries.
Hereinafter, "conditioning" refers to repeating charging and discharging of a coin-type battery between 2.75V and 4.2V three times at 25 ° C. in a constant temperature bath.
Hereinafter, "high temperature storage" means an operation of storing a coin-type battery at 60 ° C. for 120 hours in a constant temperature bath.

(電池抵抗;高温保存前のインピーダンス(25℃、-10℃))
上記で得られたコイン型電池に対し、コンディショニングを施した。
コンディショニング後のコイン型電池のSOC(State of Chargeの略)を80%に調整し、次いで、コイン型電池についてインピーダンスの測定を行い、得られた結果を、高温保存前のインピーダンスとした。インピーダンスの測定は、25℃及び-10℃の2つの温度条件にて行った。
後述の比較例1のコイン型電池についても同様に、高温保存前のインピーダンスを測定した。
比較例1における高温保存前のインピーダンスを100とした場合の相対値として、実施例1における高温保存前のインピーダンス(相対値)を求めた。
結果を表1に示す。
(Battery resistance; impedance before high temperature storage (25 ° C, -10 ° C))
The coin-type battery obtained above was conditioned.
The SOC (abbreviation of State of Charge) of the coin-type battery after conditioning was adjusted to 80%, and then the impedance of the coin-type battery was measured, and the obtained result was taken as the impedance before high temperature storage. Impedance was measured under two temperature conditions of 25 ° C and −10 ° C.
Similarly, the impedance of the coin-type battery of Comparative Example 1 described later was measured before storage at high temperature.
The impedance (relative value) before high temperature storage in Example 1 was obtained as a relative value when the impedance before high temperature storage in Comparative Example 1 was set to 100.
The results are shown in Table 1.

(電池抵抗;高温保存後のインピーダンス(25℃、-10℃))
コンディショニング後であってSOCを80%に調整する前のコイン型電池に対し、恒温槽内で25℃にて充電レート0.2Cで4.25VまでCC-CV充電し、次いで高温保存を施す操作を追加したこと以外は前述の高温保存前のインピーダンスの測定と同様にして、高温保存後のインピーダンスを測定した。
後述の比較例1のコイン型電池についても同様に、高温保存後のインピーダンスを測定した。
比較例1における高温保存後のインピーダンスを100とした場合の相対値として、実施例1における高温保存後のインピーダンス(相対値)を求めた。
結果を表1に示す。
(Battery resistance; impedance after high temperature storage (25 ° C, -10 ° C))
An operation of CC-CV charging a coin-type battery after conditioning but before adjusting the SOC to 80% at a constant temperature bath at 25 ° C. at a charging rate of 0.2 C to 4.25 V, and then performing high-temperature storage. The impedance after high temperature storage was measured in the same manner as the above-mentioned measurement of impedance before high temperature storage except that.
Similarly, the impedance of the coin-type battery of Comparative Example 1 described later was measured after high-temperature storage.
The impedance (relative value) after high temperature storage in Example 1 was obtained as a relative value when the impedance after high temperature storage in Comparative Example 1 was set to 100.
The results are shown in Table 1.

(電池抵抗;高温保存前のDCIR(25℃、-20℃))
上記で得られたコイン型電池に対し、コンディショニングを施した。
コンディショニング後のコイン型電池のSOC(State of Charge)を80%に調整し、次いで、以下の方法により、コイン型電池の高温保存前のDCIR(Direct current internal resistance;直流抵抗)を測定した。DCIRの測定は、25℃及び-20℃の2つの温度条件にて行った。
上述のSOC80%に調整されたコイン型電池を用い、放電レート0.2CでのCC10s放電、300秒間の休止、放電レート1CでのCC10s放電、300秒間の休止、放電レート2CでのCC10s放電、300秒間の休止、及び、放電レート5CでのCC10s放電をこの順に行った。
なお、CC10s放電とは、定電流(Constant Current)にて10秒間放電することを意味する。
各放電レートと、各放電レートでの放電開始後10秒目の電圧と、の関係に基づき直流抵抗を求め、得られた直流抵抗(Ω)を、コイン型電池の高温保存前の電池抵抗(Ω)とした。
結果を表1に示す。
後述の比較例1のコイン型電池についても同様に、高温保存前のDCIRを測定した。
比較例1における高温保存前のDCIRを100とした場合の相対値として、実施例1における高温保存前のDCIR(相対値)を求めた。
結果を表1に示す。
(Battery resistance; DCIR before high temperature storage (25 ° C, -20 ° C))
The coin-type battery obtained above was conditioned.
The SOC (State of Charge) of the coin-type battery after conditioning was adjusted to 80%, and then the DCIR (Direct current internal resistance) of the coin-type battery before high-temperature storage was measured by the following method. The DCIR measurement was performed under two temperature conditions of 25 ° C and −20 ° C.
Using the above-mentioned coin-type battery adjusted to SOC 80%, CC10s discharge at a discharge rate of 0.2C, pause for 300 seconds, CC10s discharge at a discharge rate of 1C, pause for 300 seconds, CC10s discharge at a discharge rate of 2C, Pause for 300 seconds and CC10s discharge at a discharge rate of 5C were performed in this order.
The CC10s discharge means to discharge at a constant current for 10 seconds.
The DC resistance was obtained based on the relationship between each discharge rate and the voltage 10 seconds after the start of discharge at each discharge rate, and the obtained DC resistance (Ω) was used as the battery resistance (Ω) before high-temperature storage of the coin-type battery. Ω).
The results are shown in Table 1.
Similarly, the DCIR before high temperature storage was measured for the coin-type battery of Comparative Example 1 described later.
The DCIR (relative value) before high temperature storage in Example 1 was obtained as a relative value when the DCIR before high temperature storage in Comparative Example 1 was set to 100.
The results are shown in Table 1.

(電池抵抗;高温保存後のDCIR(25℃、-20℃))
コンディショニング後であってSOCを80%に調整する前のコイン型電池に対し、恒温槽内で25℃にて充電レート0.2Cで4.25VまでCC-CV充電し、次いで高温保存を施す操作を追加したこと以外は前述の高温保存前のDCIRの測定と同様にして、高温保存後のDCIRを測定した。
後述の比較例1のコイン型電池についても同様に、高温保存後のDCIRを測定した。
比較例1における高温保存後のDCIRを100とした場合の相対値として、実施例1における高温保存後のDCIR(相対値)を求めた。
結果を表1に示す。
(Battery resistance; DCIR after high temperature storage (25 ° C, -20 ° C))
An operation in which a coin-type battery after conditioning and before adjusting the SOC to 80% is charged with CC-CV to 4.25 V at a charging rate of 0.2 C at 25 ° C in a constant temperature bath, and then stored at a high temperature. The DCIR after the high temperature storage was measured in the same manner as the above-mentioned measurement of the DCIR before the high temperature storage except that the above-mentioned DCIR was measured.
Similarly, the DCIR of the coin cell battery of Comparative Example 1 described later was measured after high temperature storage.
The DCIR (relative value) after high temperature storage in Example 1 was obtained as a relative value when the DCIR after high temperature storage in Comparative Example 1 was set to 100.
The results are shown in Table 1.

(高温保存後の放電容量(残存容量;0.2C))
上記で得られたコイン型電池に対し、コンディショニングを施した。
コンディショニング後のコイン型電池を恒温槽内で25℃にて充電レート0.2Cで4.25VまでCC-CV充電した後、高温保存した。
高温保存後のコイン型電池について、25℃で、放電レート0.2CにてCC放電させて高温保存後の放電容量(残存容量;0.2C)を測定した。
後述の比較例1のコイン型電池についても同様に、高温保存後の放電容量(0.2C)を測定した。
比較例1における高温保存後の放電容量(残存容量;0.2C)を100とした場合の相対値として、実施例1における高温保存後の放電容量(残存容量;0.2C)(相対値)を求めた。
結果を表2に示す。
(Discharge capacity after high temperature storage (residual capacity; 0.2C))
The coin-type battery obtained above was conditioned.
The conditioned coin-type battery was CC-CV charged to 4.25 V at a charging rate of 0.2 C at 25 ° C. in a constant temperature bath, and then stored at a high temperature.
The coin-type battery after high-temperature storage was CC-discharged at 25 ° C. at a discharge rate of 0.2C, and the discharge capacity (residual capacity; 0.2C) after high-temperature storage was measured.
Similarly, the discharge capacity (0.2C) of the coin-type battery of Comparative Example 1 described later was measured after high-temperature storage.
As a relative value when the discharge capacity (residual capacity; 0.2C) after high temperature storage in Comparative Example 1 is 100, the discharge capacity (residual capacity; 0.2C) (relative value) after high temperature storage in Example 1 is used. Asked.
The results are shown in Table 2.

(高温保存後の放電容量(回復容量;0.2C))
上記で得られたコイン型電池に上記のコンディショニングを施した。
コンディショニング後のコイン型電池を恒温槽内で25℃にて充電レート0.2Cで4.25VまでCC-CV充電した後、コイン型電池を高温保存した。
高温保存後のコイン型電池を、恒温槽内で25℃にて、SOCが0%となるまで放電レート0.2CでCC放電させ、次いで充電レート0.2Cで4.2VまでCC-CV充電し、次いで放電レート0.2CにてCC放電させて高温保存後の放電容量(回復容量;0.2C)を測定した。
後述する比較例1についても同様にして、コイン型電池の高温保存後の放電容量(回復容量;0.2C)を測定した。
比較例1における高温保存後の放電容量(回復容量;0.2C)を100とした場合の相対値として、実施例1における高温保存後の放電容量(回復容量;0.2C)(相対値)を求めた。
結果を表2に示す。
(Discharge capacity after high temperature storage (recovery capacity; 0.2C))
The above-mentioned conditioning was applied to the coin-type battery obtained above.
The conditioned coin-type battery was CC-CV charged to 4.25 V at a charging rate of 0.2 C at 25 ° C. in a constant temperature bath, and then the coin-type battery was stored at a high temperature.
The coin-type battery after high-temperature storage is CC-discharged at 25 ° C. in a constant temperature bath at a discharge rate of 0.2 C until the SOC reaches 0%, and then CC-CV is charged to 4.2 V at a charge rate of 0.2 C. Then, CC discharge was performed at a discharge rate of 0.2 C, and the discharge capacity (recovery capacity; 0.2 C) after high temperature storage was measured.
Similarly for Comparative Example 1 described later, the discharge capacity (recovery capacity; 0.2C) of the coin-type battery after high-temperature storage was measured.
As a relative value when the discharge capacity (recovery capacity; 0.2C) after high temperature storage in Comparative Example 1 is 100, the discharge capacity (recovery capacity; 0.2C) (relative value) after high temperature storage in Example 1 is used. Asked.
The results are shown in Table 2.

(高温保存後の開放電圧低下率)
上記で得られたコイン型電池に上記のコンディショニングを施した。
コンディショニング後のコイン型電池を恒温槽内で25℃にて充電レート0.2Cで4.25VまでCC-CV充電した後、コイン型電池を高温保存した。
高温保存後のコイン型電池について、25℃にて開放電圧(Open Circuit Voltage;OCV)[V]を測定し、得られた値を、高温保存後の開放電圧[V]とした。得られた高温保存後の開放電圧[V]に基づき、下式により開放電圧低下率を計算した。
開放電圧低下率[%]
=((4.25-高温保存後の開放電圧[V])/4.25)×100[%]
(Rate of decrease in open circuit voltage after high temperature storage)
The above-mentioned conditioning was applied to the coin-type battery obtained above.
The conditioned coin-type battery was CC-CV charged to 4.25 V at a charging rate of 0.2 C at 25 ° C. in a constant temperature bath, and then the coin-type battery was stored at a high temperature.
The open circuit voltage (OCV) [V] was measured at 25 ° C. for the coin-type battery after high temperature storage, and the obtained value was taken as the open circuit voltage [V] after high temperature storage. Based on the obtained open circuit voltage [V] after high temperature storage, the open circuit voltage decrease rate was calculated by the following formula.
Open circuit voltage drop rate [%]
= ((4.25-Opening voltage after high temperature storage [V]) /4.25) × 100 [%]

後述する比較例1についても同様にして、高温保存後の開放電圧低下率を測定した。
比較例1における高温保存後の開放電圧低下率を100とした場合の相対値として、実施例1における高温保存後の開放電圧低下率(相対値)を求めた。
結果を表2に示す。
なお、電池の開放電圧低下率は、低いほど好ましい。
Similarly for Comparative Example 1 described later, the open circuit voltage decrease rate after high temperature storage was measured.
The open-circuit voltage drop rate (relative value) after high-temperature storage in Example 1 was obtained as a relative value when the open-circuit voltage drop rate after high-temperature storage in Comparative Example 1 was 100.
The results are shown in Table 2.
The lower the open circuit voltage reduction rate of the battery, the more preferable.

〔比較例1〕
非水電解液に式(1)で表される化合物を含有させなかったこと以外は実施例1と同様の操作を行った。
結果を表1及び表2に示す。
[Comparative Example 1]
The same operation as in Example 1 was carried out except that the non-aqueous electrolytic solution did not contain the compound represented by the formula (1).
The results are shown in Tables 1 and 2.

〔比較例2、3〕
化合物(1-1)を、同質量の、下記比較化合物(C1)又は下記比較化合物(C2)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行った。
結果を表1及び表2に示す。
[Comparative Examples 2 and 3]
The same operation as in Example 1 was carried out except that the compound (1-1) was changed to the following comparative compound (C1) or the following comparative compound (C2) having the same mass.
The results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 0007060190000012
Figure 0007060190000012

Figure 0007060190000013
Figure 0007060190000013

Figure 0007060190000014
Figure 0007060190000014

表1及び表2中、天然黒鉛1は、前述のアモルファスコート天然黒鉛を意味する。 In Tables 1 and 2, natural graphite 1 means the above-mentioned amorphous coated natural graphite.

表1に示すように、非水電解液に式(1)で表される化合物を含有させた実施例1では、非水電解液に式(1)で表される化合物を含有させなかった比較例1と比較して、電池抵抗(詳細には、インピーダンス及びDCIR)が低減されていた。
表2に示すように、非水電解液に式(1)で表される化合物を含有させた実施例1では、非水電解液に式(1)で表される化合物を含有させなかった比較例1と比較して、開放電圧低下率が改善(即ち、低減)され、かつ、電池容量(放電容量)も向上されていた。
As shown in Table 1, in Example 1 in which the non-aqueous electrolytic solution contained the compound represented by the formula (1), the non-aqueous electrolytic solution did not contain the compound represented by the formula (1). Compared with Example 1, the battery resistance (specifically, impedance and DCIR) was reduced.
As shown in Table 2, in Example 1 in which the non-aqueous electrolytic solution contained the compound represented by the formula (1), the non-aqueous electrolytic solution did not contain the compound represented by the formula (1). Compared with Example 1, the open circuit voltage reduction rate was improved (that is, reduced), and the battery capacity (discharge capacity) was also improved.

また、表2における、実施例1と比較例2及び3との対比により、縮合環式化合物に該当する式(1)で表される化合物は、縮合環式化合物に該当しない従来の環状硫酸エステル化合物(即ち、比較化合物(C1)及び(C2))と比較して、開放電圧低下率を改善(即ち、低減)する効果、及び、電池容量(放電容量)を向上させる効果に優れることが確認された。 Further, by comparison between Example 1 and Comparative Examples 2 and 3 in Table 2, the compound represented by the formula (1) corresponding to the fused cyclic compound is a conventional cyclic sulfate ester not corresponding to the fused ring compound. It was confirmed that the compound (that is, the comparative compounds (C1) and (C2)) is superior in the effect of improving (that is, reducing) the open circuit voltage reduction rate and the effect of improving the battery capacity (discharge capacity). Was done.

〔実施例101〕
実施例1と同様にして、コイン型電池を作製した。
作製されたコイン型電池について、実施例1と同様にして、高温保存前のDCIR(-20℃)及び高温保存後のDCIR(-20℃)を測定した。
結果を表3に示す。
表3及び後述の表4において、DCIRの測定結果は、絶対値(Ω)で表した。
[Example 101]
A coin-type battery was produced in the same manner as in Example 1.
For the produced coin-type battery, DCIR (-20 ° C.) before high-temperature storage and DCIR (-20 ° C.) after high-temperature storage were measured in the same manner as in Example 1.
The results are shown in Table 3.
In Table 3 and Table 4 described later, the measurement results of DCIR are represented by absolute values (Ω).

〔比較例101〕
非水電解液に式(1)で表される化合物を含有させなかったこと以外は実施例101と同様の操作を行った。
結果を表3に示す。
[Comparative Example 101]
The same operation as in Example 101 was performed except that the non-aqueous electrolytic solution did not contain the compound represented by the formula (1).
The results are shown in Table 3.

〔比較例102〕
天然黒鉛1を、同質量の、以下の性質を有する人造黒鉛1に変更したこと以外は実施例101と同様の操作を行った。
結果を表3に示す。
[Comparative Example 102]
The same operation as in Example 101 was performed except that the natural graphite 1 was changed to the artificial graphite 1 having the same mass and having the following properties.
The results are shown in Table 3.

人造黒鉛1の、R値、面間隔d(002)、及び結晶子サイズは、以下のとおりであった。
・ラマンスペクトルのR値〔I(1350)/I(1850)〕=0.076
・X線解析で測定した(002)面の面間隔d(002)=0.33534nm
・X線解析で測定した結晶子サイズ=131.17Å
The R value, interplanar spacing d (002), and crystallite size of artificial graphite 1 were as follows.
R-value of Raman spectrum [I (1350) / I (1850)] = 0.076
The surface spacing d (002) of the (002) surface measured by X-ray analysis = 0.33534 nm
・ Crystallite size measured by X-ray analysis = 131.17 Å

〔比較例103〕
非水電解液に式(1)で表される化合物を含有させなかったこと以外は比較例102と同様の操作を行った。
結果を表3に示す。
[Comparative Example 103]
The same operation as in Comparative Example 102 was performed except that the non-aqueous electrolytic solution did not contain the compound represented by the formula (1).
The results are shown in Table 3.

Figure 0007060190000015
Figure 0007060190000015

表3中、実施例101と比較例101との対比より、負極活物質が天然黒鉛1である条件の下では、非水電解液が式(1)で表される化合物を含有する場合(実施例101)には、非水電解液が式(1)で表される化合物を含有しない場合(比較例101)と比較して、DCIRが低減されることがわかる。
これに対し、表3中、比較例102と比較例103との対比より、負極活物質が人造黒鉛1である条件の下では、非水電解液が式(1)で表される化合物を含有する場合(比較例102)には、非水電解液が式(1)で表される化合物を含有しない場合(比較例103)と比較して、DCIRが、却って上昇してしまうことがわかる。
In Table 3, in comparison with Example 101 and Comparative Example 101, under the condition that the negative electrode active material is natural graphite 1, the non-aqueous electrolytic solution contains the compound represented by the formula (1) (implementation). In Example 101), it can be seen that the DCIR is reduced as compared with the case where the non-aqueous electrolytic solution does not contain the compound represented by the formula (1) (Comparative Example 101).
On the other hand, in Table 3, the non-aqueous electrolytic solution contains the compound represented by the formula (1) under the condition that the negative electrode active material is artificial graphite 1 from the comparison between Comparative Example 102 and Comparative Example 103. In the case of (Comparative Example 102), it can be seen that the DCIR is rather increased as compared with the case where the non-aqueous electrolytic solution does not contain the compound represented by the formula (1) (Comparative Example 103).

〔実施例201~204〕
非水電解液に対し、更に、その他の添加剤を含有させたこと以外は実施例1と同様にして、コイン型電池を作製した。その他の添加剤の添加量は、いずれも0.5質量%とした。
作製されたコイン型電池について、実施例101における高温保存前のDCIRの測定と同様にして、高温保存前のDCIRの測定を行った。
結果を表4に示す。
[Examples 201 to 204]
A coin-type battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the non-aqueous electrolytic solution further contained other additives. The amount of the other additives added was 0.5% by mass.
For the produced coin-type battery, the DCIR before high-temperature storage was measured in the same manner as the measurement of DCIR before high-temperature storage in Example 101.
The results are shown in Table 4.

実施例201~204で用いたその他の添加剤は、以下に示す、LiBOB、化合物(X1-1)、化合物(X2-1)、及び化合物(X3-25)である。
これらの化合物は、いずれもホウ素化合物であり、これらのうち、化合物(X1-1)、化合物(X2-1)、及び化合物(X3-25)は、前述のホウ素化合物(X)(即ち、1つのB(ホウ素原子)に対し3つのO(酸素原子)が結合した構造を含むホウ素化合物(X))の具体例である。
LiBOBは、ホウ素化合物(X)以外のその他のホウ素化合物であり、1つのBに対し3つのOが結合した構造を含まず、その代わりに、1つのBに対し4つのOが結合した構造を含んでいる。
Other additives used in Examples 201-204 are LiBOB, compound (X1-1), compound (X2-1), and compound (X3-25), as shown below.
All of these compounds are boron compounds, and among these, the compound (X1-1), the compound (X2-1), and the compound (X3-25) are the above-mentioned boron compound (X) (that is, 1). It is a specific example of a boron compound (X) containing a structure in which three O (oxygen atoms) are bonded to one B (boron atom).
LiBOB is a boron compound other than the boron compound (X), and does not contain a structure in which three O's are bonded to one B, but instead has a structure in which four O's are bonded to one B. Includes.

Figure 0007060190000016
Figure 0007060190000016

Figure 0007060190000017
Figure 0007060190000017

表4に示すように、非水電解液の添加剤として、式(1)で表される化合物と、1つのBに対し3つのOが結合した構造を含むホウ素化合物(X)と、を併用した場合(実施例202~204)には、非水電解液の添加剤として、式(1)で表される化合物と、1つのBに対し4つのOが結合した構造を含むLiBOBと、を併用した場合(実施例201)と比較して、高温保存前の電池抵抗(即ち、初期の電池抵抗)がより低減されていた。
この理由は明らかではないが、ホウ素化合物(X)はLiBOBと比較して、Bに結合するOの数が少ないことから、グラファイトのエッジ面における反応性により優れ、その結果、負極上に、より均質な被膜が形成されるためと考えられる。より詳細には、非水電解液の添加剤として、式(1)で表される化合物とホウ素化合物とを併用することで、式(1)で表される化合物とホウ素化合物とが混成化され、負極上に低抵抗被膜が形成されると考えられる。この際、ホウ素化合物として、ホウ素化合物(X)を選択することにより、負極上に、より均質な低抵抗被膜が形成され、その結果、高温保存前の電池抵抗(即ち、初期の電池抵抗)がより効果的に低減されると考えられる。
As shown in Table 4, as an additive for the non-aqueous electrolytic solution, a compound represented by the formula (1) and a boron compound (X) containing a structure in which three O's are bonded to one B are used in combination. In the case of (Examples 202 to 204), as an additive for the non-aqueous electrolytic solution, a compound represented by the formula (1) and a LiBOB containing a structure in which four O's are bonded to one B are used. Compared with the case of combined use (Example 201), the battery resistance before high temperature storage (that is, the initial battery resistance) was further reduced.
The reason for this is not clear, but since the boron compound (X) has a smaller number of O bonds to B than LiBOB, it is more reactive on the edge surface of graphite, resulting in more on the negative electrode. This is thought to be due to the formation of a homogeneous film. More specifically, by using the compound represented by the formula (1) and the boron compound in combination as an additive for the non-aqueous electrolytic solution, the compound represented by the formula (1) and the boron compound are mixed. It is considered that a low resistance film is formed on the negative electrode. At this time, by selecting the boron compound (X) as the boron compound, a more homogeneous low resistance film is formed on the negative electrode, and as a result, the battery resistance before high temperature storage (that is, the initial battery resistance) is increased. It is thought that it will be reduced more effectively.

1 ラミネート外装体
2 正極端子
3 負極端子
4 絶縁シール
5 正極板
6 負極板
7、8 セパレータ
11 正極
12 負極
13 正極缶
14 封口板
15 セパレータ
16 ガスケット
17、18 スペーサー板
1 Laminated exterior body 2 Positive electrode terminal 3 Negative electrode terminal 4 Insulation seal 5 Positive electrode plate 6 Negative electrode plate 7, 8 Separator 11 Positive electrode 12 Negative electrode 13 Positive electrode can 14 Seal plate 15 Separator 16 Gasket 17, 18 Spacer plate

Claims (8)

天然黒鉛を含む負極活物質を含む負極であって前記負極活物質に占める前記天然黒鉛の割合が80質量%以上である負極を備える電池に用いられる電池用非水電解液であって、
下記式(1)で表される化合物を含有する電池用非水電解液。
Figure 0007060190000018

〔式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~3のアルキル基、又は、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基を表す。〕
A non-aqueous electrolytic solution for a battery used for a battery including a negative electrode containing a negative electrode active material containing natural graphite and having a negative electrode in which the ratio of the natural graphite to the negative electrode active material is 80% by mass or more .
A non-aqueous electrolytic solution for a battery containing a compound represented by the following formula (1).
Figure 0007060190000018

[In the formula (1), R 1 and R 2 independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkyl halide group having 1 to 3 carbon atoms. ]
電池用非水電解液の全量に対する前記式(1)で表される化合物の含有量が、0.001質量%~10質量%である請求項1に記載の電池用非水電解液。 The non-aqueous electrolytic solution for a battery according to claim 1, wherein the content of the compound represented by the above formula (1) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolytic solution for a battery is 0.001% by mass to 10% by mass. 更に、1つのホウ素原子に対し3つの酸素原子が結合した構造を含むホウ素化合物(X)を含有する請求項1又は請求項2に記載の電池用非水電解液。 The non-aqueous electrolytic solution for a battery according to claim 1 or 2, further comprising a boron compound (X) containing a structure in which three oxygen atoms are bonded to one boron atom. 前記ホウ素化合物(X)の分子量が、1000以下である請求項3に記載の電池用非水電解液。 The non-aqueous electrolytic solution for a battery according to claim 3, wherein the boron compound (X) has a molecular weight of 1000 or less. 前記ホウ素化合物(X)が、下記式(X1)~下記式(X3)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種である請求項3又は請求項4に記載の電池用非水電解液。
Figure 0007060190000019

〔式(X1)中、RX11~RX13は、それぞれ独立に、無置換のアリール基又は炭素数1~12の脂肪族基を表す。
式(X2)中、nは、1~5の整数を表し、Mは、Liイオン又はHイオンを表す。nが2~5の整数である場合、複数のMは、同一であっても異なっていてもよい。
式(X3)中、Rは、炭素数1~12のアルキル基、炭素数2~12のアルケニル基、又は式(RX)で表される基を表す。式(RX)中、RX31~RX33は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12のアルキル基、炭素数2~12のアルケニル基、又は炭素数6~12のアリール基を表し、*は、結合位置を表す。〕
The non-water for battery according to claim 3 or 4, wherein the boron compound (X) is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (X1) to (X3). Electrolyte.
Figure 0007060190000019

[In the formula (X1), RX11 to RX13 each independently represent an unsubstituted aryl group or an aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms.
In the formula (X2), n represents an integer of 1 to 5, and M + represents a Li + ion or an H + ion. When n is an integer of 2 to 5, the plurality of M + may be the same or different.
In the formula (X3), R represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or a group represented by the formula (RX). In the formula (RX), RX31 to RX33 independently have a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. , And * represents the bond position. ]
式(X1)中、RX11~RX13は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基を表し、
式(X2)中、Mは、Liイオンを表し、
式(X3)中、Rは、式(RX)で表される基を表す請求項5に記載の電池用非水電解液。
In formula (X1), RX11 to RX13 independently have a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a cyclohexyl group, or a phenyl group. Represents
In equation (X2), M + represents Li + ion.
The non-aqueous electrolytic solution for a battery according to claim 5, wherein R in the formula (X3) represents a group represented by the formula (RX).
正極と、
天然黒鉛を含む負極活物質を含む負極であって前記負極活物質に占める前記天然黒鉛の割合が80質量%以上である負極と、
請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の電池用非水電解液と、
を含むリチウム二次電池。
With the positive electrode
A negative electrode containing a negative electrode active material containing natural graphite, wherein the ratio of the natural graphite to the negative electrode active material is 80% by mass or more .
The non-aqueous electrolyte solution for a battery according to any one of claims 1 to 6.
Lithium secondary battery including.
請求項7に記載のリチウム二次電池を充放電させて得られたリチウム二次電池。 A lithium secondary battery obtained by charging / discharging the lithium secondary battery according to claim 7.
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