JP7301557B2 - NON-AQUEOUS ELECTROLYTE AND ENERGY DEVICE USING THE SAME - Google Patents

NON-AQUEOUS ELECTROLYTE AND ENERGY DEVICE USING THE SAME Download PDF

Info

Publication number
JP7301557B2
JP7301557B2 JP2019037117A JP2019037117A JP7301557B2 JP 7301557 B2 JP7301557 B2 JP 7301557B2 JP 2019037117 A JP2019037117 A JP 2019037117A JP 2019037117 A JP2019037117 A JP 2019037117A JP 7301557 B2 JP7301557 B2 JP 7301557B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
anhydride
mass
electrolytic solution
carbonate
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019037117A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019164999A (en
Inventor
浩之 徳田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Publication of JP2019164999A publication Critical patent/JP2019164999A/en
Priority to JP2023101625A priority Critical patent/JP2023130374A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7301557B2 publication Critical patent/JP7301557B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

本発明は、非水系電解液及びそれを用いたエネルギーデバイスに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a non-aqueous electrolytic solution and an energy device using the same.

携帯電話、ノートパソコン等のいわゆる民生用の電源から自動車用等の駆動用車載電源や定置用大型電源等の広範な用途において、非水系電解液二次電池や電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等の非水系電解液を用いたエネルギーデバイスが実用化されている。しかしながら、近年のエネルギーデバイスに対する高性能化の要求はますます高くなっており、特に非水系電解液二次電池においては、電池特性、例えば入出力特性や、サイクル特性や保存特性等の耐久性、安全性等の諸特性を高い水準で達成することが求められている。
これまで、非水系電解液二次電池の入出力特性や、サイクル特性や保存特性等の耐久試験時における容量、電池膨れ、正極金属溶出、及び安全性を改善するための手段として、正極や負極の活物質や、非水系電解液を始めとする様々な電池の構成要素について、数多くの技術が検討されている。
In a wide range of applications, from so-called consumer power sources such as mobile phones and notebook computers, to on-board power sources for driving automobiles and large stationary power sources, non-aqueous electrolyte secondary batteries, electric double layer capacitors, lithium ion capacitors, etc. energy devices using non-aqueous electrolytes have been put into practical use. However, in recent years, the demand for higher performance energy devices has been increasing. Especially in non-aqueous electrolyte secondary batteries, battery characteristics such as input/output characteristics, cycle characteristics, durability such as storage characteristics, etc. It is required to achieve various characteristics such as safety at a high level.
Until now, as a means to improve the input/output characteristics of non-aqueous electrolyte secondary batteries, capacity during endurance tests such as cycle characteristics and storage characteristics, battery swelling, positive electrode metal elution, and safety A large number of technologies have been investigated for various battery components including active materials and non-aqueous electrolytes.

例えば、特許文献1には、N(SOF)アニオン及び含フッ素無機アニオンを含有し、かつ前記非水系電解質中のアニオン総量に占めるN(SOF)アニオンの混合割合を50mol%以下とすることで、出力特性に優れた非水系電解質電池を提供する技術が開示されている。 For example, in Patent Document 1, N(SO 2 F) 2 anions and fluorine-containing inorganic anions are contained, and the mixing ratio of N(SO 2 F) 2 anions to the total amount of anions in the non-aqueous electrolyte is 50 mol%. A technique for providing a non-aqueous electrolyte battery with excellent output characteristics is disclosed as follows.

また、特許文献2には、プロピレンカーボネートを含む非水系有機溶媒と、リチウムビスフルオロスルホニルイミドを含む非水系電解液を用いることで、低温出力特性、高温サイクル特性、高温保存後の出力特性、容量特性や、電池膨れが改善させた非水性電解液電池を提供する技術が開示されている。 Further, in Patent Document 2, by using a non-aqueous organic solvent containing propylene carbonate and a non-aqueous electrolytic solution containing lithium bisfluorosulfonylimide, low-temperature output characteristics, high-temperature cycle characteristics, output characteristics after high-temperature storage, capacity Techniques for providing a non-aqueous electrolyte battery with improved characteristics and battery swelling are disclosed.

また、特許文献3には、環状硫酸エステルを含む非水系電解液を用いることで、充放電サイクルの進行にともなう炭素負極上の分解が少ないリチウム二次電池用電解液を提供する技術が開示されている。 In addition, Patent Document 3 discloses a technique for providing an electrolyte for a lithium secondary battery that causes less decomposition on the carbon negative electrode with the progress of charge-discharge cycles by using a non-aqueous electrolyte containing a cyclic sulfate. ing.

また、特許文献4には、正極活物質として層状構造を有するリチウム・ニッケル複合酸化物を含み、電解液がメチレンジスルホン構造(R-SO-C(R-SO-R)の化合物を含むことで、優れたエネルギー密度、起電力等の特性を有するとともに、サイクル寿命、保存安定性に優れたリチウム二次電池を得る技術が開示されている。 Further, in Patent Document 4, a lithium-nickel composite oxide having a layered structure is included as a positive electrode active material, and the electrolyte has a methylene disulfone structure (R 1 -SO 2 -C(R 2 R 3 ) 2 -SO 2 - R 4 ) is disclosed to obtain a lithium secondary battery having excellent properties such as energy density and electromotive force, as well as excellent cycle life and storage stability.

また、特許文献5には、不飽和スルトンを含有する非水電解液を用いることで、負極上での溶媒の分解反応が抑制され、高温保存時の電池の容量低下、ガス発生の抑制、および電池の負荷特性の劣化が抑制される技術が開示されている。 Further, in Patent Document 5, by using a non-aqueous electrolyte containing unsaturated sultone, the decomposition reaction of the solvent on the negative electrode is suppressed, the capacity decrease of the battery during high-temperature storage, gas generation is suppressed, and Techniques for suppressing deterioration of battery load characteristics have been disclosed.

また、特許文献6には、LiPF及びフルオロスルホン酸塩を含有する非水系電解液であって、PFのモル含有量に対するFSOのモル含有量を0.001~1.2とすることで、初期充電容量、入出力特性およびインピーダンス特性が改善され、初期の電池特性と耐久性のみならず、耐久後も高い入出力特性およびインピーダンス特性が維持される非水系電解液二次電池を提供する技術が開示されている。 Further, Patent Document 6 describes a non-aqueous electrolytic solution containing LiPF 6 and fluorosulfonate, in which the molar content of FSO 3 with respect to the molar content of PF 6 is 0.001 to 1.2. provides a non-aqueous electrolyte secondary battery that has improved initial charge capacity, input/output characteristics and impedance characteristics, and maintains not only initial battery characteristics and durability, but also high input/output characteristics and impedance characteristics even after endurance. A technique for doing so is disclosed.

特開2009-129797号公報JP 2009-129797 A 特表2015-509271号公報Japanese Patent Publication No. 2015-509271 特開平10-189042号公報JP-A-10-189042 特開2006-156314号公報JP 2006-156314 A 特開2002-329528号公報JP-A-2002-329528 特開2011-187440号公報JP 2011-187440 A

上記のように近年の非水系電解液二次電池の高性能化への要求が高まる中、更なる非水系電解液二次電池の性能の向上、すなわち、入出力特性や、サイクル特性や保存特性等の耐久試験時における容量、電池膨れ、正極金属溶出、及び安全性の改善が求められている。
しかしながら、特許文献1~6に記載されている化合物、及びそれを用いた電解液を用いた非水系電解液電池では、上記課題の改善が未だ十分とは言い難かった。
As described above, the demand for higher performance non-aqueous electrolyte secondary batteries in recent years has increased, and further improvements in the performance of non-aqueous electrolyte secondary batteries, that is, input/output characteristics, cycle characteristics, and storage characteristics. Improvements in capacity, battery swelling, positive electrode metal elution, and safety during endurance tests are required.
However, the compounds described in Patent Documents 1 to 6 and the non-aqueous electrolyte batteries using the electrolytes using the compounds are still far from sufficiently improving the above problems.

このような理由については現在のところ完全に解明されている訳ではないが、以下のとおり推測される。すなわち、リチウムイオンの電荷移動反応速度を向上させるためには、電極表面での溶媒分解等の副反応を抑制し、かつリチウムイオンの透過を促進する必要がある。しかしながら、特許文献1~6に記載の技術のみでは、両者のバランスが不十分であり、結果として入出力特性と耐久性の双方を最大限に向上させることができてはいなかった。
特に、高エネルギー密度化を志向して電解液注液量を低下させた最近の電池では、電極表面の反応性を低下させる添加剤が少ないと副反応が起こりやすくなり、入出力特性の低下が顕著になる。
The reason for this is not completely clarified at present, but is presumed as follows. That is, in order to improve the charge transfer reaction rate of lithium ions, it is necessary to suppress side reactions such as solvent decomposition on the surface of the electrode and promote permeation of lithium ions. However, with only the techniques described in Patent Documents 1 to 6, the balance between the two is insufficient, and as a result, both input/output characteristics and durability cannot be improved to the maximum.
In particular, in the recent batteries that have reduced the amount of electrolyte injected in order to achieve higher energy densities, side reactions tend to occur if there are few additives that reduce the reactivity of the electrode surface, resulting in a decrease in input/output characteristics. become prominent.

本発明は、かかる背景技術に鑑みてなされたものであり、その課題は、入出力特性や耐久性に優れる非水系電解液を提供することにある。 The present invention has been made in view of such background art, and an object thereof is to provide a non-aqueous electrolytic solution that is excellent in input/output characteristics and durability.

本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、電解質とこれを溶解する非水溶媒を含有する非水系電解液に、X-SO-Y-SO-Zで表される化合物及びSO構造を有する環状化合物からなる群より選択される化合物を一種類以上と、特定の構造を有するフルオロスルホン酸塩とを含有させ、非水系電解液中のX-SO-Y-SO-Zで表される化合物及びSO構造を有する環状化合物からなる群より選択される化合物の含有量を特定の範囲内とし、かつ、該含有量に対する特定のフルオロスルホン酸塩の含有質量の比を1以下としたときに入出力特性を大幅に改善できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention have found that a non-aqueous electrolytic solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent for dissolving the electrolyte is expressed as X—SO 2 —Y—SO 2 —Z. and one or more compounds selected from the group consisting of a cyclic compound having an SO 3 structure and a fluorosulfonate having a specific structure, and X—SO 2 — in the nonaqueous electrolytic solution. The content of a compound selected from the group consisting of a compound represented by Y—SO 2 —Z and a cyclic compound having an SO 3 structure is within a specific range, and the content of a specific fluorosulfonate relative to the content is The inventors have found that the input/output characteristics can be greatly improved when the content mass ratio is set to 1 or less, and have completed the present invention.

より詳細には、本発明者は、入出力特性と耐久性を従来よりも大幅に向上する新規な非水系電解液を開発するべく、エネルギーデバイスとして非水系電解液二次電池の正極・負極表面の被膜形成機構や素反応速度に注目し、様々な化合物とその組み合わせの作用効果について種々の検討を実施した。 More specifically, the present inventor has developed a novel non-aqueous electrolytic solution that greatly improves input/output characteristics and durability compared to conventional solutions. Focusing on the film formation mechanism and elementary reaction rate, various investigations were carried out on the effects of various compounds and their combinations.

非水系電解液電池の入出力特性に関係する電極反応速度は、化合物自体の酸化・還元安定性や、電極表面の化合物の濃度や粘度(拡散係数)、反応後の生成物の安定性等の様々な要因で決まる。特許文献1及び2に記載の技術は(FSONLiを電解液に直接導入することで電極表面の電荷移動反応を制御する。特許文献3~5に記載されている特定化合物は電解質塩ではないが、電池内で電気化学的還元等により分解してスルホン酸塩
や硫酸塩等を生成する。これらの化合物では電池表面へのリチウムイオンの供給を促進させる効果があるが、例えば電極表面の反応活性点の失活という観点では不十分であり、結果として初期抵抗や耐久後抵抗が増加しやすいという欠点があった。本発明者は、正極・負極表面のリチウムイオン濃度を増加させたり、正極・負極表面の活性点を失活させて効率的に正極・負極表面を保護する性質がある特定のフルオロスルホン酸塩をX-SO-Y-SO-Zで表される化合物及びSO構造を有する環状化合物からなる群より選択される化合物と共に導入し、かつ双方の含有量を制御することで、リチウムイオン供給性と電極反応性のバランスにより、入出力特性と耐久性の向上効果が最大化することを見出し、本発明を完成させるに至った。
The electrode reaction rate, which is related to the input/output characteristics of non-aqueous electrolyte batteries, depends on factors such as the oxidation/reduction stability of the compound itself, the concentration and viscosity (diffusion coefficient) of the compound on the electrode surface, and the stability of the product after the reaction. determined by various factors. The techniques described in Patent Documents 1 and 2 control the charge transfer reaction on the electrode surface by directly introducing (FSO 2 ) 2 NLi into the electrolytic solution. The specific compounds described in Patent Documents 3 to 5 are not electrolyte salts, but are decomposed by electrochemical reduction or the like in the battery to produce sulfonates, sulfates, and the like. These compounds have the effect of promoting the supply of lithium ions to the battery surface, but are insufficient in terms of deactivation of reaction active sites on the electrode surface, for example. There was a drawback. The present inventors have found that a specific fluorosulfonate has the property of increasing the lithium ion concentration on the surface of the positive electrode/negative electrode and deactivating the active sites on the surface of the positive electrode/negative electrode to efficiently protect the surface of the positive electrode/negative electrode. By introducing together with a compound selected from the group consisting of a compound represented by X—SO 2 —Y—SO 2 —Z and a cyclic compound having an SO 3 structure, and controlling the contents of both, lithium ions can be supplied. The inventors have found that the effect of improving input/output characteristics and durability can be maximized by balancing the properties and electrode reactivity, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、以下〔1〕~〔9〕に示す具体的態様等を提供する。
〔1〕下記式(1):
X-SO-Y-SO-Z (1)
[式(1)中、Yは窒素原子か炭素原子の何れかを含む有機基であり、窒素原子の場合はN-Liとなるイミド構造のリチウム塩であり、炭素原子の場合は-O-(CH-O-のアルキレンジエステル構造である。XとZは、炭素数1~12のフッ素原子を含有していてもよい炭化水素基又はフッ素原子である。XとZは、同一であっても異なっていてもよく、また互いに結合して環構造を形成してもよい。環構造を形成する場合は、X或いはZの何れか一方が除かれてもよい。nは1以上2以下の整数である。]
で表される化合物及びSO構造を有する環状化合物からなる群(A)より選択される化合物を一種類以上と、
下記式(2):
(FSOM (2)
[式(2)中、Mは、金属原子であり、xは金属原子Mの価数であって1以上の整数である]
で表されるフルオロスルホン酸塩(B)と、を含有する非水系電解液であって、
該非水系電解液中の該群(A)に属する化合物の含有質量に対する該フルオロスルホン酸塩(B)の含有質量の比が1以下であって、該非水系電解液中における該群(A)に属する化合物の含有量が0.01質量%以上8質量%以下である非水系電解液。
〔2〕前記非水系電解液中における前記フルオロスルホン酸塩(B)の含有量が2質量%以下である、〔1〕に記載の非水系電解液。
〔3〕前記フルオロスルホン酸塩(B)がFSOLiを含む、〔1〕又は〔2〕に記載の非水系電解液。
〔4〕前記式(1)で表される化合物が、(FSONLi、(CFSONLi又は(CSONLiである、〔1〕乃至〔3〕のいずれかに記載の非水系電解液。
〔5〕前記SO構造を有する環状化合物が、1,3-プロパンスルトン、1,3-プロペンスルトン又は1,2-エチレンスルフェートである、〔1〕乃至〔4〕のいずれかに記載の非水系電解液。
〔6〕前記非水系電解液がLiPFを含有する、〔1〕乃至〔5〕のいずれかに記載の非水系電解液。
〔7〕金属イオンを吸蔵及び放出可能な複数の電極と、〔1〕乃至〔6〕のいずれかに記載の非水系電解液を備える、エネルギーデバイス。
〔8〕前記金属イオンを吸蔵及び放出可能な複数の電極が、正極と負極とであり、該負極が、炭素質材料又はケイ素を含む材料を含む、〔7〕に記載のエネルギーデバイス。
〔9〕前記金属イオンを吸蔵及び放出可能な複数の電極が、正極と負極とであり、該正極が、遷移金属酸化物を含有する、〔7〕又は〔8〕に記載のエネルギーデバイス。
That is, the present invention provides specific embodiments and the like shown in [1] to [9] below.
[1] Formula (1) below:
X—SO 2 —Y—SO 2 —Z (1)
[In the formula (1), Y is an organic group containing either a nitrogen atom or a carbon atom, and in the case of a nitrogen atom, it is an imide structure lithium salt that becomes N-Li, and in the case of a carbon atom, -O- It is an alkylene diester structure of (CH 2 ) n —O—. X and Z are a fluorine atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain a fluorine atom. X and Z may be the same or different, and may combine with each other to form a ring structure. When forming a ring structure, either X or Z may be omitted. n is an integer of 1 or more and 2 or less. ]
one or more compounds selected from the group (A) consisting of a compound represented by and a cyclic compound having an SO3 structure;
Formula (2) below:
( FSO3 ) x M (2)
[In formula (2), M is a metal atom, and x is the valence of the metal atom M and is an integer of 1 or more]
A non-aqueous electrolytic solution containing a fluorosulfonate (B) represented by
The ratio of the content of the fluorosulfonate (B) to the content of the compound belonging to the group (A) in the non-aqueous electrolyte is 1 or less, and the group (A) in the non-aqueous electrolyte is A non-aqueous electrolytic solution containing 0.01% by mass or more and 8% by mass or less of the belonging compound.
[2] The non-aqueous electrolytic solution according to [1], wherein the content of the fluorosulfonate (B) in the non-aqueous electrolytic solution is 2% by mass or less.
[3] The non-aqueous electrolytic solution according to [1] or [2], wherein the fluorosulfonate (B) contains FSO 3 Li.
[4] [1] to [3], wherein the compound represented by formula (1) is (FSO 2 ) 2 NLi, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi or (C 2 F 5 SO 2 ) 2 NLi ] The non-aqueous electrolytic solution according to any one of
[5] The cyclic compound having the SO 3 structure is 1,3-propanesultone, 1,3-propenesultone or 1,2-ethylene sulfate, according to any one of [1] to [4]. Non-aqueous electrolyte.
[6] The nonaqueous electrolytic solution according to any one of [1] to [5], wherein the nonaqueous electrolytic solution contains LiPF 6 .
[7] An energy device comprising a plurality of electrodes capable of absorbing and releasing metal ions, and the non-aqueous electrolytic solution according to any one of [1] to [6].
[8] The energy device according to [7], wherein the plurality of electrodes capable of intercalating and deintercalating metal ions are a positive electrode and a negative electrode, and the negative electrode contains a carbonaceous material or a silicon-containing material.
[9] The energy device according to [7] or [8], wherein the plurality of electrodes capable of intercalating and deintercalating metal ions are a positive electrode and a negative electrode, and the positive electrode contains a transition metal oxide.

本発明によれば、初期の入出力特性が大幅に改善され、更にサイクル運転時や高温保存
時の入出力維持率や容量維持率、電池膨れ、金属溶出が良好な非水系電解液二次電池などのエネルギーデバイスを実現可能な非水系電解液を提供することができる。また、本発明の好ましい態様によれば、入出力特性のみならず、インピーダンス特性や充放電レート特性等に優れ、さらには連続充電特性や安全性等にも優れるエネルギーデバイスを実現可能な非水系電解液を提供することができる。また、この非水系電解液を用いたエネルギーデバイスを提供することができる。
According to the present invention, the initial input/output characteristics are significantly improved, and the input/output retention rate and capacity retention rate during cycle operation and high temperature storage, battery swelling, and metal elution are good. Non-aqueous electrolyte secondary battery. It is possible to provide a non-aqueous electrolytic solution that can realize energy devices such as Further, according to a preferred embodiment of the present invention, a non-aqueous electrolyte capable of realizing an energy device that is excellent not only in input/output characteristics but also in impedance characteristics, charge/discharge rate characteristics, etc., as well as in continuous charging characteristics, safety, etc. liquid can be provided. Also, an energy device using this non-aqueous electrolytic solution can be provided.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内で任意に変更して実施することができる。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The following embodiments are examples (representative examples) of embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these. In addition, the present invention can be arbitrarily changed and implemented without departing from the gist thereof.

<1.本発明の非水系電解液に必須の化合物>
本発明の非水系電解液は、下記式(1):
X-SO-Y-SO-Z (1)
[式(1)中、Yは窒素原子か炭素原子の何れかを含む有機基であり、窒素原子の場合はN-Liとなるイミド構造のリチウム塩であり、炭素原子の場合は-O-(CH-O-のアルキレンジエステル構造である。XとZは、炭素数1~12のフッ素原子を含有していてもよい炭化水素基又はフッ素原子である。XとZは、同一であっても異なっていてもよく、また互いに結合して環構造を形成してもよい。環構造を形成する場合は、X或いはZの何れか一方が除かれてもよい。nは1以上2以下の整数である。]
で表される化合物、及びSO構造を有する環状化合物からなる群(A)より選択される化合物を一種類以上含有し、かつ下記式(2):
(FSOM (2)
[式(2)中、Mは、金属原子であり、xは金属原子Mの価数であって1以上の整数である]
で表されるフルオロスルホン酸塩(B)を含有する。
<1. Compound Essential for the Non-Aqueous Electrolyte Solution of the Present Invention>
The non-aqueous electrolytic solution of the present invention has the following formula (1):
X—SO 2 —Y—SO 2 —Z (1)
[In the formula (1), Y is an organic group containing either a nitrogen atom or a carbon atom, and in the case of a nitrogen atom, it is an imide structure lithium salt that becomes N-Li, and in the case of a carbon atom, -O- It is an alkylene diester structure of (CH 2 ) n —O—. X and Z are a fluorine atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain a fluorine atom. X and Z may be the same or different, and may combine with each other to form a ring structure. When forming a ring structure, either X or Z may be omitted. n is an integer of 1 or more and 2 or less. ]
and one or more compounds selected from the group (A) consisting of a cyclic compound having an SO3 structure, and the following formula (2):
( FSO3 ) x M (2)
[In formula (2), M is a metal atom, and x is the valence of the metal atom M and is an integer of 1 or more]
Contains a fluorosulfonate (B) represented by

<1-1.X-SO-Y-SO-Zで表される化合物及びSO構造を有する環状化合物からなる群(A)より選択される化合物>
<1-1-1.X-SO-Y-SO-Zで表される化合物>
式(1)中、Yは窒素原子か炭素原子の何れかを含む有機基であり、窒素原子の場合はN-Liとなるイミド構造のリチウム塩であり、炭素原子の場合は-O-(CH-O-のアルキレンジエステル構造である。XとZは、炭素数1~12のフッ素原子を含有していてもよい炭化水素基又はフッ素原子である。XとZは、同一であっても異なっていてもよく、また互いに結合して環構造を形成してもよい。環構造を形成する場合は、X或いはZの何れか一方が除かれてもよい。nは1以上2以下の整数である。
<1-1. A compound selected from the group (A) consisting of a compound represented by X—SO 2 —Y—SO 2 —Z and a cyclic compound having an SO 3 structure>
<1-1-1. Compound Represented by X—SO 2 —Y—SO 2 —Z>
In formula (1), Y is an organic group containing either a nitrogen atom or a carbon atom. In the case of a nitrogen atom, it is an imide structure lithium salt that becomes N—Li, and in the case of a carbon atom, —O—( CH 2 ) n —O— alkylene diester structure. X and Z are a fluorine atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain a fluorine atom. X and Z may be the same or different, and may combine with each other to form a ring structure. When forming a ring structure, either X or Z may be omitted. n is an integer of 1 or more and 2 or less.

Yが窒素原子の場合はイミド構造のリチウム塩であり、XとZは炭素数1~4のフッ素原子を含有する炭化水素基又はフッ素原子であることが、リチウムイオン濃度を高めてリチウムイオン由来の導電率を向上できる観点から好ましい。 When Y is a nitrogen atom, it is a lithium salt with an imide structure, and X and Z are a hydrocarbon group containing a fluorine atom having 1 to 4 carbon atoms or a fluorine atom. It is preferable from the viewpoint of being able to improve the electrical conductivity of.

好ましいイミド構造のリチウム塩としては、(FSONLi、(FSO)(CFSO)NLi、(CFSONLi、(CSONLi、リチウム環状1,2-パーフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状1,3-パーフルオロプロパンジスルホニルイミド、(CFSO)(CSO)NLi等が挙げられる。 Preferred imide structure lithium salts include (FSO 2 ) 2 NLi, (FSO 2 )(CF 3 SO 2 )NLi, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, (C 2 F 5 SO 2 ) 2 NLi, lithium cyclic 1,2-perfluoroethanedisulfonylimide, lithium cyclic 1,3-perfluoropropanedisulfonylimide, (CF 3 SO 2 )(C 4 F 9 SO 2 )NLi and the like.

これらの中でも、(FSONLi、(CFSONLi、(CSONLiが電解液の粘度を低下させない観点でより好ましく、(FSONLi
が入出力特性と耐久性の向上効果の観点で更に好ましい。
Among these, (FSO 2 ) 2 NLi, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, and (C 2 F 5 SO 2 ) 2 NLi are more preferable from the viewpoint of not reducing the viscosity of the electrolytic solution, and (FSO 2 ) 2 NLi
is more preferable from the viewpoint of the effect of improving input/output characteristics and durability.

また、Yが炭素原子の場合はアルキレンジエステル構造の化合物であり、XとZは炭素数1~6の炭化水素基であると、電解液の粘度を低下させない観点で好ましい。 Further, when Y is a carbon atom, it is a compound having an alkylene diester structure, and X and Z are preferably hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms from the viewpoint of not lowering the viscosity of the electrolytic solution.

好ましいアルキレンジスルホン酸エステル構造の化合物としては、
メチレンメタンジスルホネート、エチレンメタンジスルホネート、メチレンエタンジスルホネート、エチレンエタンジスルホネート等の環状ジスルホン酸エステル化合物;
メチレンビス(メタンスルホネート)、メチレンビス(エタンスルホネート)、メチレンビス(ベンゼンスルホネート)、エチレンビス(メタンスルホネート)、エチレンビス(エタンスルホネート)、エチレンビス(ベンゼンスルホネート)等の鎖状ジスルホン酸エステル化合物;
等が挙げられる。
Preferred compounds having an alkylene disulfonic acid ester structure include:
Cyclic disulfonic acid ester compounds such as methylene methane disulfonate, ethylene methane disulfonate, methylene ethane disulfonate, and ethylene ethane disulfonate;
chain disulfonic acid ester compounds such as methylenebis(methanesulfonate), methylenebis(ethanesulfonate), methylenebis(benzenesulfonate), ethylenebis(methanesulfonate), ethylenebis(ethanesulfonate), ethylenebis(benzenesulfonate);
etc.

これらの中でも、メチレンメタンジスルホネート、エチレンメタンジスルホネート、メチレンビス(メタンスルホネート)が入出力特性を向上させる観点で好ましく、メチレンメタンジスルホネートが入出力特性と耐久性の向上効果の観点で更に好ましい。 Among these, methylene methane disulfonate, ethylene methane disulfonate, and methylene bis(methanesulfonate) are preferable from the viewpoint of improving input/output characteristics, and methylene methane disulfonate is more preferable from the viewpoint of improving the input/output characteristics and durability.

本発明の非水系電解液におけるX-SO-Y-SO-Zで表される化合物の含有量は、0.01質量%以上であり、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上であり、また、8質量%以下であり、好ましくは7質量%以下、より好ましくは6質量%以下である。上記範囲内であれば、入出力特性のみならず、サイクル容量、保存容量といった耐久性を更に向上させたり、電池膨れや金属溶出量を更に低下させたり、安全性を向上できるために好ましい。 The content of the compound represented by X—SO 2 —Y—SO 2 —Z in the non-aqueous electrolytic solution of the present invention is 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably It is 0.3% by mass or more and 8% by mass or less, preferably 7% by mass or less, and more preferably 6% by mass or less. Within the above range, not only input/output characteristics but also durability such as cycle capacity and storage capacity can be further improved, battery swelling and metal elution can be further reduced, and safety can be improved.

<1-1-2.SO基を有する環状化合物>
本発明の非水系電解液において、用いることができるSO基を有する環状化合物としては、分子内にSO基を有する環状の化合物であれば特にその種類は限定されないが、環状スルホン酸エステル又は環状硫酸エステルを有する化合物(以下、それぞれ環状スルホン酸エステル化合物又は環状硫酸エステル化合物と略記する場合もある。)が好ましく、下記一般式(3)で表される化合物がより好ましい。SO基を有する環状化合物の製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。
<1-1-2. Cyclic compounds with SO 3 groups>
In the non-aqueous electrolytic solution of the present invention, the cyclic compound having an SO 3 group that can be used is not particularly limited as long as it is a cyclic compound having an SO 3 group in the molecule. A compound having a cyclic sulfate (hereinafter sometimes abbreviated as a cyclic sulfonate compound or a cyclic sulfate compound) is preferable, and a compound represented by the following general formula (3) is more preferable. The method for producing the cyclic compound having an SO 3 group is not particularly limited, and any known method can be selected for production.

Figure 0007301557000001
Figure 0007301557000001

一般式(3)中、R及びRは各々独立して、炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子及びハロゲン原子からなる群より選ばれる原子で構成された有機基を表し、RとRは互いに-SO-とともに不飽和結合を含んでいてもよい。
ここで、R及びRは、好ましくは炭素原子、水素原子、酸素原子、硫黄原子からなる原子で構成された有機基であることが好ましく、中でも炭素数1~3の炭化水素基、-SO-を有する有機基であることが好ましい。
In general formula (3), each of R 7 and R 8 is an organic organic compound composed of atoms selected from the group consisting of carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus and halogen atoms. represents a group, and R 7 and R 8 may each contain an unsaturated bond together with --SO 3 --.
Here, R 7 and R 8 are preferably an organic group composed of atoms consisting of a carbon atom, a hydrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom, especially a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, - An organic group having SO 3 — is preferred.

SO基を有する環状化合物の分子量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損な
わない限り任意である。SO基を有する環状化合物の分子量は、通常100以上、好ましくは110以上であり、また、通常250以下、好ましくは220以下である。この範囲であれば、非水系電解液に対するSO基を有する環状化合物の溶解性を確保しやすく、本発明の効果が発現されやすい。
The molecular weight of the cyclic compound having an SO 3 group is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. The molecular weight of the cyclic compound having an SO 3 group is usually 100 or more, preferably 110 or more, and usually 250 or less, preferably 220 or less. Within this range, it is easy to ensure the solubility of the cyclic compound having 3 SO 2 groups in the non-aqueous electrolytic solution, and the effects of the present invention are easy to manifest.

一般式(3)で表される化合物の具体例としては、例えば、
1,3-プロパンスルトン、1-フルオロ-1,3-プロパンスルトン、2-フルオロ-1,3-プロパンスルトン、3-フルオロ-1,3-プロパンスルトン、1-メチル-1,3-プロパンスルトン、2-メチル-1,3-プロパンスルトン、3-メチル-1,3-プロパンスルトン、1-プロペン-1,3-スルトン、2-プロペン-1,3-スルトン、1-フルオロ-1-プロペン-1,3-スルトン、2-フルオロ-1-プロペン-1,3-スルトン、3-フルオロ-1-プロペン-1,3-スルトン、1-フルオロ-2-プロペン-1,3-スルトン、2-フルオロ-2-プロペン-1,3-スルトン、3-フルオロ-2-プロペン-1,3-スルトン、1-メチル-1-プロペン-1,3-スルトン、2-メチル-1-プロペン-1,3-スルトン、3-メチル-1-プロペン-1,3-スルトン、1-メチル-2-プロペン-1,3-スルトン、2-メチル-2-プロペン-1,3-スルトン、3-メチル-2-プロペン-1,3-スルトン、1,4-ブタンスルトン、1-フルオロ-1,4-ブタンスルトン、2-フルオロ-1,4-ブタンスルトン、3-フルオロ-1,4-ブタンスルトン、4-フルオロ-1,4-ブタンスルトン、1-メチル-1,4-ブタンスルトン、2-メチル-1,4-ブタンスルトン、3-メチル-1,4-ブタンスルトン、4-メチル-1,4-ブタンスルトン、1-ブテン-1,4-スルトン、2-ブテン-1,4-スルトン、3-ブテン-1,4-スルトン、1-フルオロ-1-ブテン-1,4-スルトン、2-フルオロ-1-ブテン-1,4-スルトン、3-フルオロ-1-ブテン-1,4-スルトン、4-フルオロ-1-ブテン-1,4-スルトン、1-フルオロ-2-ブテン-1,4-スルトン、2-フルオロ-2-ブテン-1,4-スルトン、3-フルオロ-2-ブテン-1,4-スルトン、4-フルオロ-2-ブテン-1,4-スルトン、1-フルオロ-3-ブテン-1,4-スルトン、2-フルオロ-3-ブテン-1,4-スルトン、3-フルオロ-3-ブテン-1,4-スルトン、4-フルオロ-3-ブテン-1,4-スルトン、1-メチル-1-ブテン-1,4-スルトン、2-メチル-1-ブテン-1,4-スルトン、3-メチル-1-ブテン-1,4-スルトン、4-メチル-1-ブテン-1,4-スルトン、1-メチル-2-ブテン-1,4-スルトン、2-メチル-2-ブテン-1,4-スルトン、3-メチル-2-ブテン-1,4-スルトン、4-メチル-2-ブテン-1,4-スルトン、1-メチル-3-ブテン-1,4-スルトン、2-メチル-3-ブテン-1,4-スルトン、3-メチル-3-ブテン-1,4-スルトン、4-メチル-3-ブテン-1,4-スルトン、1,5-ペンタンスルトン、1-フルオロ-1,5-ペンタンスルトン、2-フルオロ-1,5-ペンタンスルトン、3-フルオロ-1,5-ペンタンスルトン、4-フルオロ-1,5-ペンタンスルトン、5-フルオロ-1,5-ペンタンスルトン、1-メチル-1,5-ペンタンスルトン、2-メチル-1,5-ペンタンスルトン、3-メチル-1,5-ペンタンスルトン、4-メチル-1,5-ペンタンスルトン、5-メチル-1,5-ペンタンスルトン、1-ペンテン-1,5-スルトン、2-ペンテン-1,5-スルトン、3-ペンテン-1,5-スルトン、4-ペンテン-1,5-スルトン、1-フルオロ-1-ペンテン-1,5-スルトン、2-フルオロ-1-ペンテン-1,5-スルトン、3-フルオロ-1-ペンテン-1,5-スルトン、4-フルオロ-1-ペンテン-1,5-スルトン、5-フルオロ-1-ペンテン-1,5-スルトン、1-フルオロ-2-ペンテン-1,5-スルトン、2-フルオロ-2-ペンテン-1,5-スルトン、3-フルオロ-2-ペンテン-1,5-スルトン、4-フルオロ-2-ペンテン-1,5-スルトン、5-フルオロ-2-ペンテン-1,5-スルトン、1-フルオロ-3-ペンテン-1,5-スルトン、2-フルオロ-3-ペンテン-1,5-スルトン、3-フルオロ-3-ペンテン-1,5-スルトン、4-フルオロ-3-ペンテン-1,5-スルトン、5-フルオロ-3-ペンテン
-1,5-スルトン、1-フルオロ-4-ペンテン-1,5-スルトン、2-フルオロ-4-ペンテン-1,5-スルトン、3-フルオロ-4-ペンテン-1,5-スルトン、4-フルオロ-4-ペンテン-1,5-スルトン、5-フルオロ-4-ペンテン-1,5-スルトン、1-メチル-1-ペンテン-1,5-スルトン、2-メチル-1-ペンテン-1,5-スルトン、3-メチル-1-ペンテン-1,5-スルトン、4-メチル-1-ペンテン-1,5-スルトン、5-メチル-1-ペンテン-1,5-スルトン、1-メチル-2-ペンテン-1,5-スルトン、2-メチル-2-ペンテン-1,5-スルトン、3-メチル-2-ペンテン-1,5-スルトン、4-メチル-2-ペンテン-1,5-スルトン、5-メチル-2-ペンテン-1,5-スルトン、1-メチル-3-ペンテン-1,5-スルトン、2-メチル-3-ペンテン-1,5-スルトン、3-メチル-3-ペンテン-1,5-スルトン、4-メチル-3-ペンテン-1,5-スルトン、5-メチル-3-ペンテン-1,5-スルトン、1-メチル-4-ペンテン-1,5-スルトン、2-メチル-4-ペンテン-1,5-スルトン、3-メチル-4-ペンテン-1,5-スルトン、4-メチル-4-ペンテン-1,5-スルトン、5-メチル-4-ペンテン-1,5-スルトン、1,2-オキサチオラン-2,2-ジオキシド-4-イル-アセテート、1,2-オキサチオラン-2,2-ジオキシド-4-イル-プロピオネート、5-メチル-1,2-オキサチオラン-2,2-ジオキシド-4-オン-2,2-ジオキシド、5,5-ジメチル-1,2-オキサチオラン-2,2-ジオキシド-4-オン-2,2-ジオキシドなどのスルトン化合物;
Specific examples of the compound represented by the general formula (3) include, for example,
1,3-propanesultone, 1-fluoro-1,3-propanesultone, 2-fluoro-1,3-propanesultone, 3-fluoro-1,3-propanesultone, 1-methyl-1,3-propanesultone , 2-methyl-1,3-propanesultone, 3-methyl-1,3-propanesultone, 1-propene-1,3-sultone, 2-propene-1,3-sultone, 1-fluoro-1-propene -1,3-sultone, 2-fluoro-1-propene-1,3-sultone, 3-fluoro-1-propene-1,3-sultone, 1-fluoro-2-propene-1,3-sultone, 2 -fluoro-2-propene-1,3-sultone, 3-fluoro-2-propene-1,3-sultone, 1-methyl-1-propene-1,3-sultone, 2-methyl-1-propene-1 , 3-sultone, 3-methyl-1-propene-1,3-sultone, 1-methyl-2-propene-1,3-sultone, 2-methyl-2-propene-1,3-sultone, 3-methyl -2-propene-1,3-sultone, 1,4-butanesultone, 1-fluoro-1,4-butanesultone, 2-fluoro-1,4-butanesultone, 3-fluoro-1,4-butanesultone, 4-fluoro -1,4-butanesultone, 1-methyl-1,4-butanesultone, 2-methyl-1,4-butanesultone, 3-methyl-1,4-butanesultone, 4-methyl-1,4-butanesultone, 1-butene -1,4-sultone, 2-butene-1,4-sultone, 3-butene-1,4-sultone, 1-fluoro-1-butene-1,4-sultone, 2-fluoro-1-butene-1 ,4-sultone, 3-fluoro-1-butene-1,4-sultone, 4-fluoro-1-butene-1,4-sultone, 1-fluoro-2-butene-1,4-sultone, 2-fluoro -2-butene-1,4-sultone, 3-fluoro-2-butene-1,4-sultone, 4-fluoro-2-butene-1,4-sultone, 1-fluoro-3-butene-1,4 -sultone, 2-fluoro-3-butene-1,4-sultone, 3-fluoro-3-butene-1,4-sultone, 4-fluoro-3-butene-1,4-sultone, 1-methyl-1 -butene-1,4-sultone, 2-methyl-1-butene-1,4-sultone, 3-methyl-1-butene-1,4-sultone, 4-methyl-1-butene-1,4-sultone , 1-methyl-2-butene-1,4-sultone, 2-methyl-2-butene-1,4-sultone, 3-methyl-2-butene-1,4-sultone, 4-methyl-2-butene -1,4-sultone, 1-methyl-3-butene-1,4-sultone, 2-methyl-3-butene-1,4-sultone, 3-methyl-3-butene-1,4-sultone, 4 -methyl-3-butene-1,4-sultone, 1,5-pentanesultone, 1-fluoro-1,5-pentanesultone, 2-fluoro-1,5-pentanesultone, 3-fluoro-1,5- Pentanesultone, 4-fluoro-1,5-pentanesultone, 5-fluoro-1,5-pentanesultone, 1-methyl-1,5-pentanesultone, 2-methyl-1,5-pentanesultone, 3-methyl -1,5-pentanesultone, 4-methyl-1,5-pentanesultone, 5-methyl-1,5-pentanesultone, 1-pentene-1,5-sultone, 2-pentene-1,5-sultone, 3-pentene-1,5-sultone, 4-pentene-1,5-sultone, 1-fluoro-1-pentene-1,5-sultone, 2-fluoro-1-pentene-1,5-sultone, 3- fluoro-1-pentene-1,5-sultone, 4-fluoro-1-pentene-1,5-sultone, 5-fluoro-1-pentene-1,5-sultone, 1-fluoro-2-pentene-1, 5-sultone, 2-fluoro-2-pentene-1,5-sultone, 3-fluoro-2-pentene-1,5-sultone, 4-fluoro-2-pentene-1,5-sultone, 5-fluoro- 2-pentene-1,5-sultone, 1-fluoro-3-pentene-1,5-sultone, 2-fluoro-3-pentene-1,5-sultone, 3-fluoro-3-pentene-1,5- sultone, 4-fluoro-3-pentene-1,5-sultone, 5-fluoro-3-pentene-1,5-sultone, 1-fluoro-4-pentene-1,5-sultone, 2-fluoro-4- Pentene-1,5-sultone, 3-fluoro-4-pentene-1,5-sultone, 4-fluoro-4-pentene-1,5-sultone, 5-fluoro-4-pentene-1,5-sultone, 1-methyl-1-pentene-1,5-sultone, 2-methyl-1-pentene-1,5-sultone, 3-methyl-1-pentene-1,5-sultone, 4-methyl-1-pentene- 1,5-sultone, 5-methyl-1-pentene-1,5-sultone, 1-methyl-2-pentene-1,5-sultone, 2-methyl-2-pentene-1,5-sultone, 3- methyl-2-pentene-1,5-sultone, 4-methyl-2-pentene-1,5-sultone, 5-methyl-2-pentene-1,5-sultone, 1-methyl-3-pentene-1, 5-sultone, 2-methyl-3-pentene-1,5-sultone, 3-methyl-3-pentene-1,5-sultone, 4-methyl-3-pentene-1,5-sultone, 5-methyl- 3-pentene-1,5-sultone, 1-methyl-4-pentene-1,5-sultone, 2-methyl-4-pentene-1,5-sultone, 3-methyl-4-pentene-1,5- sultone, 4-methyl-4-pentene-1,5-sultone, 5-methyl-4-pentene-1,5-sultone, 1,2-oxathiolane-2,2-dioxid-4-yl-acetate, 1, 2-oxathiolane-2,2-dioxido-4-yl-propionate, 5-methyl-1,2-oxathiolane-2,2-dioxido-4-one-2,2-dioxide, 5,5-dimethyl-1, sultone compounds such as 2-oxathiolane-2,2-dioxid-4-one-2,2-dioxide;

1,2,3-オキサチアゾリジン-2,2-ジオキシド、3-メチル-1,2,3-オキサチアゾリジン-2,2-ジオキシド、3H-1,2,3-オキサチアゾール-2,2-ジオキシド、5H-1,2,3-オキサチアゾール-2,2-ジオキシド、1,2,4-オキサチアゾリジン-2,2-ジオキシド、4-メチル-1,2,4-オキサチアゾリジン-2,2-ジオキシド、3H-1,2,4-オキサチアゾール-2,2-ジオキシド、5H-1,2,4-オキサチアゾール-2,2-ジオキシド、1,2,5-オキサチアゾリジン-2,2-ジオキシド、5-メチル-1,2,5-オキサチアゾリジン-2,2-ジオキシド、3H-1,2,5-オキサチアゾール-2,2-ジオキシド、5H-1,2,5-オキサチアゾール-2,2-ジオキシド、1,2,3-オキサチアジナン-2,2-ジオキシド、3-メチル-1,2,3-オキサチアジナン-2,2-ジオキシド、5,6-ジヒドロ-1,2,3-オキサチアジン-2,2-ジオキシド、1,2,4-オキサチアジナン-2,2-ジオキシド、4-メチル-1,2,4-オキサチアジナン-2,2-ジオキシド、5,6-ジヒドロ-1,2,4-オキサチアジン-2,2-ジオキシド、3,6-ジヒドロ-1,2,4-オキサチアジン-2,2-ジオキシド、3,4-ジヒドロ-1,2,4-オキサチアジン-2,2-ジオキシド、1,2,5-オキサチアジナン-2,2-ジオキシド、5-メチル-1,2,5-オキサチアジナン-2,2-ジオキシド、5,6-ジヒドロ-1,2,5-オキサチアジン-2,2-ジオキシド、3,6-ジヒドロ-1,2,5-オキサチアジン-2,2-ジオキシド、3,4-ジヒドロ-1,2,5-オキサチアジン-2,2-ジオキシド、1,2,6-オキサチアジナン-2,2-ジオキシド、6-メチル-1,2,6-オキサチアジナン-2,2-ジオキシド、5,6-ジヒドロ-1,2,6-オキサチアジン-2,2-ジオキシド、3,4-ジヒドロ-1,2,6-オキサチアジン-2,2-ジオキシド、5,6-ジヒドロ-1,2,6-オキサチアジン-2,2-ジオキシドなどの含窒素化合物;
1,2,3-オキサチアホスラン-2,2-ジオキシド、3-メチル-1,2,3-オキサチアホスラン-2,2-ジオキシド、3-メチル-1,2,3-オキサチアホスラン-2,2,3-トリオキシド、3-メトキシ-1,2,3-オキサチアホスラン-2,2,3-トリオキシド、1,2,4-オキサチアホスラン-2,2-ジオキシド、4-メチル-1,2,4-オキサチアホスラン-2,2-ジオキシド、4-メチル-1,2,4-オキサチアホスラン-2,2,4-トリオキシド、4-メトキシ-1,2,4-オキサチアホスラン-2,2,4-トリオキシド、1,2,5-オキサチアホスラン-2,2-ジ
オキシド、5-メチル-1,2,5-オキサチアホスラン-2,2-ジオキシド、5-メチル-1,2,5-オキサチアホスラン-2,2,5-トリオキシド、5-メトキシ-1,2,5-オキサチアホスラン-2,2,5-トリオキシド、1,2,3-オキサチアホスフィナン-2,2-ジオキシド、3-メチル-1,2,3-オキサチアホスフィナン-2,2-ジオキシド、3-メチル-1,2,3-オキサチアホスフィナン-2,2,3-トリオキシド、3-メトキシ-1,2,3-オキサチアホスフィナン-2,2,3-トリオキシド、1,2,4-オキサチアホスフィナン-2,2-ジオキシド、4-メチル-1,2,4-オキサチアホスフィナン-2,2-ジオキシド、4-メチル-1,2,4-オキサチアホスフィナン-2,2,3-トリオキシド、4-メチル-1,5,2,4-ジオキサチアホスフィナン-2,4-ジオキシド、4-メトキシ-1,5,2,4-ジオキサチアホスフィナン-2,4-ジオキシド、3-メトキシ-1,2,4-オキサチアホスフィナン-2,2,3-トリオキシド、1,2,5-オキサチアホスフィナン-2,2-ジオキシド、5-メチル-1,2,5-オキサチアホスフィナン-2,2-ジオキシド、5-メチル-1,2,5-オキサチアホスフィナン-2,2,3-トリオキシド、5-メトキシ-1,2,5-オキサチアホスフィナン-2,2,3-トリオキシド、1,2,6-オキサチアホスフィナン-2,2-ジオキシド、6-メチル-1,2,6-オキサチアホスフィナン-2,2-ジオキシド、6-メチル-1,2,6-オキサチアホスフィナン-2,2,3-トリオキシド、6-メトキシ-1,2,6-オキサチアホスフィナン-2,2,3-トリオキシドなどの含リン化合物;
1,2-エチレンスルフェート、1,2-プロピレンスルフェート、1,3-プロピレンスルフェート、1,2-ブチレンスルフェート、1,3-ブチレンスルフェート、1,4-ブチレンスルフェート、1,2-ペンチレンスルフェート、1,3-ペンチレンスルフェート、1,4-ペンチレンスルフェート及び1,5-ペンチレンスルフェート、ビニレンスルフェートなどのアルキレンスルフェート化合物;
等が挙げられる。
1,2,3-oxathiazolidine-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3-oxathiazolidine-2,2-dioxide, 3H-1,2,3-oxathiazol-2,2-dioxide , 5H-1,2,3-oxathiazolidine-2,2-dioxide, 1,2,4-oxathiazolidine-2,2-dioxide, 4-methyl-1,2,4-oxathiazolidine-2,2- Dioxide, 3H-1,2,4-oxathiazole-2,2-dioxide, 5H-1,2,4-oxathiazole-2,2-dioxide, 1,2,5-oxathiazolidine-2,2-dioxide , 5-methyl-1,2,5-oxathiazolidine-2,2-dioxide, 3H-1,2,5-oxathiazole-2,2-dioxide, 5H-1,2,5-oxathiazole-2, 2-dioxide, 1,2,3-oxathiazinane-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3-oxathiazinane-2,2-dioxide, 5,6-dihydro-1,2,3-oxathiazine- 2,2-dioxide, 1,2,4-oxathiazinane-2,2-dioxide, 4-methyl-1,2,4-oxathiazinane-2,2-dioxide, 5,6-dihydro-1,2,4- oxathiazine-2,2-dioxide, 3,6-dihydro-1,2,4-oxathiazine-2,2-dioxide, 3,4-dihydro-1,2,4-oxathiazine-2,2-dioxide, 1, 2,5-oxathiazinane-2,2-dioxide, 5-methyl-1,2,5-oxathiazinane-2,2-dioxide, 5,6-dihydro-1,2,5-oxathiazine-2,2-dioxide, 3,6-dihydro-1,2,5-oxathiazine-2,2-dioxide, 3,4-dihydro-1,2,5-oxathiazine-2,2-dioxide, 1,2,6-oxathiazinane-2, 2-dioxide, 6-methyl-1,2,6-oxathiazinane-2,2-dioxide, 5,6-dihydro-1,2,6-oxathiazine-2,2-dioxide, 3,4-dihydro-1, Nitrogen-containing compounds such as 2,6-oxathiazine-2,2-dioxide and 5,6-dihydro-1,2,6-oxathiazine-2,2-dioxide;
1,2,3-oxathiaphoslane-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3-oxathiaphoslane-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3-oxathi Afoslan-2,2,3-trioxide, 3-methoxy-1,2,3-oxathiaphoslane-2,2,3-trioxide, 1,2,4-oxathiaphoslane-2,2-dioxide , 4-methyl-1,2,4-oxathiaphoslane-2,2-dioxide, 4-methyl-1,2,4-oxathiaphoslane-2,2,4-trioxide, 4-methoxy-1 , 2,4-oxathiaphoslane-2,2,4-trioxide, 1,2,5-oxathiaphoslane-2,2-dioxide, 5-methyl-1,2,5-oxathiaphoslane- 2,2-dioxide, 5-methyl-1,2,5-oxathiaphoshrane-2,2,5-trioxide, 5-methoxy-1,2,5-oxathiaphoshrane-2,2,5- trioxide, 1,2,3-oxathiaphosphinane-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3-oxathiaphosphinane-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3- Oxathiaphosphinane-2,2,3-trioxide, 3-Methoxy-1,2,3-oxathiaphosphinane-2,2,3-trioxide, 1,2,4-oxathiaphosphinane-2,2 -dioxide, 4-methyl-1,2,4-oxathiaphosphinane-2,2-dioxide, 4-methyl-1,2,4-oxathiaphosphinane-2,2,3-trioxide, 4-methyl -1,5,2,4-dioxathiaphosphinane-2,4-dioxide, 4-methoxy-1,5,2,4-dioxathiaphosphinane-2,4-dioxide, 3-methoxy-1 , 2,4-oxathiaphosphinane-2,2,3-trioxide, 1,2,5-oxathiaphosphinane-2,2-dioxide, 5-methyl-1,2,5-oxathiaphosphinane- 2,2-dioxide, 5-methyl-1,2,5-oxathiaphosphinane-2,2,3-trioxide, 5-methoxy-1,2,5-oxathiaphosphinane-2,2,3- trioxide, 1,2,6-oxathiaphosphinane-2,2-dioxide, 6-methyl-1,2,6-oxathiaphosphinane-2,2-dioxide, 6-methyl-1,2,6- phosphorus-containing compounds such as oxathiaphosphinane-2,2,3-trioxide, 6-methoxy-1,2,6-oxathiaphosphinane-2,2,3-trioxide;
1,2-ethylene sulfate, 1,2-propylene sulfate, 1,3-propylene sulfate, 1,2-butylene sulfate, 1,3-butylene sulfate, 1,4-butylene sulfate, 1, Alkylene sulfate compounds such as 2-pentylene sulfate, 1,3-pentylene sulfate, 1,4-pentylene sulfate and 1,5-pentylene sulfate, vinylene sulfate;
etc.

これらのうち、1,3-プロパンスルトン、1-フルオロ-1,3-プロパンスルトン、2-フルオロ-1,3-プロパンスルトン、3-フルオロ-1,3-プロパンスルトン、1-プロペン-1,3-スルトン、1-フルオロ-1-プロペン-1,3-スルトン、2-フルオロ-1-プロペン-1,3-スルトン、3-フルオロ-1-プロペン-1,3-スルトン、1,4-ブタンスルトン、メチレンメタンジスルホネート、エチレンメタンジスルホネート、1,2-エチレンスルフェート、1,2-プロピレンスルフェート又は1,3-プロピレンスルフェートが保存特性向上の点から好ましく、1,3-プロパンスルトン、1-フルオロ-1,3-プロパンスルトン、2-フルオロ-1,3-プロパンスルトン、3-フルオロ-1,3-プロパンスルトン、1-プロペン-1,3-スルトン、メチレンメタンジスルホネート、エチレンメタンジスルホネート、1,2-エチレンスルフェート又は1,3-プロピレンスルフェートがより好ましい。 Among these, 1,3-propanesultone, 1-fluoro-1,3-propanesultone, 2-fluoro-1,3-propanesultone, 3-fluoro-1,3-propanesultone, 1-propene-1, 3-sultone, 1-fluoro-1-propene-1,3-sultone, 2-fluoro-1-propene-1,3-sultone, 3-fluoro-1-propene-1,3-sultone, 1,4- Butane sultone, methylene methane disulfonate, ethylene methane disulfonate, 1,2-ethylene sulfate, 1,2-propylene sulfate or 1,3-propylene sulfate is preferable from the viewpoint of improving storage characteristics, and 1,3-propane sultone. , 1-fluoro-1,3-propanesultone, 2-fluoro-1,3-propanesultone, 3-fluoro-1,3-propanesultone, 1-propene-1,3-sultone, methylene methanedisulfonate, ethylene Methane disulfonate, 1,2-ethylene sulfate or 1,3-propylene sulfate are more preferred.

SO基を有する環状化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。本発明の非水系電解液全体に対するSO基を有する環状化合物の含有量は、本発明の非水系電解液に対して、0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.3質量%以上、また、8質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは4質量%以下、さらに好ましくは3質量%以下である。上記範囲を満たした場合は、サイクル特性、高温保存特性等が向上し、かつ電池膨れが低下する観点で好ましい。 A cyclic compound having an SO 3 group may be used singly, or two or more of them may be used in any combination and ratio. The content of the cyclic compound having 3 SO groups with respect to the entire non-aqueous electrolytic solution of the present invention is 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and further It is preferably 0.3% by mass or more, and 8% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, and even more preferably 3% by mass or less. When the above range is satisfied, it is preferable from the viewpoint of improving cycle characteristics, high-temperature storage characteristics, etc., and reducing swelling of the battery.

本発明の非水系電解液は、群(A)に属する化合物を複数種類含有してもよい。その場合、本発明の非水系電解液に対して、群(A)に属する化合物全体の含有量は、0.01質量%以上であり、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上であり、また、8質量%以下であり、好ましくは7質量%以下、より好ましくは6質量%以下
である。
X-SO-Y-SO-Zで表される化合物及びSO構造を有する環状化合物からなる群より選択される化合物の製造方法は、特に限定されず、公知の方法を組み合わせて製造できる。
The non-aqueous electrolytic solution of the present invention may contain a plurality of types of compounds belonging to group (A). In that case, the content of the entire compound belonging to group (A) is 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, relative to the non-aqueous electrolytic solution of the present invention. It is 3% by mass or more and 8% by mass or less, preferably 7% by mass or less, and more preferably 6% by mass or less.
The method for producing the compound selected from the group consisting of the compound represented by X—SO 2 —Y—SO 2 —Z and the cyclic compound having the SO 3 structure is not particularly limited, and can be produced by combining known methods. .

<1-2.(FSOM>
本発明の非水系電解液は、式(2):(FSOM で表されるフルオロスルホン酸塩(B)を含む。式(2)中、Mは、金属原子であり、xは金属原子Mの価数であって1以上の整数である。上記フルオロスルホン酸塩(B)は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
<1-2. ( FSO3 ) xM >
The non-aqueous electrolytic solution of the present invention contains a fluorosulfonate (B) represented by the formula (2): (FSO 3 ) x M . In formula (2), M is a metal atom, and x is the valence of the metal atom M and is an integer of 1 or more. The fluorosulfonate (B) may be used alone or in combination of two or more.

式(2)において、xは金属原子の価数であって、1以上の整数であり、具体的には1、2又は3が挙げられる。金属原子としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等のアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属、鉄、銅等の遷移金属等が挙げられ、リチウムであることが特に好ましい。 In formula (2), x is the valence of the metal atom and is an integer of 1 or more, specifically 1, 2 or 3. Examples of the metal atom include alkali metals such as lithium, sodium, potassium and cesium, alkaline earth metals such as magnesium and calcium, and transition metals such as iron and copper. Lithium is particularly preferred.

好ましいフルオロスルホン酸塩(B)としては、FSOLi、FSONa、FSOK、FSOCs、(FSOMg、(FSOCa、(FSOFe、(FSOCu、(FSOAl等が挙げられる。中でも、FSOLi、FSONa、FSOKが特に好ましく、FSOLiが電池内のリチウムイオン濃度を向上できる観点から最も好ましい。
フルオロスルホン酸塩(B)の合成及び入手の方法は、特に制限されず、いかなる方法を用いて合成されたものであっても、又は入手されたものであっても使用することができる。フルオロスルホン酸の金属塩(B)の合成方法としては、例えば、金属フッ化物や金属フッ化ケイ素化合物とSOを反応させてフルオロスルホン酸の金属塩を得る方法や、フルオロスルホン酸と金属を反応させて、イオン交換によりフルオロスルホン酸の金属塩を得る方法、フルオロスルホン酸のアンモニウム塩と金属とを反応させてフルオロスルホン酸の金属塩を得る方法、フルオロスルホン酸と酢酸の金属塩とを反応させて、イオン交換することによりフルオロスルホン酸の金属塩を得る方法、フルオロスルホン酸と金属ハロゲン化物とを反応させてフルオロスルホン酸の金属塩を得る方法等が挙げられる。
Preferred fluorosulfonates (B) include FSO 3 Li, FSO 3 Na, FSO 3 K, FSO 3 Cs, (FSO 3 ) 2 Mg, (FSO 3 ) 2 Ca, (FSO 3 ) 2 Fe, (FSO 3 ) 2 Cu, (FSO 3 ) 3 Al and the like. Among them, FSO 3 Li, FSO 3 Na, and FSO 3 K are particularly preferred, and FSO 3 Li is most preferred from the viewpoint of improving the lithium ion concentration in the battery.
The method of synthesizing and obtaining the fluorosulfonate (B) is not particularly limited, and any method synthesized or obtained can be used. Methods for synthesizing the metal salt of fluorosulfonic acid (B) include, for example, a method of reacting a metal fluoride or a silicon metal fluoride with SO3 to obtain a metal salt of fluorosulfonic acid; a method of obtaining a metal salt of fluorosulfonic acid by ion exchange; a method of obtaining a metal salt of fluorosulfonic acid by reacting an ammonium salt of fluorosulfonic acid with a metal; Examples include a method of obtaining a metal salt of fluorosulfonic acid by reacting and ion-exchanging, a method of obtaining a metal salt of fluorosulfonic acid by reacting fluorosulfonic acid with a metal halide, and the like.

本発明の非水系電解液において、フルオロスルホン酸塩(B)は、1種以上含まれていればよく、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上を用いる場合、そのうちの1種がFSOLiであることが好ましい。特に、FSOLiと、FSONa、FSOKから選ばれる1種以上との組み合わせであることが好ましい。
具体的には、FSOLiとFSONa、FSOLiとFSOKの組み合わせが、非水系電解液中のリチウム濃度を増加させる点で好ましい。
The non-aqueous electrolytic solution of the present invention may contain at least one fluorosulfonate (B), and may be used alone or in combination of two or more. When two or more are used, one of them is preferably FSO 3 Li. In particular, a combination of FSO 3 Li and one or more selected from FSO 3 Na and FSO 3 K is preferred.
Specifically, combinations of FSO 3 Li and FSO 3 Na, and FSO 3 Li and FSO 3 K are preferable in terms of increasing the lithium concentration in the non-aqueous electrolytic solution.

本発明の非水系電解液におけるフルオロスルホン酸塩(B)の含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常0.001質量%以上であり、好ましくは0.01質量%でありより好ましくは0.1質量%であり、また通常2質量%であり、好ましくは1.7質量%であり、より好ましくは1.5質量%である。この濃度とすることで、正極・負極表面への相互作用量を適正化でき、入出力特性を最大化することができる。 The content of the fluorosulfonate (B) in the non-aqueous electrolytic solution of the present invention is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention, but is usually 0.001% by mass or more, preferably is 0.01% by mass, more preferably 0.1% by mass, and usually 2% by mass, preferably 1.7% by mass, and more preferably 1.5% by mass. By setting this concentration, the amount of interaction with the surfaces of the positive and negative electrodes can be optimized, and the input/output characteristics can be maximized.

<1-3.本発明の非水系電解液における上記必須化合物の含有量>
本発明の非水系電解液中における、前記群(A)に属する化合物の含有質量に対する、前記フルオロスルホン酸塩(B)の含有質量の比[(フルオロスルホン酸塩(B)の含有
質量)/(群(A)に属する化合物の含有質量)]は、1以下である。また、通常0.0005以上であり、好ましくは0.001以上であり、より好ましくは0.002以上であ
り、また、好ましくは0.8以下であり、より好ましくは0.7以下である。この比率とすることで、正極・負極表面への相互作用量とリチウムイオン供給量のバランスを適正化でき、入出力特性を最大化することができる。尚、上記比率は如何なる状態の非水系電解液にも適用でき、エネルギーデバイス内に導入される前の非水系電解液であっても、エネルギーデバイス内から抜き出した非水系電解液であってもよい。
<1-3. Content of the essential compound in the non-aqueous electrolytic solution of the present invention>
The ratio of the content mass of the fluorosulfonate (B) to the content mass of the compound belonging to the group (A) in the non-aqueous electrolytic solution of the present invention [(content mass of fluorosulfonate (B))/ (Mass content of compound belonging to group (A))] is 1 or less. Also, it is usually 0.0005 or more, preferably 0.001 or more, more preferably 0.002 or more, and preferably 0.8 or less, more preferably 0.7 or less. By setting this ratio, it is possible to optimize the balance between the amount of interaction with the surfaces of the positive and negative electrodes and the amount of lithium ions supplied, thereby maximizing the input/output characteristics. The above ratio can be applied to any state of the non-aqueous electrolytic solution, and the non-aqueous electrolytic solution before being introduced into the energy device or the non-aqueous electrolytic solution extracted from the energy device may be used. .

ここで、群(A)に属する化合物とフルオロスルホン酸塩(B)とを含有する非水系電解液の調製は、公知の手法で行えばよく、特に限定されない。例えば、群(A)に属する化合物とフルオロスルホン酸塩(B)を非水系電解液に個別に添加する方法や、群(A)に属する化合物及び/又はフルオロスルホン酸塩(B)を溶媒中に添加した後に、各成分
と混合して非水系電解液とする方法、後述する活物質や極板等の電池構成要素中に群(A)に属する化合物やフルオロスルホン酸塩(B)を混合して電池要素(電池素子)を構築しておき、非水系電解液を注液して非水系電解液二次電池などのエネルギーデバイスを組み立てる際に群(A)に属する化合物やフルオロスルホン酸塩(B)を非水系電解液に溶解させる方法、非水系電解液或いはエネルギーデバイス内で、群(A)に属する化合物やフルオロスルホン酸塩(B)を発生し得る化合物を予め非水系電解液或いはエネルギーデバイス内に混合させておいて群(A)に属する化合物やフルオロスルホン酸塩(B)を含む電解液を得る方法等が挙げられる。
Here, the non-aqueous electrolytic solution containing the compound belonging to group (A) and the fluorosulfonate (B) may be prepared by a known method, and is not particularly limited. For example, a method of separately adding a compound belonging to group (A) and fluorosulfonate (B) to a non-aqueous electrolytic solution, or a method of adding a compound belonging to group (A) and / or fluorosulfonate (B) in a solvent A method of mixing with each component to form a non-aqueous electrolytic solution after adding to the group (A), and mixing a compound belonging to group (A) or a fluorosulfonate (B) into a battery component such as an active material or an electrode plate described later. to build a battery element (battery element), inject a non-aqueous electrolyte, and when assembling an energy device such as a non-aqueous electrolyte secondary battery, a compound belonging to group (A) or a fluorosulfonate A method of dissolving (B) in a non-aqueous electrolytic solution, a compound belonging to the group (A) or a compound capable of generating a fluorosulfonate (B) in a non-aqueous electrolytic solution or an energy device in advance in a non-aqueous electrolytic solution or Examples include a method of obtaining an electrolytic solution containing a compound belonging to group (A) or a fluorosulfonate (B) by mixing in an energy device.

<2.非水系電解液>
<2-1.その他の電解質塩>
本発明における非水系電解液は、群(A)に属する化合物とフルオロスルホン酸塩(B)以外に、その他の電解質塩を1種以上含有してもよい。電解質塩としてはリチウム塩が好ましい。電解質塩として用いることが知られているものであれば特に制限がなく、任意のものを用いることができ、具体的には以下のものが挙げられる。
<2. Non-aqueous electrolytic solution>
<2-1. Other electrolyte salts>
The non-aqueous electrolytic solution in the present invention may contain one or more electrolyte salts other than the compound belonging to the group (A) and the fluorosulfonate (B). A lithium salt is preferred as the electrolyte salt. There is no particular limitation as long as it is known to be used as an electrolyte salt, and any one can be used. Specific examples include the following.

例えば、
LiBF、LiClO、LiAlF、LiPF、LiSbF、LiTaF、LiWF等の無機リチウム塩;
LiPOF、LiPO等の、LiPF以外のフルオロリン酸リチウム塩類;
LiWOF等のタングステン酸リチウム塩類;
HCOLi、CHCOLi、CHFCOLi、CHFCOLi、CFCOLi、CFCHCOLi、CFCFCOLi、CFCFCFCOLi、CFCFCFCFCOLi等のカルボン酸リチウム塩類;
CHSOLi、CHFSOLi、CHFSOLi、CFSOLi、CFCFSOLi、CFCFCFSOLi、CFCFCFCFSOLi等のスルホン酸リチウム塩類;
(FSOCLi、(CFSOCLi、(CSOCLi等のリチウムメチド塩類;
リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムビス(オキサラト)ボレート、リチウムテトラフルオロオキサラトフォスフェート、リチウムジフルオロビス(オキサラト)フォスフェート、リチウムトリス(オキサラト)フォスフェート等のリチウムオキサラート塩類;
その他、LiPF(CF、LiPF(C、LiPF(CFSO、LiPF(CSO、LiBFCF、LiBF、LiBF、LiBF(CF、LiBF(C、LiBF(CFSO、LiBF(CSO等の含フッ素有機リチウム塩類;等が挙げられる。
これらの中でも、初期入出力特性や、サイクル試験や高温保存試験等の耐久試験後の入出力特性、充放電レート充放電特性、インピーダンス特性の向上効果を更に高める点から
、無機リチウム塩類、フルオロリン酸リチウム塩類、スルホン酸リチウム塩類、リチウムオキサラート塩類、の中から選ばれるものが好ましい。
中でも、LiPF、LiBF、LiSbF、LiTaF、LiPOF、LiPO、CFSOLi、(FSOCLi、(CFSOCLi、(CSO)CLi、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムビス(オキサラト)ボレート、リチウムテトラフルオロオキサラトフォスフェート、リチウムジフルオロビス(オキサラト)フォスフェート及びリチウムトリス(オキサラト)フォスフェートが、入出力特性やハイレート充放電特性、インピーダンス特性、高温保存特性、サイクル特性等を向上させる効果がある点から特に好ましい。
for example,
Inorganic lithium salts such as LiBF4 , LiClO4 , LiAlF4 , LiPF6 , LiSbF6 , LiTaF6 , LiWF7 ;
Lithium fluorophosphates other than LiPF6 , such as LiPO3F , LiPO2F2 ;
lithium tungstate salts such as LiWOF 5 ;
HCO2Li , CH3CO2Li , CH2FCO2Li , CHF2CO2Li , CF3CO2Li , CF3CH2CO2Li , CF3CF2CO2Li , CF3CF2CF2 _ _ _ carboxylic acid lithium salts such as CO2Li , CF3CF2CF2CF2CO2Li ;
CH3SO3Li , CH2FSO3Li , CHF2SO3Li , CF3SO3Li , CF3CF2SO3Li , CF3CF2CF2SO3Li , CF3CF2CF2CF2 _ _ _ _ _ _ Lithium sulfonate salts such as SO 3 Li;
Lithium methide salts such as ( FSO2 ) 3CLi , ( CF3SO2 ) 3CLi , ( C2F5SO2 ) 3CLi ;
lithium oxalate salts such as lithium difluorooxalatoborate, lithium bis(oxalato)borate, lithium tetrafluorooxalatophosphate, lithium difluorobis(oxalato)phosphate, lithium tris(oxalato)phosphate;
In addition, LiPF4 ( CF3 ) 2 , LiPF4 ( C2F5 ) 2 , LiPF4 ( CF3SO2 ) 2 , LiPF4 ( C2F5SO2 ) 2 , LiBF3CF3 , LiBF3C 2F5 , LiBF3C3F7 , LiBF2 ( CF3 ) 2 , LiBF2 ( C2F5 ) 2 , LiBF2 ( CF3SO2 ) 2 , LiBF2 ( C2F5SO2 ) 2 fluorine-containing organic lithium salts such as;
Among these, from the point of further enhancing the effect of improving initial input/output characteristics, input/output characteristics after endurance tests such as cycle tests and high temperature storage tests, charge/discharge rate charge/discharge characteristics, and impedance characteristics, inorganic lithium salts, fluorophosphorus Those selected from lithium acid salts, lithium sulfonate salts, and lithium oxalate salts are preferred.
Among them, LiPF6 , LiBF4 , LiSbF6, LiTaF6 , LiPO3F , LiPO2F2 , CF3SO3Li , ( FSO2 ) 3CLi , ( CF3SO2 ) 3CLi , ( C2F5 SO 2 )CLi 3 , lithium difluorooxalatoborate, lithium bis(oxalato)borate, lithium tetrafluorooxalatophosphate, lithium difluorobis(oxalato)phosphate and lithium tris(oxalato)phosphate have improved input/output characteristics and high rate. It is particularly preferable because it has the effect of improving charge/discharge characteristics, impedance characteristics, high-temperature storage characteristics, cycle characteristics, and the like.

非水系電解液中における、群(A)に属する化合物とフルオロスルホン酸塩(B)とその他の電解質塩の総濃度は、特に制限はないが、通常8質量%以上、好ましくは8.5質量%以上、より好ましくは9質量%以上である。また、その上限は、通常18質量%以下、好ましくは17質量%以下、より好ましくは16質量%以下である。非水系電解液中における、群(A)に属する化合物とフルオロスルホン酸塩(B)とその他の電解質塩の総濃度が上記範囲内であると、電気伝導率と粘度が電池動作に適正となるために好ましい。 The total concentration of the compound belonging to group (A), fluorosulfonate (B) and other electrolyte salts in the non-aqueous electrolyte is not particularly limited, but is usually 8% by mass or more, preferably 8.5% by mass. % or more, more preferably 9 mass % or more. Moreover, the upper limit is usually 18% by mass or less, preferably 17% by mass or less, and more preferably 16% by mass or less. When the total concentration of the compound belonging to group (A), the fluorosulfonate (B) and other electrolyte salts in the non-aqueous electrolyte is within the above range, the electrical conductivity and viscosity are appropriate for battery operation. preferred for

また、その他の電解質塩は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合の好ましい一例は、LiPFとLiBF、LiPFとLiPO、LiPFとリチウムビス(オキサラト)ボレート、LiPFとリチウムテトラフルオロオキサラトフォスフェート、LiPFとリチウムジフルオロビス(オキサラト)フォスフェート、LiPFとLiBFとLiPO、LiPFとLiPOとリチウムビス(オキサラト)ボレート、又はLiPFとLiPOとリチウムジフルオロビス(オキサラト)フォスフェートの併用であり、入出力特性や高温保存特性、サイクル特性を向上させる効果がある。この場合、LiPFの含有量は、非水系電解液中、好ましくは4質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは6質量%以上、好ましくは14質量%以下、より好ましくは13質量%以下、更に好ましくは12質量%以下であり、またLiBF、LiPO、リチウムビス(オキサラト)ボレート、又はリチウムジフルオロビス(オキサラト)フォスフェートの含有量は、非水系電解液中、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上、好ましくは5質量%以下、より好ましくは4質量%以下、更に好ましくは3質量%以下である。LiPFの濃度が上記好ましい範囲内であると、非水系電解液中の総イオン含有量と粘性が適度なバランスとなるため、イオン伝導度を過度に低下することなくエネルギーデバイス内部インピーダンスが低くなり、LiPFの配合による入出力特性やサイクル特性、保存特性の向上効果がさらに発現され易くなる。 Other electrolyte salts may be used alone or in combination of two or more. Preferred examples of the combined use of two or more are LiPF 6 and LiBF 4 , LiPF 6 and LiPO 2 F 2 , LiPF 6 and lithium bis(oxalato)borate, LiPF 6 and lithium tetrafluorooxalatophosphate, LiPF 6 and Lithium difluorobis(oxalato)phosphate, LiPF6 and LiBF4 and LiPO2F2 , LiPF6 and LiPO2F2 and lithium bis(oxalato)borate, or LiPF6 and LiPO2F2 and lithium difluorobis(oxalato) It is used in combination with phosphate, and has the effect of improving input/output characteristics, high-temperature storage characteristics, and cycle characteristics. In this case, the content of LiPF 6 in the non-aqueous electrolyte is preferably 4% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 6% by mass or more, preferably 14% by mass or less, and more preferably 13% by mass. % by mass or less, more preferably 12% by mass or less, and the content of LiBF 4 , LiPO 2 F 2 , lithium bis(oxalato)borate, or lithium difluorobis(oxalato)phosphate in the non-aqueous electrolytic solution is Preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, still more preferably 0.1% by mass or more, preferably 5% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, still more preferably 3% by mass It is below. When the concentration of LiPF 6 is within the above preferable range, the total ion content and viscosity in the non-aqueous electrolyte are in a suitable balance, so that the internal impedance of the energy device is lowered without excessively lowering the ionic conductivity. , the effect of improving input/output characteristics, cycle characteristics, and storage characteristics due to the addition of LiPF 6 is more likely to be exhibited.

また、電解質として特に好ましい組み合わせは、LiPFとLiPO、LiPFとリチウムビス(オキサラト)ボレート、LiPFとLiPOとリチウムビス(オキサラト)ボレートの組合せである。これらと群(A)に属する化合物とフルオロスルホン酸塩(B)とを組み合わせることで、本発明の効果、すなわち入出力特性や、サイクル容量、保存容量のような耐久性、電池膨れや金属溶出量の低減効果や安全性の向上最大限に発揮できることになる。 Particularly preferred combinations for the electrolyte are LiPF 6 and LiPO 2 F 2 , LiPF 6 and lithium bis(oxalato)borate, and LiPF 6 and LiPO 2 F 2 and lithium bis(oxalato)borate. By combining these with the compound belonging to group (A) and the fluorosulfonate (B), the effects of the present invention, namely, input/output characteristics, cycle capacity, durability such as storage capacity, battery swelling and metal elution It will be possible to maximize the effect of reducing the amount and improving safety.

これらの電解質材料は、従来公知の手法で製造可能である。ここで、上記電解質材料を含有する非水系電解液の調製は、公知の手法で行えばよく、特に限定されない。例えば、別途合成した上記電解質材料を非水系電解液に添加する方法や、後述する活物質や極板等の電池構成要素中に上記電解質材料を混合して電池要素(電池素子)を構築しておき、非水系電解液を注液して電池を組み立てる際に上記電解質材料を非水系電解液に溶解させる方法、活物質や極板、セパレータ等の電池構成要素中に水を共存させておき、上記電解質材料を含む非水系電解液を用いて非水系電解液二次電池を組み立てる際に系中で他の電解質
材料を発生させる方法等が挙げられる。本発明においては、いずれの手法を用いてもよい。
These electrolyte materials can be produced by conventionally known techniques. Here, preparation of the non-aqueous electrolytic solution containing the electrolyte material may be performed by a known method, and is not particularly limited. For example, a method of adding the separately synthesized electrolyte material to a non-aqueous electrolytic solution, or a method of mixing the electrolyte material into a battery component such as an active material or an electrode plate to be described later to construct a battery element (battery element). a method of dissolving the electrolyte material in the non-aqueous electrolyte when assembling the battery by injecting the non-aqueous electrolyte, allowing water to coexist in the battery components such as the active material, the electrode plate, and the separator, A method of generating other electrolyte materials in the system when a non-aqueous electrolyte secondary battery is assembled using the non-aqueous electrolyte solution containing the above-mentioned electrolyte material is included. Either method may be used in the present invention.

上記の非水系電解液、及び非水系電解液二次電池中における各電解質の含有量を測定する手法としては、特に制限がなく、公知の手法であれば任意に用いることができる。具体的には、イオンクロマトグラフィーや、核磁気共鳴分光法(NMR)等が挙げられる。 The method for measuring the non-aqueous electrolyte and the content of each electrolyte in the non-aqueous electrolyte secondary battery is not particularly limited, and any known method can be used. Specific examples include ion chromatography and nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR).

<2-2.非水溶媒>
本発明の一実施形態に係る非水系電解液は、一般的な非水系電解液と同様、通常はその主成分として、上述した電解質を溶解する非水溶媒を含有する。ここで用いる非水溶媒について特に制限はなく、公知の有機溶媒を用いることができる。有機溶媒としては、飽和環状カーボネート、鎖状カーボネート、鎖状カルボン酸エステル、環状カルボン酸エステル、エーテル系化合物、スルホン系化合物等が挙げられるが、これらに特に限定されない。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、本発明の一実施形態においては、非水系電解液が、環状カーボネート、鎖状カーボネート、鎖状エステルよりなる群から一種以上を含有することが好ましい。
<2-2. Non-aqueous solvent>
The non-aqueous electrolytic solution according to one embodiment of the present invention normally contains, as its main component, a non-aqueous solvent that dissolves the above-described electrolyte, as with general non-aqueous electrolytic solutions. The non-aqueous solvent used here is not particularly limited, and known organic solvents can be used. Examples of the organic solvent include, but are not limited to, saturated cyclic carbonates, chain carbonates, chain carboxylic acid esters, cyclic carboxylic acid esters, ether compounds, sulfone compounds, and the like. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
In one embodiment of the present invention, the non-aqueous electrolytic solution preferably contains one or more selected from the group consisting of cyclic carbonates, chain carbonates and chain esters.

<2-2-1.飽和環状カーボネート>
飽和環状カーボネートとしては、炭素数2~4のアルキレン基を有するものが挙げられる。
具体的には、炭素数2~4の飽和環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等が挙げられる。中でも、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートがリチウムイオン解離度の向上に由来する電池特性向上の点から好ましい。飽和環状カーボネートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
<2-2-1. Saturated cyclic carbonate>
Saturated cyclic carbonates include those having an alkylene group with 2 to 4 carbon atoms.
Specifically, examples of saturated cyclic carbonates having 2 to 4 carbon atoms include ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate. Among them, ethylene carbonate and propylene carbonate are preferable from the viewpoint of improvement in battery characteristics resulting from improvement in the degree of dissociation of lithium ions. Saturated cyclic carbonates may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio.

飽和環状カーボネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、1種を単独で用いる場合の含有量の下限は、非水溶媒100体積%中、通常3体積%以上、好ましくは5体積%以上である。この範囲とすることで、非水系電解液の誘電率の低下に由来する電気伝導率の低下を回避し、非水系電解液二次電池の大電流放電特性、負極に対する安定性、サイクル特性を良好な範囲としやすくなる。また上限は、通常90体積%以下、好ましくは85体積%以下、より好ましくは80体積%以下である。この範囲とすることで、非水系電解液の粘度を適切な範囲とし、イオン伝導度の低下を抑制し、ひいては非水系電解液二次電池の入出力特性を更に向上させたり、サイクル特性や保存特性といった耐久性を更に向上させたりでき、好ましい。 The content of the saturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. It is 3% by volume or more, preferably 5% by volume or more. By setting this range, it is possible to avoid a decrease in electrical conductivity due to a decrease in the dielectric constant of the non-aqueous electrolyte, and to improve the large current discharge characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery, the stability to the negative electrode, and the cycle characteristics. range. The upper limit is usually 90% by volume or less, preferably 85% by volume or less, more preferably 80% by volume or less. By setting the viscosity of the non-aqueous electrolyte in this range, the viscosity of the non-aqueous electrolyte is set to an appropriate range, the decrease in ionic conductivity is suppressed, and the input/output characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery are further improved. Durability such as characteristics can be further improved, which is preferable.

また、飽和環状カーボネートを2種類以上の任意の組み合わせで用いることもできる。好ましい組合せの一つは、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートに組み合わせである。この場合のエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートの体積比は、99:1~40:60が好ましく、より好ましくは95:5~50:50である。さらに、非水溶媒全体に占めるプロピレンカーボネートの量の下限は、通常1体積%以上、好ましくは2体積%以上、より好ましくは3体積%以上である。また、その上限は、通常30体積%以下、好ましくは25体積%以下、より好ましくは20体積%以下である。この範囲でプロピレンカーボネートを含有すると、さらに低温特性が優れるので好ましい。 Also, two or more saturated cyclic carbonates can be used in any combination. One preferred combination is a combination of ethylene carbonate and propylene carbonate. In this case, the volume ratio of ethylene carbonate to propylene carbonate is preferably 99:1 to 40:60, more preferably 95:5 to 50:50. Furthermore, the lower limit of the amount of propylene carbonate in the total non-aqueous solvent is usually 1% by volume or more, preferably 2% by volume or more, and more preferably 3% by volume or more. Moreover, the upper limit is usually 30% by volume or less, preferably 25% by volume or less, and more preferably 20% by volume or less. When the propylene carbonate content is within this range, the low temperature properties are further improved, which is preferable.

<2-2-2.鎖状カーボネート>
鎖状カーボネートとしては、炭素数3~7のものが好ましい。
具体的には、炭素数3~7の鎖状カーボネートとしては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ-n-プロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、n-プロピルイソプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチル-n-プロピル
カーボネート、n-ブチルメチルカーボネート、イソブチルメチルカーボネート、t-ブチルメチルカーボネート、エチル-n-プロピルカーボネート、n-ブチルエチルカーボネート、イソブチルエチルカーボネート、t-ブチルエチルカーボネート等が挙げられる。
中でも、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ-n-プロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、n-プロピルイソプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート又はメチル-n-プロピルカーボネートが好ましく、特に好ましくはジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート又はエチルメチルカーボネートである。
<2-2-2. Chain carbonate>
As the chain carbonate, those having 3 to 7 carbon atoms are preferred.
Specifically, chain carbonates having 3 to 7 carbon atoms include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, diisopropyl carbonate, n-propyl isopropyl carbonate, ethyl methyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate, n-butyl methyl carbonate, isobutyl methyl carbonate, t-butyl methyl carbonate, ethyl-n-propyl carbonate, n-butyl ethyl carbonate, isobutyl ethyl carbonate, t-butyl ethyl carbonate and the like.
Among them, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, diisopropyl carbonate, n-propyl isopropyl carbonate, ethyl methyl carbonate and methyl-n-propyl carbonate are preferred, and dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate are particularly preferred. be.

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

フッ素化ジメチルカーボネート誘導体としては、フルオロメチルメチルカーボネート、ジフルオロメチルメチルカーボネート、トリフルオロメチルメチルカーボネート、ビス(フルオロメチル)カーボネート、ビス(ジフルオロ)メチルカーボネート、ビス(トリフルオロメチル)カーボネート等が挙げられる。
フッ素化エチルメチルカーボネート誘導体としては、2-フルオロエチルメチルカーボネート、エチルフルオロメチルカーボネート、2,2-ジフルオロエチルメチルカーボネート、2-フルオロエチルフルオロメチルカーボネート、エチルジフルオロメチルカーボネート、2,2,2-トリフルオロエチルメチルカーボネート、2,2-ジフルオロエチルフルオロメチルカーボネート、2-フルオロエチルジフルオロメチルカーボネート、エチルトリフルオロメチルカーボネート等が挙げられる。
フッ素化ジエチルカーボネート誘導体としては、エチル-(2-フルオロエチル)カーボネート、エチル-(2,2-ジフルオロエチル)カーボネート、ビス(2-フルオロエチル)カーボネート、エチル-(2,2,2-トリフルオロエチル)カーボネート、2,2-ジフルオロエチル-2’-フルオロエチルカーボネート、ビス(2,2-ジフルオロエチル)カーボネート、2,2,2-トリフルオロエチル-2’-フルオロエチルカーボネート、2,2,2-トリフルオロエチル-2’,2’-ジフルオロエチルカーボネート、ビス(2,2,2-トリフルオロエチル)カーボネート等が挙げられる。
Fluorinated dimethyl carbonate derivatives include fluoromethylmethyl carbonate, difluoromethylmethyl carbonate, trifluoromethylmethyl carbonate, bis(fluoromethyl) carbonate, bis(difluoro)methyl carbonate, bis(trifluoromethyl) carbonate and the like.
Fluorinated ethyl methyl carbonate derivatives include 2-fluoroethyl methyl carbonate, ethyl fluoromethyl carbonate, 2,2-difluoroethyl methyl carbonate, 2-fluoroethyl fluoromethyl carbonate, ethyl difluoromethyl carbonate, 2,2,2-tri fluoroethyl methyl carbonate, 2,2-difluoroethyl fluoromethyl carbonate, 2-fluoroethyl difluoromethyl carbonate, ethyltrifluoromethyl carbonate and the like.
Fluorinated diethyl carbonate derivatives include ethyl-(2-fluoroethyl) carbonate, ethyl-(2,2-difluoroethyl) carbonate, bis(2-fluoroethyl) carbonate, ethyl-(2,2,2-trifluoro ethyl) carbonate, 2,2-difluoroethyl-2′-fluoroethyl carbonate, bis(2,2-difluoroethyl) carbonate, 2,2,2-trifluoroethyl-2′-fluoroethyl carbonate, 2,2, 2-trifluoroethyl-2',2'-difluoroethyl carbonate, bis(2,2,2-trifluoroethyl) carbonate and the like.

鎖状カーボネートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
鎖状カーボネートの含有量は特に限定されないが、非水溶媒100体積%中、通常15体積%以上であり、好ましくは20体積%以上、より好ましくは25体積%以上である。また、通常90体積%以下、好ましくは85体積%以下、より好ましくは80体積%以下である。鎖状カーボネートの含有量を上記範囲とすることによって、非水系電解液の粘度を適切な範囲とし、イオン伝導度の低下を抑制し、ひいては非水系電解液二次電池の入出力特性や充放電レート特性を良好な範囲としやすくなる。また、非水系電解液の誘電率の低下に由来する電気伝導率の低下を回避し、非水系電解液二次電池の入出力特性や充放電レート特性を良好な範囲としやすくなる。
A chain carbonate may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.
Although the content of the chain carbonate is not particularly limited, it is usually 15% by volume or more, preferably 20% by volume or more, more preferably 25% by volume or more in 100% by volume of the non-aqueous solvent. Also, it is usually 90% by volume or less, preferably 85% by volume or less, more preferably 80% by volume or less. By setting the content of the chain carbonate in the above range, the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution is set in an appropriate range, the decrease in ionic conductivity is suppressed, and the input/output characteristics and charge/discharge characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery are improved. It becomes easier to keep the rate characteristics in a good range. In addition, it becomes easy to avoid a decrease in electrical conductivity due to a decrease in the dielectric constant of the non-aqueous electrolyte, and to make the input/output characteristics and charge/discharge rate characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery within favorable ranges.

さらに、特定の鎖状カーボネートに対して、エチレンカーボネートを特定の含有量で組み合わせることにより、電池性能を著しく向上させることができる。
例えば、特定の鎖状カーボネートとしてジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネートを選択した場合、エチレンカーボネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果
を著しく損なわない限り任意であるが、通常15体積%以上、好ましくは20体積%、また通常45体積%以下、好ましくは40体積%以下であり、ジメチルカーボネートの含有量は、通常20体積%以上、好ましくは30体積%以上、また通常50体積%以下、好ましくは45体積%以下であり、エチルメチルカーボネートの含有量は通常20体積%以上、好ましくは30体積%以上、また通常50体積%以下、好ましくは45体積%以下である。含有量を上記範囲内とすることで、電解質の低温析出温度を低下させながら、非水系電解液の粘度も低下させてイオン伝導度を向上させ、低温でも高い入出力を得ることができる。
Furthermore, by combining a specific linear carbonate with a specific content of ethylene carbonate, the battery performance can be remarkably improved.
For example, when dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate are selected as specific chain carbonates, the content of ethylene carbonate is not particularly limited and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention, but is usually 15% by volume or more. , preferably 20% by volume, usually 45% by volume or less, preferably 40% by volume or less, and the content of dimethyl carbonate is usually 20% by volume or more, preferably 30% by volume or more, and usually 50% by volume or less, It is preferably 45% by volume or less, and the content of ethyl methyl carbonate is usually 20% by volume or more, preferably 30% by volume or more, and usually 50% by volume or less, preferably 45% by volume or less. By setting the content within the above range, the viscosity of the non-aqueous electrolytic solution is lowered while the low-temperature deposition temperature of the electrolyte is lowered, the ionic conductivity is improved, and high input/output can be obtained even at low temperatures.

<2-2-3.鎖状カルボン酸エステル>
鎖状カルボン酸エステルとしては、その構造式中の全炭素数が3~7のものが挙げられる。
具体的には、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸-n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸-t-ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸-n-プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸-n-ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸-t-ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸-n-プロピル、酪酸イソプロピル、イソ酪酸メチル、イソ酪酸エチル、イソ酪酸-n-プロピル、イソ酪酸イソプロピル等が挙げられる。
中でも、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸-n-プロピル、酢酸-n-ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸-n-プロピル、プロピオン酸イソプロピル、酪酸メチル又は酪酸エチルが、粘度低下によるイオン伝導度の向上、及びサイクルや保存といった耐久時の電池膨れの抑制の観点から好ましい。
<2-2-3. Chain carboxylic acid ester>
Chain carboxylic acid esters include those having a total carbon number of 3 to 7 in the structural formula.
Specifically, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, t-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, Isopropyl propionate, n-butyl propionate, isobutyl propionate, t-butyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, isopropyl butyrate, methyl isobutyrate, ethyl isobutyrate, isobutyrate -n- Examples include propyl and isopropyl isobutyrate.
Among them, methyl acetate, ethyl acetate, -n-propyl acetate, -n-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, -n-propyl propionate, isopropyl propionate, methyl butyrate or ethyl butyrate are ionized due to viscosity reduction. It is preferable from the viewpoint of improving conductivity and suppressing battery swelling during endurance such as cycling and storage.

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

尚、鎖状カルボン酸エステルを用いる場合は、好ましくは環状カーボネートとの併用であり、更に好ましくは環状カーボネートと鎖状カーボネートの併用である。
例えば、環状カーボネートと鎖状カルボン酸エステルを併用する場合、環状カーボネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常15体積%以上、好ましくは20体積%、また通常45体積%以下、好ましくは40体積%以下であり、鎖状カルボン酸エステルの含有量は、通常20体積%以上、好ましくは30体積%以上、また通常55体積%以下、好ましくは50体積%以下である。また、環状カーボネートと鎖状カーボネートと鎖状カルボン酸エステルを併用する場合、環状カーボネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常15体積%以上、好ましくは20体積%、また通常45体積%以下、好ましくは40体積%以下であり、鎖状カーボネートの含有量は、通常25体積%以上、好ましくは30体積%以上、また通常84体積%以下、好ましくは80体積%以下である。含有量を上記範囲内とすることで、電解質の低温析出温度を低下させながら、非水系電解液の粘度も低下させてイオン伝導度を向上させ、低温でも更に高い入出力を得ることができ、また電池膨れを更に低下させる観点で好ましい。
When a chain carboxylic acid ester is used, it is preferably used in combination with a cyclic carbonate, more preferably in combination with a cyclic carbonate and a chain carbonate.
For example, when a cyclic carbonate and a chain carboxylic acid ester are used in combination, the content of the cyclic carbonate is not particularly limited and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. % by volume, and usually 45% by volume or less, preferably 40% by volume or less, and the content of the chain carboxylic acid ester is usually 20% by volume or more, preferably 30% by volume or more, and usually 55% by volume or less, preferably is 50% by volume or less. Further, when a cyclic carbonate, a chain carbonate and a chain carboxylic acid ester are used in combination, the content of the cyclic carbonate is not particularly limited and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention, but is usually 15% by volume or more. , preferably 20% by volume, usually 45% by volume or less, preferably 40% by volume or less, and the content of the chain carbonate is usually 25% by volume or more, preferably 30% by volume or more, and usually 84% by volume or less. , preferably 80% by volume or less. By setting the content within the above range, the viscosity of the non-aqueous electrolytic solution is lowered while the low-temperature deposition temperature of the electrolyte is lowered, and the ionic conductivity is improved, and even higher input/output can be obtained even at low temperatures. It is also preferable from the viewpoint of further reducing battery swelling.

<2-2-4.環状カルボン酸エステル>
環状カルボン酸エステルとしては、その構造式中の全炭素原子数が3~12のものが挙げられる。
具体的には、ガンマブチロラクトン、ガンマバレロラクトン、ガンマカプロラクトン、イプシロンカプロラクトン等が挙げられる。中でも、ガンマブチロラクトンがリチウムイオン解離度の向上に由来する電池特性向上の点から特に好ましい。
<2-2-4. Cyclic carboxylic acid ester>
Cyclic carboxylic acid esters include those having 3 to 12 total carbon atoms in the structural formula.
Specific examples include gamma-butyrolactone, gamma-valerolactone, gamma-caprolactone, epsilon-caprolactone and the like. Among them, gamma-butyrolactone is particularly preferable from the viewpoint of improvement in battery characteristics resulting from improvement in the degree of dissociation of lithium ions.

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

<2-2-5.エーテル系化合物>
エーテル系化合物としては、炭素数3~10の鎖状エーテル、及び炭素数3~6の環状エーテルが好ましい。
炭素数3~10の鎖状エーテルとしては、ジエチルエーテル、ジ(2-フルオロエチル)エーテル、ジ(2,2-ジフルオロエチル)エーテル、ジ(2,2,2-トリフルオロエチル)エーテル、エチル(2-フルオロエチル)エーテル、エチル(2,2,2-トリフルオロエチル)エーテル、エチル(1,1,2,2-テトラフルオロエチル)エーテル、(2-フルオロエチル)(2,2,2-トリフルオロエチル)エーテル、(2-フルオロエチル)(1,1,2,2-テトラフルオロエチル)エーテル、(2,2,2-トリフルオロエチル)(1,1,2,2-テトラフルオロエチル)エーテル、エチル-n-プロピルエーテル、エチル(3-フルオロ-n-プロピル)エーテル、エチル(3,3,3-トリフルオロ-n-プロピル)エーテル、エチル(2,2,3,3-テトラフルオロ-n-プロピル)エーテル、エチル(2,2,3,3,3-ペンタフルオロ-n-プロピル)エーテル、2-フルオロエチル-n-プロピルエーテル、(2-フルオロエチル)(3-フルオロ-n-プロピル)エーテル、(2-フルオロエチル)(3,3,3-トリフルオロ-n-プロピル)エーテル、(2-フルオロエチル)(2,2,3,3-テトラフルオロ-n-プロピル)エーテル、(2-フルオロエチル)(2,2,3,3,3-ペンタフルオロ-n-プロピル)エーテル、2,2,2-トリフルオロエチル-n-プロピルエーテル、(2,2,2-トリフルオロエチル)(3-フルオロ-n-プロピル)エーテル、(2,2,2-トリフルオロエチル)(3,3,3-トリフルオロ-n-プロピル)エーテル、(2,2,2-トリフルオロエチル)(2,2,3,3-テトラフルオロ-n-プロピル)エーテル、(2,2,2-トリフルオロエチル)(2,2,3,3,3-ペンタフルオロ-n-プロピル)エーテル、1,1,2,2-テトラフルオロエチル-n-プロピルエーテル、(1,1,2,2-テトラフルオロエチル)(3-フルオロ-n-プロピル)エーテル、(1,1,2,2-テトラフルオロエチル)(3,3,3-トリフルオロ-n-プロピル)エーテル、(1,1,2,2-テトラフルオロエチル)(2,2,3,3-テトラフルオロ-n-プロピル)エーテル、(1,1,2,2-テトラフルオロエチル)(2,2,3,3,3-ペンタフルオロ-n-プロピル)エーテル、ジ-n-プロピルエーテル、(n-プロピル)(3-フルオロ-n-プロピル)エーテル、(n-プロピル)(3,3,3-トリフルオロ-n-プロピル)エーテル、(n-プロピル)(2,2,3,3-テトラフルオロ-n-プロピル)エーテル、(n-プロピル)(2,2,3,3,3-ペンタフルオロ-n-プロピル)エーテル、ジ(3-フルオロ-n-プロピル)エーテル、(3-フルオロ-n-プロピル)(3,3,3-トリフルオロ-n-プロピル)エーテル、(3-フルオロ-n-プロピル)(2,2,3,3-テトラフルオロ-n-プロピル)エーテル、(3-フルオロ-n-プロピル)(2,2,3,3,3-ペンタフルオロ-n-プロピル)エーテル、ジ(3,3,3-トリフルオロ-n-プロピル)エーテル、(3,3,3-トリフルオロ-n-プロピル)(2,2,3,3-テトラフルオロ-n-プロピル)エーテル、(3,3,3-トリフルオロ-n-プロピル)(2,2,3
,3,3-ペンタフルオロ-n-プロピル)エーテル、ジ(2,2,3,3-テトラフルオロ-n-プロピル)エーテル、(2,2,3,3-テトラフルオロ-n-プロピル)(2,2,3,3,3-ペンタフルオロ-n-プロピル)エーテル、ジ(2,2,3,3,3-ペンタフルオロ-n-プロピル)エーテル、ジ-n-ブチルエーテル、ジメトキシメタン、メトキシエトキシメタン、メトキシ(2-フルオロエトキシ)メタン、メトキシ(2,2,2-トリフルオロエトキシ)メタンメトキシ(1,1,2,2-テトラフルオロエトキシ)メタン、ジエトキシメタン、エトキシ(2-フルオロエトキシ)メタン、エトキシ(2,2,2-トリフルオロエトキシ)メタン、エトキシ(1,1,2,2-テトラフルオロエトキシ)メタン、ジ(2-フルオロエトキシ)メタン、(2-フルオロエトキシ)(2,2,2-トリフルオロエトキシ)メタン、(2-フルオロエトキシ)(1,1,2,2-テトラフルオロエトキシ)メタンジ(2,2,2-トリフルオロエトキシ)メタン、(2,2,2-トリフルオロエトキシ)(1,1,2,2-テトラフルオロエトキシ)メタン、ジ(1,1,2,2-テトラフルオロエトキシ)メタン、ジメトキシエタン、メトキシエトキシエタン、メトキシ(2-フルオロエトキシ)エタン、メトキシ(2,2,2-トリフルオロエトキシ)エタン、メトキシ(1,1,2,2-テトラフルオロエトキシ)エタン、ジエトキシエタン、エトキシ(2-フルオロエトキシ)エタン、エトキシ(2,2,2-トリフルオロエトキシ)エタン、エトキシ(1,1,2,2-テトラフルオロエトキシ)エタン、ジ(2-フルオロエトキシ)エタン、(2-フルオロエトキシ)(2,2,2-トリフルオロエトキシ)エタン、(2-フルオロエトキシ)(1,1,2,2-テトラフルオロエトキシ)エタン、ジ(2,2,2-トリフルオロエトキシ)エタン、(2,2,2-トリフルオロエトキシ)(1,1,2,2-テトラフルオロエトキシ)エタン、ジ(1,1,2,2-テトラフルオロエトキシ)エタン、エチレングリコールジ-n-プロピルエーテル、エチレングリコールジ-n-ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
<2-2-5. Ether-based compound>
Preferred ether compounds are chain ethers having 3 to 10 carbon atoms and cyclic ethers having 3 to 6 carbon atoms.
Chain ethers having 3 to 10 carbon atoms include diethyl ether, di(2-fluoroethyl) ether, di(2,2-difluoroethyl) ether, di(2,2,2-trifluoroethyl) ether, ethyl (2-fluoroethyl) ether, ethyl (2,2,2-trifluoroethyl) ether, ethyl (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) ether, (2-fluoroethyl) (2,2,2 -trifluoroethyl)ether, (2-fluoroethyl)(1,1,2,2-tetrafluoroethyl)ether, (2,2,2-trifluoroethyl)(1,1,2,2-tetrafluoro ethyl) ether, ethyl-n-propyl ether, ethyl (3-fluoro-n-propyl) ether, ethyl (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, ethyl (2,2,3,3- tetrafluoro-n-propyl) ether, ethyl (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, 2-fluoroethyl-n-propyl ether, (2-fluoroethyl) (3-fluoro -n-propyl) ether, (2-fluoroethyl)(3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (2-fluoroethyl)(2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ) ether, (2-fluoroethyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, 2,2,2-trifluoroethyl-n-propyl ether, (2,2,2 -trifluoroethyl)(3-fluoro-n-propyl)ether, (2,2,2-trifluoroethyl)(3,3,3-trifluoro-n-propyl)ether, (2,2,2- trifluoroethyl)(2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl)ether, (2,2,2-trifluoroethyl)(2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ) ether, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-n-propyl ether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl)(3-fluoro-n-propyl) ether, (1,1,2 ,2-tetrafluoroethyl)(3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl)(2,2,3,3-tetrafluoro-n- propyl) ether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di-n-propyl ether, (n-propyl) ( 3-fluoro-n-propyl) ether, (n-propyl)(3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (n-propyl)(2,2,3,3-tetrafluoro-n- propyl) ether, (n-propyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di(3-fluoro-n-propyl) ether, (3-fluoro-n-propyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (3-fluoro-n-propyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (3-fluoro-n- propyl)(2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di(3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (3,3,3-trifluoro-n -propyl)(2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (3,3,3-trifluoro-n-propyl)(2,2,3
,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di(2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ( 2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di(2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di-n-butyl ether, dimethoxymethane, methoxy ethoxymethane, methoxy(2-fluoroethoxy)methane, methoxy(2,2,2-trifluoroethoxy)methane methoxy(1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)methane, diethoxymethane, ethoxy(2-fluoro ethoxy)methane, ethoxy(2,2,2-trifluoroethoxy)methane, ethoxy(1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)methane, di(2-fluoroethoxy)methane, (2-fluoroethoxy) ( 2,2,2-trifluoroethoxy)methane, (2-fluoroethoxy)(1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)methane di(2,2,2-trifluoroethoxy)methane, (2,2, 2-trifluoroethoxy)(1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)methane, di(1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)methane, dimethoxyethane, methoxyethoxyethane, methoxy(2-fluoroethoxy ) ethane, methoxy(2,2,2-trifluoroethoxy)ethane, methoxy(1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)ethane, diethoxyethane, ethoxy(2-fluoroethoxy)ethane, ethoxy(2, 2,2-trifluoroethoxy)ethane, ethoxy(1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)ethane, di(2-fluoroethoxy)ethane, (2-fluoroethoxy)(2,2,2-trifluoro ethoxy)ethane, (2-fluoroethoxy)(1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)ethane, di(2,2,2-trifluoroethoxy)ethane, (2,2,2-trifluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)ethane, di(1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)ethane, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether, diethylene glycol dimethyl ether etc.

炭素数3~6の環状エーテルとしては、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、3-メチルテトラヒドロフラン、1,3-ジオキサン、2-メチル-1,3-ジオキサン、4-メチル-1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン等、及びこれらのフッ素化化合物が挙げられる。
これらの中でも、ジメトキシメタン、ジエトキシメタン、エトキシメトキシメタン、エチレングリコールジ-n-プロピルエーテル、エチレングリコールジ-n-ブチルエーテル又はジエチレングリコールジメチルエーテルが、リチウムイオンへの溶媒和能力が高く、イオン解離性を向上させる点で好ましい。特に好ましくは、粘性が低く、高いイオン伝導度を与えることから、ジメトキシメタン、ジエトキシメタン又はエトキシメトキシメタンである。
Cyclic ethers having 3 to 6 carbon atoms include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxane, 2-methyl-1,3-dioxane, 4-methyl-1,3-dioxane, 1 , 4-dioxane, etc., and fluorinated compounds thereof.
Among these, dimethoxymethane, diethoxymethane, ethoxymethoxymethane, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether, and diethylene glycol dimethyl ether have high solvating ability to lithium ions and exhibit ion dissociation. It is preferable in terms of improvement. Particularly preferred are dimethoxymethane, diethoxymethane and ethoxymethoxymethane, since they have low viscosity and give high ionic conductivity.

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

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

スルホラン類としては、スルホラン及び/又はスルホラン誘導体(以下、スルホランも含めて「スルホラン類」と略記する場合がある。)が好ましい。スルホラン誘導体としては、スルホラン環を構成する炭素原子上に結合した水素原子の1以上がフッ素原子やアルキル基で置換されたものが好ましい。
中でも、2-メチルスルホラン、3-メチルスルホラン、2-フルオロスルホラン、3-フルオロスルホラン、2,2-ジフルオロスルホラン、2,3-ジフルオロスルホラン、2,4-ジフルオロスルホラン、2,5-ジフルオロスルホラン、3,4-ジフルオロスルホラン、2-フルオロ-3-メチルスルホラン、2-フルオロ-2-メチルスルホラン、3-フルオロ-3-メチルスルホラン、3-フルオロ-2-メチルスルホラン、4-フルオロ-3-メチルスルホラン、4-フルオロ-2-メチルスルホラン、5-フルオロ-3-メチルスルホラン、5-フルオロ-2-メチルスルホラン、2-フルオロメチルスルホラン、3-フルオロメチルスルホラン、2-ジフルオロメチルスルホラン、3-ジフルオロメチルスルホラン、2-トリフルオロメチルスルホラン、3-トリフルオロメチルスルホラン、2-フルオロ-3-(トリフルオロメチル)スルホラン、3-フルオロ-3-(トリフルオロメチル)スルホラン、4-フルオロ-3-(トリフルオロメチル)スルホラン、5-フルオロ-3-(トリフルオロメチル)スルホラン等がイオン伝導度が高く入出力が高い点で好ましい。
As sulfolanes, sulfolane and/or sulfolane derivatives (hereinafter sometimes abbreviated as “sulfolane” including sulfolane) are preferable. As the sulfolane derivative, one in which one or more hydrogen atoms bonded to carbon atoms constituting a sulfolane ring is substituted with a fluorine atom or an alkyl group is preferable.
Among others, 2-methylsulfolane, 3-methylsulfolane, 2-fluorosulfolane, 3-fluorosulfolane, 2,2-difluorosulfolane, 2,3-difluorosulfolane, 2,4-difluorosulfolane, 2,5-difluorosulfolane, 3,4-difluorosulfolane, 2-fluoro-3-methylsulfolane, 2-fluoro-2-methylsulfolane, 3-fluoro-3-methylsulfolane, 3-fluoro-2-methylsulfolane, 4-fluoro-3-methyl Sulfolane, 4-fluoro-2-methylsulfolane, 5-fluoro-3-methylsulfolane, 5-fluoro-2-methylsulfolane, 2-fluoromethylsulfolane, 3-fluoromethylsulfolane, 2-difluoromethylsulfolane, 3-difluoro methylsulfolane, 2-trifluoromethylsulfolane, 3-trifluoromethylsulfolane, 2-fluoro-3-(trifluoromethyl)sulfolane, 3-fluoro-3-(trifluoromethyl)sulfolane, 4-fluoro-3-( Trifluoromethyl)sulfolane, 5-fluoro-3-(trifluoromethyl)sulfolane and the like are preferable because of their high ionic conductivity and high input/output.

また、鎖状スルホンとしては、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、n-プロピルメチルスルホン、n-プロピルエチルスルホン、ジ-n-プロピルスルホン、イソプロピルメチルスルホン、イソプロピルエチルスルホン、ジイソプロピルスルホン、n-ブチルメチルスルホン、n-ブチルエチルスルホン、t-ブチルメチルスルホン、t-ブチルエチルスルホン、モノフルオロメチルメチルスルホン、ジフルオロメチルメチルスルホン、トリフルオロメチルメチルスルホン、モノフルオロエチルメチルスルホン、ジフルオロエチルメチルスルホン、トリフルオロエチルメチルスルホン、ペンタフルオロエチルメチルスルホン、エチルモノフルオロメチルスルホン、エチルジフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロメチルスルホン、パーフルオロエチルメチルスルホン、エチルトリフルオロエチルスルホン、エチルペンタフルオロエチルスルホン、ジ(トリフルオロエチル)スルホン、パーフルオロジエチルスルホン、フルオロメチル-n-プロピルスルホン、ジフルオロメチル-n-プロピルスルホン、トリフルオロメチル-n-プロピルスルホン、フルオロメチルイソプロピルスルホン、ジフルオロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル-n-プロピルスルホン、トリフルオロエチルイソプロピルスルホン、ペンタフルオロエチル-n-プロピルスルホン、ペンタフルオロエチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル-n-ブチルスルホン、トリフルオロエチル-t-ブチルスルホン、ペンタフルオロエチル-n-ブチルスルホン、ペンタフルオロエチル-t-ブチルスルホン等が挙げられる。 Examples of chain sulfone include dimethylsulfone, ethylmethylsulfone, diethylsulfone, n-propylmethylsulfone, n-propylethylsulfone, di-n-propylsulfone, isopropylmethylsulfone, isopropylethylsulfone, diisopropylsulfone, n- butylmethylsulfone, n-butylethylsulfone, t-butylmethylsulfone, t-butylethylsulfone, monofluoromethylmethylsulfone, difluoromethylmethylsulfone, trifluoromethylmethylsulfone, monofluoroethylmethylsulfone, difluoroethylmethylsulfone, trifluoroethylmethylsulfone, pentafluoroethylmethylsulfone, ethylmonofluoromethylsulfone, ethyldifluoromethylsulfone, ethyltrifluoromethylsulfone, perfluoroethylmethylsulfone, ethyltrifluoroethylsulfone, ethylpentafluoroethylsulfone, di(tri fluoroethyl)sulfone, perfluorodiethylsulfone, fluoromethyl-n-propylsulfone, difluoromethyl-n-propylsulfone, trifluoromethyl-n-propylsulfone, fluoromethylisopropylsulfone, difluoromethylisopropylsulfone, trifluoromethylisopropylsulfone , trifluoroethyl-n-propylsulfone, trifluoroethylisopropylsulfone, pentafluoroethyl-n-propylsulfone, pentafluoroethylisopropylsulfone, trifluoroethyl-n-butylsulfone, trifluoroethyl-t-butylsulfone, penta fluoroethyl-n-butylsulfone, pentafluoroethyl-t-butylsulfone and the like.

中でも、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、n-プロピルメチルスルホン、イソプロピルメチルスルホン、n-ブチルメチルスルホン、t-ブチルメチルスルホン、モノフルオロメチルメチルスルホン、ジフルオロメチルメチルスルホン、トリフルオロメチルメチルスルホン、モノフルオロエチルメチルスルホン、ジフルオロエチルメチルスルホン、トリフルオロエチルメチルスルホン、ペンタフルオロエチルメチルスルホン、エチルモノフルオロメチルスルホン、エチルジフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロエチルスルホン、エチルペンタフルオロエチルスルホン、トリフルオロメチル-n-プロピルスルホン、トリフルオロメチ
ルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル-n-ブチルスルホン、トリフルオロエチル-t-ブチルスルホン、トリフルオロメチル-n-ブチルスルホン又はトリフルオロメチル-t-ブチルスルホンが、イオン伝導度が高く入出力が高い点で好ましい。
Among others, dimethylsulfone, ethylmethylsulfone, diethylsulfone, n-propylmethylsulfone, isopropylmethylsulfone, n-butylmethylsulfone, t-butylmethylsulfone, monofluoromethylmethylsulfone, difluoromethylmethylsulfone, trifluoromethylmethylsulfone , monofluoroethylmethylsulfone, difluoroethylmethylsulfone, trifluoroethylmethylsulfone, pentafluoroethylmethylsulfone, ethylmonofluoromethylsulfone, ethyldifluoromethylsulfone, ethyltrifluoromethylsulfone, ethyltrifluoroethylsulfone, ethylpentafluoro ethylsulfone, trifluoromethyl-n-propylsulfone, trifluoromethylisopropylsulfone, trifluoroethyl-n-butylsulfone, trifluoroethyl-t-butylsulfone, trifluoromethyl-n-butylsulfone or trifluoromethyl-t -Butyl sulfone is preferred because of its high ionic conductivity and high input/output.

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

<2-3.助剤>
本発明の非水系電解液は、さらに、以下に詳述する各種の助剤を含んでいてもよい。
<2-3. Auxiliary>
The non-aqueous electrolytic solution of the present invention may further contain various auxiliary agents detailed below.

<2-3-1.炭素-炭素不飽和結合及びフッ素原子の少なくとも一方を有するカーボネート>
本発明の一実施形態に係る非水系電解液は、さらに、炭素-炭素不飽和結合を有するカーボネート、及びフッ素原子を有するカーボネートのうち少なくとも一方を含有していてもよい。
炭素-炭素不飽和結合を有するカーボネートとしては、好ましくは炭素-炭素不飽和結合を有する環状カーボネート(以下、「不飽和環状カーボネート」と略記する場合がある。)が挙げられ、フッ素原子を有するカーボネートとしては、好ましくはフッ素原子を有する環状カーボネートが挙げられる。
<2-3-1. A carbonate having at least one of a carbon-carbon unsaturated bond and a fluorine atom>
The non-aqueous electrolytic solution according to one embodiment of the present invention may further contain at least one of a carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond and a carbonate having a fluorine atom.
The carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond preferably includes a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond (hereinafter sometimes abbreviated as "unsaturated cyclic carbonate"), and a carbonate having a fluorine atom. Preferred are cyclic carbonates having a fluorine atom.

炭素-炭素不飽和結合を有する環状カーボネートとしては、炭素-炭素不飽和結合を有する環状カーボネートであれば、特に制限はなく、任意の炭素-炭素不飽和結合を有するカーボネートを用いることができる。なお、芳香環を有する置換基を有する環状カーボネートも、炭素-炭素不飽和結合を有する環状カーボネートに包含されることとする。不飽和環状カーボネートの製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。
不飽和環状カーボネートとしては、ビニレンカーボネート類、芳香環又は炭素-炭素不飽和結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート類、フェニルカーボネート類、ビニルカーボネート類、アリルカーボネート類等が挙げられる。
The cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond is not particularly limited as long as it is a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, and any carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond can be used. A cyclic carbonate having a substituent having an aromatic ring is also included in the cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond. The method for producing the unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and any known method can be selected for production.
Examples of unsaturated cyclic carbonates include vinylene carbonates, ethylene carbonates substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon unsaturated bond, phenyl carbonates, vinyl carbonates, allyl carbonates, and the like.

ビニレンカーボネート類としては、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、4,5-ジメチルビニレンカーボネート、フェニルビニレンカーボネート、4,5-ジフェニルビニレンカーボネート、ビニルビニレンカーボネート、アリルビニレンカーボネート等が挙げられる。
芳香環又は炭素-炭素不飽和結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート類の具体例としては、ビニルエチレンカーボネート、4,5-ジビニルエチレンカーボネート、フェニルエチレンカーボネート、4,5-ジフェニルエチレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネート、4,5-ジエチニルエチレンカーボネート等が挙げられる。
中でも、ビニレンカーボネート類、芳香環又は炭素-炭素不飽和結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネートが好ましく、特に、ビニレンカーボネート、4,5-ジフェニルビニレンカーボネート、4,5-ジメチルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート又はエチニルエチレンカーボネートが、安定な界面保護被膜を形成するので、より好適に用いられる。
Vinylene carbonates include vinylene carbonate, methylvinylene carbonate, 4,5-dimethylvinylene carbonate, phenylvinylene carbonate, 4,5-diphenylvinylene carbonate, vinylvinylene carbonate, and allylvinylene carbonate.
Specific examples of ethylene carbonates substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon unsaturated bond include vinylethylene carbonate, 4,5-divinylethylene carbonate, phenylethylene carbonate, 4,5-diphenylethylene carbonate, Examples include ethynylethylene carbonate, 4,5-diethynylethylene carbonate, and the like.
Among them, vinylene carbonates and ethylene carbonate substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon unsaturated bond are preferred, and vinylene carbonate, 4,5-diphenylvinylene carbonate, 4,5-dimethylvinylene carbonate, vinyl Ethylene carbonate or ethynyl ethylene carbonate are more preferred because they form stable interfacial protective coatings.

不飽和環状カーボネートの分子量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわな
い限り任意である。不飽和環状カーボネートの分子量は、通常50以上、好ましくは80以上であり、また通常250以下、好ましくは150以下である。この範囲であれば、非水系電解液に対する不飽和環状カーボネートの溶解性を確保しやすく、本発明の効果が十分に発現されやすい。
不飽和環状カーボネートは、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、不飽和環状カーボネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。不飽和環状カーボネートの含有量は、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上であり、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上であり、さらに好ましくは0.2質量%以上であり、また、通常10質量%以下であり、好ましくは8質量%以下、より好ましくは5質量%以下である。上記範囲内であれば、非水系電解液二次電池が十分な高温保存特性やサイクル特性向上効果を発現しやすい。
The molecular weight of the unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. The molecular weight of the unsaturated cyclic carbonate is usually 50 or more, preferably 80 or more, and usually 250 or less, preferably 150 or less. Within this range, it is easy to ensure the solubility of the unsaturated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolytic solution, and the effects of the present invention are easily exhibited.
The unsaturated cyclic carbonates may be used singly or in combination of two or more in any desired ratio. Moreover, the content of the unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. The content of the unsaturated cyclic carbonate is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more in 100% by mass of the non-aqueous electrolytic solution, and further It is preferably 0.2% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 8% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less. Within the above range, the non-aqueous electrolyte secondary battery tends to exhibit sufficient high-temperature storage characteristics and cycle characteristics improving effect.

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

具体的には、モノフルオロエチレンカーボネート、4,4-ジフルオロエチレンカーボネート、4,5-ジフルオロエチレンカーボネート、4-フルオロ-4-メチルエチレンカーボネート、4,5-ジフルオロ-4-メチルエチレンカーボネート、4-フルオロ-5-メチルエチレンカーボネート、4,4-ジフルオロ-5-メチルエチレンカーボネート、4-(フルオロメチル)-エチレンカーボネート、4-(ジフルオロメチル)-エチレンカーボネート、4-(トリフルオロメチル)-エチレンカーボネート、4-(フルオロメチル)-4-フルオロエチレンカーボネート、4-(フルオロメチル)-5-フルオロエチレンカーボネート、4-フルオロ-4,5-ジメチルエチレンカーボネート、4,5-ジフルオロ-4,5-ジメチルエチレンカーボネート、4,4-ジフルオロ-5,5-ジメチルエチレンカーボネート等が挙げられる。
中でも、モノフルオロエチレンカーボネート、4,4-ジフルオロエチレンカーボネート、4,5-ジフルオロエチレンカーボネート及び4,5-ジフルオロ-4,5-ジメチルエチレンカーボネートよりなる群から選ばれる少なくとも1種が、高イオン伝導性を与え、かつ好適に界面保護被膜を形成する点でより好ましい。
Specifically, monofluoroethylene carbonate, 4,4-difluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate, 4-fluoro-4-methylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-methylethylene carbonate, 4- Fluoro-5-methylethylene carbonate, 4,4-difluoro-5-methylethylene carbonate, 4-(fluoromethyl)-ethylene carbonate, 4-(difluoromethyl)-ethylene carbonate, 4-(trifluoromethyl)-ethylene carbonate , 4-(fluoromethyl)-4-fluoroethylene carbonate, 4-(fluoromethyl)-5-fluoroethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-dimethylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-dimethyl ethylene carbonate, 4,4-difluoro-5,5-dimethylethylene carbonate and the like.
Among them, at least one selected from the group consisting of monofluoroethylene carbonate, 4,4-difluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate and 4,5-difluoro-4,5-dimethylethylene carbonate has high ionic conductivity. It is more preferred from the viewpoint of imparting properties and forming an interface protective film.

フッ素化環状カーボネートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。フッ素化環状カーボネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上であり、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上であり、また、通常8質量%以下であり、好ましくは6質量%以下であり、より好ましくは5質量%以下である。この範囲であれば、非水系電解液二次電池が十分なサイクル特性や高温保存特性を発現しやすい。この範囲であれば、非水系電解液二次電池が十分なサイクル特性や高温保存特性を発現しやすい。 One of the fluorinated cyclic carbonates may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio. The content of the fluorinated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. 01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and usually 8% by mass or less, preferably 6% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less. Within this range, the non-aqueous electrolyte secondary battery tends to exhibit sufficient cycle characteristics and high-temperature storage characteristics. Within this range, the non-aqueous electrolyte secondary battery tends to exhibit sufficient cycle characteristics and high-temperature storage characteristics.

尚、フッ素化環状カーボネートは、該非水系電解液の助剤として用いても、非水溶媒として用いてもよい。非水溶媒として用いる場合のフッ素化環状カーボネートの含有量は、非水系電解液100質量%中、通常8質量%以上であり、好ましくは10質量%以上であり、より好ましくは12質量%以上であり、また、通常85質量%以下であり、好ましく
は80質量%以下であり、より好ましくは75質量%以下である。この範囲であれば、非水系電解液二次電池が十分なサイクル特性向上効果を発現しやすく、放電容量維持率が低下することを回避しやすい。
The fluorinated cyclic carbonate may be used as an auxiliary agent for the non-aqueous electrolytic solution or as a non-aqueous solvent. The content of the fluorinated cyclic carbonate when used as a non-aqueous solvent is usually 8% by mass or more, preferably 10% by mass or more, more preferably 12% by mass or more in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte. It is usually 85% by mass or less, preferably 80% by mass or less, and more preferably 75% by mass or less. Within this range, the non-aqueous electrolyte secondary battery tends to exhibit a sufficient effect of improving cycle characteristics, and it is easy to avoid a decrease in the discharge capacity retention rate.

本発明の一実施形態に係る非水系電解液において、前記炭素-炭素不飽和結合及びフッ素原子の少なくとも一方を有するカーボネートが、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネート、及びフルオロエチレンカーボネートからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。 In the non-aqueous electrolytic solution according to one embodiment of the present invention, the carbonate having at least one of a carbon-carbon unsaturated bond and a fluorine atom is a group consisting of vinylene carbonate, vinylethylene carbonate, ethynylethylene carbonate, and fluoroethylene carbonate. At least one more selected is preferred.

<2-3-2.フッ素化不飽和環状カーボネート>
フッ素化環状カーボネートとして、不飽和結合とフッ素原子とを有する環状カーボネート(以下、「フッ素化不飽和環状カーボネート」と略記する場合がある。)を用いることができる。フッ素化不飽和環状カーボネートは、特に制限されない。中でもフッ素原子が1個又は2個のものが好ましい。フッ素化不飽和環状カーボネートの製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。
フッ素化不飽和環状カーボネートとしては、ビニレンカーボネート誘導体、芳香環又は炭素-炭素不飽和結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート誘導体等が挙げられる。
<2-3-2. Fluorinated unsaturated cyclic carbonate>
As the fluorinated cyclic carbonate, a cyclic carbonate having an unsaturated bond and a fluorine atom (hereinafter sometimes abbreviated as "fluorinated unsaturated cyclic carbonate") can be used. The fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited. Among them, those having one or two fluorine atoms are preferable. The method for producing the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and any known method can be selected for production.
The fluorinated unsaturated cyclic carbonates include vinylene carbonate derivatives, ethylene carbonate derivatives substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon unsaturated bond, and the like.

ビニレンカーボネート誘導体としては、4-フルオロビニレンカーボネート、4-フルオロ-5-メチルビニレンカーボネート、4-フルオロ-5-フェニルビニレンカーボネート、4,5-ジフルオロエチレンカーボネート等が挙げられる。
芳香環又は炭素-炭素不飽和結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート誘導体としては、4-フルオロ-4-ビニルエチレンカーボネート、4-フルオロ-5-ビニルエチレンカーボネート、4,4-ジフルオロ-4-ビニルエチレンカーボネート、4,5-ジフルオロ-4-ビニルエチレンカーボネート、4-フルオロ-4,5-ジビニルエチレンカーボネート、4,5-ジフルオロ-4,5-ジビニルエチレンカーボネート、4-フルオロ-4-フェニルエチレンカーボネート、4-フルオロ-5-フェニルエチレンカーボネート、4,4-ジフルオロ-5-フェニルエチレンカーボネート、4,5-ジフルオロ-4-フェニルエチレンカーボネート等が挙げられる。
Vinylene carbonate derivatives include 4-fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-5-methylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-phenylvinylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate and the like.
Ethylene carbonate derivatives substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon unsaturated bond include 4-fluoro-4-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-5-vinylethylene carbonate, 4,4-difluoro-4 -vinylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-divinylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-divinylethylene carbonate, 4-fluoro-4-phenyl ethylene carbonate, 4-fluoro-5-phenylethylene carbonate, 4,4-difluoro-5-phenylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-phenylethylene carbonate and the like.

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

フッ素化不飽和環状カーボネートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、フッ素化不飽和環状カーボネートの配合量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。フッ素化不飽和環状カーボネートの含有量は、非水系電解液100質量%中、通常0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上であり、また、通常5質量%以下、好ましくは4質量%以下、より好ましくは3質量%以下である。この範囲であれば、非水系電解液二次電池が十分なサイクル特性向上効果を発現しやすい。 The fluorinated unsaturated cyclic carbonates may be used singly, or two or more of them may be used in any combination and ratio. Also, the amount of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate to be blended is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. The content of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more in 100% by mass of the non-aqueous electrolytic solution, and , usually 5% by mass or less, preferably 4% by mass or less, more preferably 3% by mass or less. Within this range, the non-aqueous electrolyte secondary battery tends to exhibit a sufficient effect of improving cycle characteristics.

<2-3-3.シアノ基を有する化合物>
本発明の非水系電解液において、用いることができるシアノ基を有する化合物としては、分子内にシアノ基を有している化合物であれば特にその種類は限定されないが、下記一般式(4)で表される化合物がより好ましい。シアノ基を有する化合物の製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。

Figure 0007301557000002
<2-3-3. Compound Having a Cyano Group>
In the nonaqueous electrolytic solution of the present invention, the compound having a cyano group that can be used is not particularly limited as long as it is a compound having a cyano group in the molecule. Compounds represented are more preferred. The method for producing the compound having a cyano group is not particularly limited, and any known method can be selected for production.
Figure 0007301557000002

一般式(4)中、Tは、炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子及びハロゲン原子からなる群より選ばれる原子で構成された有機基を表し、Uは置換基を有してもよい炭素数1から10のV価の有機基である。Vは1以上の整数であり、Vが2以上の場合は、Tは互いに同一であっても異なっていてもよい。
シアノ基を有する化合物の分子量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。シアノ基を有する化合物の分子量は、通常40以上であり、好ましくは45以上、より好ましくは50以上であり、また、通常200以下、好ましくは180以下、より好ましくは170以下である。この範囲であれば、非水系電解液に対するシアノ基を有する化合物の溶解性を確保しやすく、本発明の効果が発現されやすい。
In general formula (4), T represents an organic group composed of atoms selected from the group consisting of a carbon atom, a hydrogen atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom and a halogen atom, and U represents a substituent. is a V-valent organic group having 1 to 10 carbon atoms which may have V is an integer of 1 or more, and when V is 2 or more, T may be the same or different.
The molecular weight of the compound having a cyano group is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. The molecular weight of the compound having a cyano group is usually 40 or more, preferably 45 or more, more preferably 50 or more, and usually 200 or less, preferably 180 or less, more preferably 170 or less. Within this range, it is easy to ensure the solubility of the compound having a cyano group in the non-aqueous electrolytic solution, and the effects of the present invention are likely to be exhibited.

一般式(4)で表される化合物の具体例としては、例えば、
アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、イソバレロニトリル、ラウロニトリル2-メチルブチロニトリル、トリメチルアセトニトリル、ヘキサンニトリル、シクロペンタンカルボニトリル、シクロヘキサンカルボニトリル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、クロトノニトリル、3-メチルクロトノニトリル、2-メチル-2-ブテン二トリル、2-ペンテンニトリル、2-メチル-2-ペンテンニトリル、3-メチル-2-ペンテンニトリル、2-ヘキセンニトリル、フルオロアセトニトリル、ジフルオロアセトニトリル、トリフルオロアセトニトリル、2-フルオロプロピオニトリル、3-フルオロプロピオニトリル、2,2-ジフルオロプロピオニトリル、2,3-ジフルオロプロピオニトリル、3,3-ジフルオロプロピオニトリル、2,2,3-トリフルオロプロピオニトリル、3,3,3-トリフルオロプロピオニトリル、3,3’-オキシジプロピオニトリル、3,3’-チオジプロピオニトリル、1,2,3-プロパントリカルボニトリル、1,3,5-ペンタントリカルボニトリル、ペンタフルオロプロピオニトリル等のシアノ基を1つ有する化合物;
マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、アゼラニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル、ドデカンジニトリル、メチルマロノニトリル、エチルマロノニトリル、イソプロピルマロノニトリル、tert-ブチルマロノニトリル、メチルスクシノニトリル、2,2-ジメチルスクシノニトリル、2,3-ジメチルスクシノニトリル、トリメチルスクシノニトリル、テトラメチルスクシノニトリル、3,3’-(エチレンジオキシ)ジプロピオニトリル、3,3’-(エチレンジチオ)ジプロピオニトリル等のシアノ基を2つ有する化合物;
1,2,3-トリス(2-シアノエトキシ)プロパン、トリス(2-シアノエチル)アミン等のシアノ基を3つ有する化合物;
メチルシアネート、エチルシアネート、プロピルシアネート、ブチルシアネート、ペンチルシアネート、ヘキシルシアネート、ヘプチルシアネートなどのシアネート化合物;
メチルチオシアネート、エチルチオシアネート、プロピルチオシアネート、ブチルチオシアネート、ペンチルチオシアネート、ヘキシルチオシアネート、ヘプチルチオシアネート、メタンスルホニルシアニド、エタンスルホニルシアニド、プロパンスルホニルシアニド、ブタンスルホニルシアニド、ペンタンスルホニルシアニド、ヘキサンスルホニルシアニド、ヘプタンスルホニルシアニド、メチルスルフロシアニダート、エチルスルフロシアニダート、プロピルスルフロシアニダート、ブチルスルフロシアニダート、ペンチルスルフロシアニダート、ヘキシルスルフロシアニダート、ヘプチルスルフロシアニダートなどの含硫黄化合物;
シアノジメチルホスフィン、シアノジメチルホスフィンオキシド、シアノメチルホスフ
ィン酸メチル、シアノメチル亜ホスフィン酸メチル、ジメチルホスフィン酸シアニド、ジメチル亜ホスフィン酸シアニド、シアノホスホン酸ジメチル、シアノ亜ホスホン酸ジメチル、メチルホスホン酸シアノメチル、メチル亜ホスホン酸シアノメチル、リン酸シアノジメチル亜リン酸シアノジメチルなどの含リン化合物;
等が挙げられる。
Specific examples of the compound represented by the general formula (4) include, for example,
acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, valeronitrile, isovaleronitrile, lauronitrile 2-methylbutyronitrile, trimethylacetonitrile, hexanenitrile, cyclopentanecarbonitrile, cyclohexanecarbonitrile, acrylonitrile, methacrylonitrile, Crotononitrile, 3-methylcrotononitrile, 2-methyl-2-butenenitrile, 2-pentenenitrile, 2-methyl-2-pentenenitrile, 3-methyl-2-pentenenitrile, 2-hexenenitrile, fluoro acetonitrile, difluoroacetonitrile, trifluoroacetonitrile, 2-fluoropropionitrile, 3-fluoropropionitrile, 2,2-difluoropropionitrile, 2,3-difluoropropionitrile, 3,3-difluoropropionitrile, 2,2,3-trifluoropropionitrile, 3,3,3-trifluoropropionitrile, 3,3'-oxydipropionitrile, 3,3'-thiodipropionitrile, 1,2,3-propanetrile compounds having one cyano group such as carbonitrile, 1,3,5-pentanetricarbonitrile, pentafluoropropionitrile;
malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimeronitrile, suberonitrile, azelanitrile, sebaconitrile, undecanedinitrile, dodecanedinitrile, methylmalononitrile, ethylmalononitrile, isopropylmalononitrile, tert-butylmalononitrile, methylsuccinonitrile , 2,2-dimethylsuccinonitrile, 2,3-dimethylsuccinonitrile, trimethylsuccinonitrile, tetramethylsuccinonitrile, 3,3′-(ethylenedioxy)dipropionitrile, 3,3′-( compounds having two cyano groups such as ethylenedithio)dipropionitrile;
Compounds having three cyano groups such as 1,2,3-tris(2-cyanoethoxy)propane and tris(2-cyanoethyl)amine;
cyanate compounds such as methylcyanate, ethylcyanate, propylcyanate, butylcyanate, pentylcyanate, hexylcyanate, heptylcyanate;
methyl thiocyanate, ethyl thiocyanate, propyl thiocyanate, butyl thiocyanate, pentyl thiocyanate, hexyl thiocyanate, heptyl thiocyanate, methanesulfonyl cyanide, ethanesulfonyl cyanide, propanesulfonyl cyanide, butanesulfonyl cyanide, pentanesulfonyl cyanide, hexanesulfonyl cyanide , heptanesulfonyl cyanidate, methylsulfurocyanidate, ethylsulfurocyanidate, propylsulfurocyanidate, butylsulfurocyanidate, pentylsulfurocyanidate, hexylsulfurocyanidate, heptylsulfurocyanidate sulfur-containing compounds such as furocyanidate;
Cyanodimethylphosphine, cyanodimethylphosphine oxide, methyl cyanomethylphosphinate, methyl cyanomethylphosphite, dimethylphosphinate cyanide, dimethylphosphite cyanide, dimethyl cyanophosphonate, dimethyl cyanophosphonite, cyanomethyl methylphosphonate, methyl phosphonite Phosphorus-containing compounds such as cyanomethyl acid, cyanodimethyl phosphate, and cyanodimethyl phosphite;
etc.

これらのうち、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、イソバレロニトリル、ラウロニトリル、クロトノニトリル、3‐メチルクロトノニトリル、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、アゼラニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル又はドデカンジニトリルが保存特性向上の点から好ましく、シアノ基を2つ有する、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、アゼラニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル、又はドデカンジニトリルがより好ましい。 Among these, acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, valeronitrile, isovaleronitrile, lauronitrile, crotononitrile, 3-methylcrotononitrile, malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, Pimeronitrile, suberonitrile, azelanitrile, sebaconitrile, undecandinitrile, or dodecanedinitrile are preferred from the viewpoint of improving storage characteristics, and malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimeronitrile, suberonitrile, azelanitrile, and sebaconitrile having two cyano groups. , undecandinitrile, or dodecandinitrile are more preferred.

シアノ基を有する化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。本発明の非水系電解液全体に対するシアノ基を有する化合物の含有量に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、本発明の非水系電解液に対して、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.3質量%以上、また、通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下の濃度で含有させる。上記範囲を満たした場合は、入出力特性や充放電レート特性、サイクル特性、高温保存特性等の効果がより向上する。 The compounds having a cyano group may be used singly, or two or more of them may be used in any combination and ratio. The content of the compound having a cyano group in the entire non-aqueous electrolytic solution of the present invention is not limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. 001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, and more It is preferably contained at a concentration of 3% by mass or less. When the above range is satisfied, effects such as input/output characteristics, charge/discharge rate characteristics, cycle characteristics, and high-temperature storage characteristics are further improved.

<2-3-4.イソシアネート化合物>
本発明の非水系電解液において、用いることができるイソシアネート基を有する化合物(以下、「イソシアネート化合物」と略記する場合もある。)としては、分子内にイソシアネート基を有している化合物であれば特にその種類は限定されない。イソシアネート化合物としては、分子内にイソシアネート基を2つ有しているジイソシアネート化合物が好ましい。
<2-3-4. Isocyanate compound>
In the non-aqueous electrolytic solution of the present invention, the compound having an isocyanate group that can be used (hereinafter sometimes abbreviated as "isocyanate compound") is a compound having an isocyanate group in the molecule. The type is not particularly limited. As the isocyanate compound, a diisocyanate compound having two isocyanate groups in the molecule is preferable.

<2-3-4-1.ジイソシアネート化合物>
本発明の非水系電解液において、用いることができるジイソシアネート化合物としては、分子内に、窒素原子をイソシアネート基にのみ有し、また、下記一般式(5)で表される化合物が好ましい。

Figure 0007301557000003
<2-3-4-1. Diisocyanate compound>
As the diisocyanate compound that can be used in the non-aqueous electrolytic solution of the present invention, a compound having a nitrogen atom only in the isocyanate group in the molecule and represented by the following general formula (5) is preferable.
Figure 0007301557000003

上記一般式(5)において、Xは環状構造を含んでいてもよく、かつ炭素数1以上15以下の有機基である。Xの炭素数は、通常2以上、好ましくは3以上、より好ましくは4以上であり、また通常14以下、好ましくは12以下、より好ましくは10以下、さらに好ましくは8以下である。
上記一般式(5)中、Xは、炭素数4~6のシクロアルキレン基あるいは芳香族炭化水素基を1つ以上有する、炭素数4~15の有機基であることが特に好ましい。このとき、シクロアルキレン基上の水素原子はメチル基又はエチル基で置換されていてもよい。上記環状構造を有するジイソシアネート化合物は、立体的に嵩高いため分子であるため、正極上での副反応が起こりにくく、その結果サイクル特性ならびに高温保存特性が向上する。ここで、シクロアルキレン基あるいは芳香族炭化水素基に結合する基の結合部位は特段限定されず、メタ位、パラ位、オルト位のいずれであってもよいが、メタ位又はパラ位が、
被膜間架橋距離が適切となることでリチウムイオン伝導性に有利となり、抵抗を低下させやすいために好ましい。また、シクロアルキレン基はシクロペンチレン基又はシクロへキシレン基であることが、ジイソシアネート化合物自体が副反応を起こしにくい観点で好ましく、シクロへキシレン基であることが、分子運動性の影響により抵抗を低下させやすいことからより好ましい。
また、シクロアルキレン基あるいは芳香族炭化水素基とイソシアネート基との間には炭素数1~3のアルキレン基を有していることが好ましい。アルキレン基を有することで立体的に嵩高くなるため、正極上での副反応が起こりにくくなる。さらにアルキレン基が炭素数1~3であれば全分子量に対するイソシアネート基の占める割合が大きく変化しないため、本発明の効果が顕著に発現しやすくなる。
In the above general formula (5), X may contain a cyclic structure and is an organic group having from 1 to 15 carbon atoms. The number of carbon atoms in X is usually 2 or more, preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and is usually 14 or less, preferably 12 or less, more preferably 10 or less, still more preferably 8 or less.
In the general formula (5), X is particularly preferably an organic group having 4 to 15 carbon atoms and having one or more cycloalkylene groups or aromatic hydrocarbon groups having 4 to 6 carbon atoms. At this time, a hydrogen atom on the cycloalkylene group may be substituted with a methyl group or an ethyl group. Since the diisocyanate compound having the cyclic structure is a molecule because it is sterically bulky, side reactions on the positive electrode are less likely to occur, resulting in improved cycle characteristics and high-temperature storage characteristics. Here, the bonding site of the group that bonds to the cycloalkylene group or the aromatic hydrocarbon group is not particularly limited, and may be any of the meta-position, para-position, and ortho-position.
An appropriate cross-linking distance between films is advantageous for lithium ion conductivity, and is preferable because resistance is easily lowered. In addition, the cycloalkylene group is preferably a cyclopentylene group or a cyclohexylene group from the viewpoint that the diisocyanate compound itself is unlikely to cause a side reaction, and a cyclohexylene group is preferred because of the effect of molecular mobility. It is more preferable because it is easy to reduce.
Moreover, it is preferable to have an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms between the cycloalkylene group or the aromatic hydrocarbon group and the isocyanate group. Since having an alkylene group makes the material sterically bulky, side reactions on the positive electrode are less likely to occur. Furthermore, when the alkylene group has 1 to 3 carbon atoms, the ratio of the isocyanate group to the total molecular weight does not change significantly, so that the effect of the present invention can be remarkably exhibited.

上記一般式(5)で表されるジイソシアネート化合物の分子量は特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。分子量は、通常80以上であり、好ましくは115以上、より好ましくは170以上であり、また、通常300以下であり、好ましくは230以下である。この範囲であれば、非水系電解液に対するジイソシアネート化合物の溶解性を確保しやすく、本発明の効果が発現されやすい。 The molecular weight of the diisocyanate compound represented by the general formula (5) is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. The molecular weight is usually 80 or more, preferably 115 or more, more preferably 170 or more, and usually 300 or less, preferably 230 or less. Within this range, it is easy to ensure the solubility of the diisocyanate compound in the non-aqueous electrolytic solution, and the effects of the present invention are likely to be exhibited.

ジイソシアネート化合物の具体例としては、例えば、
1,2-ジイソシアナトシクロペンタン、1,3-ジイソシアナトシクロペンタン、1,2-ジイソシアナトシクロヘキサン、1,3-ジイソシアナトシクロヘキサン、1,4-ジイソシアナトシクロヘキサン、1,2-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタン-2,2′-ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン-2,4′-ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン-3,3′-ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン-4,4′-ジイソシアネート、等のシクロアルカン環含有ジイソシアネート類;
1,2-フェニレンジイソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、トリレン-2,3-ジイソシアネート、トリレン-2,4-ジイソシアネート、トリレン-2,5-ジイソシアネート、トリレン-2,6-ジイソシアネート、トリレン-3,4-ジイソシアネート、トリレン-3,5-ジイソシアネート、1,2-ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,3-ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,4-ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、2,4-ジイソシアナトビフェニル、2,6-ジイソシアナトビフェニル、2,2′-ジイソシアナトビフェニル、3,3′-ジイソシアナトビフェニル、4,4′-ジイソシアナト-2-メチルビフェニル、4,4′-ジイソシアナト-3-メチルビフェニル、4,4′-ジイソシアナト-3,3′-ジメチルビフェニル、4,4′-ジイソシアナトジフェニルメタン、4,4′-ジイソシアナト-2-メチルジフェニルメタン、4,4′-ジイソシアナト-3-メチルジフェニルメタン、4,4′-ジイソシアナト-3,3′-ジメチルジフェニルメタン、1,5-ジイソシアナトナフタレン、1,8-ジイソシアナトナフタレン、2,3-ジイソシアナトナフタレン、1,5-ビス(イソシアナトメチル)ナフタレン、1,8-ビス(イソシアナトメチル)ナフタレン、2,3-ビス(イソシアナトメチル)ナフタレン等の芳香環含有ジイソシアネート類;
などが挙げられる。
Specific examples of diisocyanate compounds include, for example,
1,2-diisocyanatocyclopentane, 1,3-diisocyanatocyclopentane, 1,2-diisocyanatocyclohexane, 1,3-diisocyanatocyclohexane, 1,4-diisocyanatocyclohexane, 1,2 -bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, dicyclohexylmethane-2,2'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-2,4' - cycloalkane ring-containing diisocyanates such as diisocyanate, dicyclohexylmethane-3,3'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate;
1,2-phenylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, tolylene-2,3-diisocyanate, tolylene-2,4-diisocyanate, tolylene-2,5-diisocyanate, tolylene-2,6 -diisocyanate, tolylene-3,4-diisocyanate, tolylene-3,5-diisocyanate, 1,2-bis(isocyanatomethyl)benzene, 1,3-bis(isocyanatomethyl)benzene, 1,4-bis(isocyanate) natomethyl)benzene, 2,4-diisocyanatobiphenyl, 2,6-diisocyanatobiphenyl, 2,2'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-diisocyanatobiphenyl, 4,4'-diisocyanato- 2-methylbiphenyl, 4,4'-diisocyanato-3-methylbiphenyl, 4,4'-diisocyanato-3,3'-dimethylbiphenyl, 4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, 4,4'-diisocyanato-2 -methyldiphenylmethane, 4,4'-diisocyanato-3-methyldiphenylmethane, 4,4'-diisocyanato-3,3'-dimethyldiphenylmethane, 1,5-diisocyanatonaphthalene, 1,8-diisocyanatonaphthalene, 2 ,3-diisocyanatonaphthalene, 1,5-bis(isocyanatomethyl)naphthalene, 1,8-bis(isocyanatomethyl)naphthalene, 2,3-bis(isocyanatomethyl)naphthalene and other aromatic ring-containing diisocyanates ;
etc.

これらの中でも、1,2-ジイソシアナトシクロペンタン、1,3-ジイソシアナトシクロペンタン、1,2-ジイソシアナトシクロヘキサン、1,3-ジイソシアナトシクロヘキサン、1,4-ジイソシアナトシクロヘキサン、1,2-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,2-フェニレンジイソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、1,2-ビス(
イソシアナトメチル)ベンゼン、1,3-ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,4-ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、2,4-ジイソシアナトビフェニル又は2,6-ジイソシアナトビフェニルが、負極上により緻密な複合的な被膜が形成され、その結果、電池耐久性が向上するため、好ましい。
これらの中でも、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、1,2-ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,3-ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン又は1,4-ビス(イソシアナトメチル)ベンゼンが、その分子の対称性から負極上にリチウムイオン伝導性に有利な被膜が形成され、その結果、電池特性がさらに向上するため、より好ましい。
また上述したジイソシアネート化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Among these, 1,2-diisocyanatocyclopentane, 1,3-diisocyanatocyclopentane, 1,2-diisocyanatocyclohexane, 1,3-diisocyanatocyclohexane, 1,4-diisocyanatocyclohexane , 1,2-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, 1,2-phenylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate , 1,4-phenylene diisocyanate, 1,2-bis (
isocyanatomethyl)benzene, 1,3-bis(isocyanatomethyl)benzene, 1,4-bis(isocyanatomethyl)benzene, 2,4-diisocyanatobiphenyl or 2,6-diisocyanatobiphenyl is the negative electrode This is preferable because a denser composite coating is formed thereon, resulting in improved battery durability.
Among these, 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 1,2-bis(isocyanato methyl)benzene, 1,3-bis(isocyanatomethyl)benzene or 1,4-bis(isocyanatomethyl)benzene forms a film on the negative electrode that is advantageous for lithium ion conductivity due to its molecular symmetry; As a result, battery characteristics are further improved, which is more preferable.
Moreover, the diisocyanate compound mentioned above may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

本発明の非水系電解液において、用いることができるジイソシアネート化合物の含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、本発明の非水系電解液に対して、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.3質量%以上、また、通常5質量%以下、好ましくは4質量%以下、より好ましくは3質量%以下、さらに好ましくは2質量%以下である。含有量が上記範囲内であると、サイクル、保存等の耐久性を向上でき、本発明の効果を十分に発揮できる。
尚、ジイソシアネート化合物の製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。また、市販品を用いてもよい。
The content of the diisocyanate compound that can be used in the non-aqueous electrolytic solution of the present invention is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. Usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 0.3% by mass or more, and usually 5% by mass or less, preferably 4% by mass Below, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 2% by mass or less. When the content is within the above range, durability such as cycle and storage can be improved, and the effects of the present invention can be fully exhibited.
The method for producing the diisocyanate compound is not particularly limited, and any known method can be selected for production. Moreover, you may use a commercial item.

<2-3-4-2.ジイソシアネート化合物以外のイソシアネート化合物>
本発明の非水系電解液は、ジイソシアネート化合物以外のイソシアネート化合物を含んでもよい。以下、本発明の非水系電解液において、用いることができるジイソシアネート化合物以外のイソシアネート化合物を具体例を挙げて説明する。
イソシアネート化合物の具体例としては、例えば、
メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、プロピルイソシアネート、イソプロピルイソシアネート、ブチルイソシアネート、t-ブチルイソシアネート、ペンチルイソシアネート、ヘキシルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、フェニルイソシアネート、フロロフェニルイソシアネートなどの炭化水素系モノイソシアネート化合物;
ビニルイソシアネート、アリルイソシアネート、エチニルイソシアネート、プロピニルイソシアネートなどの炭素-炭素不飽和結合を有するモノイソシアネート化合物;
(オルト-、メタ-、パラ-)トルエンスルホニルイソシアネート、ベンゼンスルホニルイソシアネート、フルオロスルホニルイソシアネート、フェノキシスルホニルイソシアネート、ペンタフルオロフェノキシスルホニルイソシアネート、メトキシスルホニルイソシアネートなどのイソシアネート化合物;
等が挙げられる。
<2-3-4-2. Isocyanate compounds other than diisocyanate compounds>
The non-aqueous electrolytic solution of the present invention may contain an isocyanate compound other than the diisocyanate compound. Specific examples of isocyanate compounds other than diisocyanate compounds that can be used in the non-aqueous electrolytic solution of the present invention are described below.
Specific examples of isocyanate compounds include, for example,
Hydrocarbon monoisocyanate compounds such as methyl isocyanate, ethyl isocyanate, propyl isocyanate, isopropyl isocyanate, butyl isocyanate, t-butyl isocyanate, pentyl isocyanate, hexyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, phenyl isocyanate, and fluorophenyl isocyanate;
Monoisocyanate compounds having carbon-carbon unsaturated bonds such as vinyl isocyanate, allyl isocyanate, ethynyl isocyanate, and propynyl isocyanate;
isocyanate compounds such as (ortho-, meta-, para-)toluenesulfonyl isocyanate, benzenesulfonyl isocyanate, fluorosulfonyl isocyanate, phenoxysulfonyl isocyanate, pentafluorophenoxysulfonyl isocyanate, methoxysulfonyl isocyanate;
etc.

以上説明したイソシアネート化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
本発明の非水系電解液全体に対するイソシアネート化合物の配合量に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。前記配合量は、本発明の非水系電解液に対して、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、また、通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、さらに好ましくは2質量%以下、特に好ましくは1質量%以下、最も好ましくは0.5質量%以下である。含有量が上記範囲内であると、サイクル、保存等の耐久性を向上でき、本発明の効果を十分に発揮できる。
尚、イソシアネート化合物の製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択し
て製造することが可能である。また、市販品を用いてもよい。
One of the isocyanate compounds described above may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio.
There is no restriction on the amount of the isocyanate compound to be added to the entire non-aqueous electrolytic solution of the present invention, and it is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. The amount is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and usually 10% by mass or less with respect to the non-aqueous electrolytic solution of the present invention. , preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 2% by mass or less, particularly preferably 1% by mass or less, and most preferably 0.5% by mass or less. When the content is within the above range, durability such as cycle and storage can be improved, and the effects of the present invention can be fully exhibited.
The method for producing the isocyanate compound is not particularly limited, and any known method can be selected for production. Moreover, you may use a commercial item.

<2-3-5.カルボン酸無水物>
本発明の非水系電解液において、用いることができるカルボン酸無水物としては、下記一般式(6)で表される化合物が好ましい。カルボン酸無水物の製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。

Figure 0007301557000004
<2-3-5. Carboxylic anhydride>
As the carboxylic acid anhydride that can be used in the non-aqueous electrolytic solution of the present invention, a compound represented by the following general formula (6) is preferable. The method for producing the carboxylic anhydride is not particularly limited, and any known method can be selected for production.
Figure 0007301557000004

一般式(6)中、R及びR10はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよい、炭素数1以上15以下の炭化水素基を表す。R及びR10が互いに結合して、環状構造を形成していてもよい。
及びR10は、一価の炭化水素基であれば、その種類は特に制限されない。例えば、脂肪族炭化水素基であっても芳香族炭化水素基であってもよく、脂肪族炭化水素基と芳香族炭化水素基とが結合したものであってもよい。脂肪族炭化水素基は、飽和炭化水素基であってもよく、不飽和結合(炭素-炭素二重結合又は炭素-炭素三重結合)を含んでいてもよい。また、脂肪族炭化水素基は、鎖状であっても環状であってもよく、鎖状の場合は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。さらには、鎖状と環状とが結合したものであってもよい。なお、R及びR10は互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
In general formula (6), R 9 and R 10 each independently represent a hydrocarbon group having 1 or more and 15 or less carbon atoms, which may have a substituent. R 9 and R 10 may combine with each other to form a cyclic structure.
The types of R 9 and R 10 are not particularly limited as long as they are monovalent hydrocarbon groups. For example, it may be an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or a combination of an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group and may contain an unsaturated bond (carbon-carbon double bond or carbon-carbon triple bond). The aliphatic hydrocarbon group may be chain or cyclic, and in the case of chain, it may be linear or branched. Furthermore, it may be a combination of a chain and a ring. R 9 and R 10 may be the same or different.

また、R及びR10が互いに結合して環状構造を形成する場合、R及びR10が互いに結合して構成された炭化水素基は二価である。二価の炭化水素基の種類は特に制限されない。即ち、脂肪族基でも芳香族基でもよく、脂肪族基と芳香族基とが結合したものでもよい。脂肪族基の場合、飽和基でも不飽和基でもよい。また、鎖状基でも環状基でもよく、鎖状基の場合は直鎖状基でも分岐鎖状基でもよい。さらには鎖状基と環状基とが結合したものでもよい。
また、R及びR10の炭化水素基が置換基を有する場合、その置換基の種類は、本発明の趣旨に反するものでない限り特に制限されないが、例としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。又はロゲン原子以外の置換基として、エステル基、シアノ基、カルボニル基、エーテル基等の官能基を有する置換基なども挙げられ、好ましくはシアノ基、カルボニル基である。R及びR10の炭化水素基は、これらの置換基を一つのみ有していてもよく、二つ以上有していてもよい。二つ以上の置換基を有する場合、それらの置換基は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。
In addition, when R9 and R10 are bonded together to form a cyclic structure, the hydrocarbon group formed by bonding R9 and R10 together is divalent. The type of divalent hydrocarbon group is not particularly limited. That is, it may be an aliphatic group, an aromatic group, or a combination of an aliphatic group and an aromatic group. In the case of an aliphatic group, it may be a saturated group or an unsaturated group. Moreover, it may be a chain group or a cyclic group, and in the case of a chain group, it may be a linear group or a branched group. Furthermore, it may be a combination of a chain group and a cyclic group.
In addition, when the hydrocarbon groups of R 9 and R 10 have a substituent, the type of the substituent is not particularly limited as long as it does not contradict the spirit of the present invention, examples include fluorine atom, chlorine atom, bromine atom , and iodine atoms, preferably fluorine atoms. Alternatively, substituents other than the rogen atom include substituents having functional groups such as an ester group, a cyano group, a carbonyl group, an ether group, etc., preferably a cyano group and a carbonyl group. The hydrocarbon groups of R 9 and R 10 may have only one of these substituents, or may have two or more of them. When having two or more substituents, those substituents may be the same or different from each other.

及びR10の各々の炭化水素基の炭素数は、通常1以上であり、また通常15以下、好ましくは12以下、より好ましくは10以下、さらに好ましくは9以下である。RとR10とが互いに結合して二価の炭化水素基を形成している場合は、その二価の炭化水素基の炭素数が、通常1以上であり、また通常15以下、好ましくは13以下、より好ましくは10以下、さらに好ましくは8以下である。尚、R及びR10の炭化水素基が炭素原子を含有する置換基を有する場合は、その置換基も含めたR及びR10全体の炭素数が上記範囲を満たしていることが好ましい。 The number of carbon atoms in each of the hydrocarbon groups of R 9 and R 10 is usually 1 or more, and is usually 15 or less, preferably 12 or less, more preferably 10 or less, still more preferably 9 or less. When R 9 and R 10 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group, the number of carbon atoms in the divalent hydrocarbon group is usually 1 or more and usually 15 or less, preferably It is 13 or less, more preferably 10 or less, and still more preferably 8 or less. When the hydrocarbon groups of R 9 and R 10 have a substituent containing a carbon atom, it is preferable that the total number of carbon atoms in R 9 and R 10 including the substituent satisfies the above range.

次いで、上記一般式(6)で表わされるカルボン酸無水物(以下、「酸無水物」と略記することもある。)の具体例について説明する。なお、以下の例示において「類縁体」と
は、例示される酸無水物の構造の一部を、本発明の趣旨に反しない範囲で、別の構造に置き換えることにより得られる酸無水物を指すもので、例えば複数の酸無水物からなる二量体、三量体及び四量体など、又は、置換基の炭素数が同じではあるが分岐鎖を有するなど構造異性のもの、置換基が酸無水物に結合する部位が異なるものなどが挙げられる。
Next, specific examples of the carboxylic acid anhydride represented by the general formula (6) (hereinafter sometimes abbreviated as "acid anhydride") will be described. In the following examples, the term "analog" refers to an acid anhydride obtained by replacing a part of the structure of the exemplified acid anhydride with another structure within the scope of the present invention. For example, dimers, trimers and tetramers consisting of multiple acid anhydrides, or structural isomers such as having the same number of carbon atoms in the substituent but having a branched chain, and the substituent is an acid Examples include those with different sites that bind to anhydrides.

まず、R及びR10が同一である酸無水物の具体例を以下に挙げる。
及びR10が鎖状アルキル基である酸無水物の具体例としては、無水酢酸、プロピオン酸無水物、ブタン酸無水物、2-メチルプロピオン酸無水物、2,2-ジメチルプロピオン酸無水物、2-メチルブタン酸無水物、3-メチルブタン酸無水物、2,2-ジメチルブタン酸無水物、2,3-ジメチルブタン酸無水物、3,3-ジメチルブタン酸無水物、2,2,3-トリメチルブタン酸無水物、2,3,3-トリメチルブタン酸無水物、2,2,3,3-テトラメチルブタン酸無水物、2-エチルブタン酸無水物等、及びそれらの類縁体などが挙げられる。
及びR10が環状アルキル基である酸無水物の具体例としては、シクロプロパンカルボン酸無水物、シクロペンタンカルボン酸無水物、シクロヘキサンカルボン酸無水物等、及びそれらの類縁体などが挙げられる。
First, specific examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are the same are given below.
Specific examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are chain alkyl groups include acetic anhydride, propionic anhydride, butanoic anhydride, 2-methylpropionic anhydride, and 2,2-dimethylpropionic anhydride. 2-methylbutanoic anhydride, 3-methylbutanoic anhydride, 2,2-dimethylbutanoic anhydride, 2,3-dimethylbutanoic anhydride, 3,3-dimethylbutanoic anhydride, 2,2, 3-trimethylbutanoic anhydride, 2,3,3-trimethylbutanoic anhydride, 2,2,3,3-tetramethylbutanoic anhydride, 2-ethylbutanoic anhydride, and analogues thereof mentioned.
Specific examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are cyclic alkyl groups include cyclopropanecarboxylic anhydride, cyclopentanecarboxylic anhydride, cyclohexanecarboxylic anhydride and the like, and analogs thereof. .

及びR10がアルケニル基である酸無水物の具体例としては、アクリル酸無水物、2-メチルアクリル酸無水物、3-メチルアクリル酸無水物、2,3-ジメチルアクリル酸無水物、3,3-ジメチルアクリル酸無水物、2,3,3-トリメチルアクリル酸無水物、2-フェニルアクリル酸無水物、3-フェニルアクリル酸無水物、2,3-ジフェニルアクリル酸無水物、3,3-ジフェニルアクリル酸無水物、3-ブテン酸無水物、2-メチル-3-ブテン酸無水物、2,2-ジメチル-3-ブテン酸無水物、3-メチル-3-ブテン酸無水物、2-メチル-3-メチル-3-ブテン酸無水物、2,2-ジメチル-3-メチル-3-ブテン酸無水物、3-ペンテン酸無水物、4-ペンテン酸無水物、2-シクロペンテンカルボン酸無水物、3-シクロペンテンカルボン酸無水物、4-シクロペンテンカルボン酸無水物等、及びそれらの類縁体などが挙げられる。
及びR10がアルキニル基である酸無水物の具体例としては、プロピン酸無水物、3-フェニルプロピン酸無水物、2-ブチン酸無水物、2-ペンチン酸無水物、3-ブチン酸無水物、3-ペンチン酸無水物、4-ペンチン酸無水物等、及びそれらの類縁体などが挙げられる。
及びR10がアリール基である酸無水物の具体例としては、安息香酸無水物、4-メチル安息香酸無水物、4-エチル安息香酸無水物、4-tert-ブチル安息香酸無水物、2-メチル安息香酸無水物、2,4,6-トリメチル安息香酸無水物、1-ナフタレンカルボン酸無水物、2-ナフタレンカルボン酸無水物等、及びそれらの類縁体などが挙げられる。
Specific examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are alkenyl groups include acrylic anhydride, 2-methylacrylic anhydride, 3-methylacrylic anhydride, 2,3-dimethylacrylic anhydride, 3,3-dimethylacrylic anhydride, 2,3,3-trimethylacrylic anhydride, 2-phenylacrylic anhydride, 3-phenylacrylic anhydride, 2,3-diphenylacrylic anhydride, 3, 3-diphenylacrylic anhydride, 3-butenoic anhydride, 2-methyl-3-butenoic anhydride, 2,2-dimethyl-3-butenoic anhydride, 3-methyl-3-butenoic anhydride, 2-methyl-3-methyl-3-butenoic anhydride, 2,2-dimethyl-3-methyl-3-butenoic anhydride, 3-pentenoic anhydride, 4-pentenoic anhydride, 2-cyclopentenecarboxylic Acid anhydrides, 3-cyclopentenecarboxylic anhydride, 4-cyclopentenecarboxylic anhydride, etc., and analogues thereof.
Specific examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are alkynyl groups include propynoic anhydride, 3-phenylpropynoic anhydride, 2-butynoic anhydride, 2-pentynoic anhydride, and 3-butynoic anhydride. anhydride, 3-pentynoic anhydride, 4-pentynoic anhydride, etc., and analogues thereof.
Specific examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are aryl groups include benzoic anhydride, 4-methylbenzoic anhydride, 4-ethylbenzoic anhydride, 4-tert-butylbenzoic anhydride, 2-methylbenzoic anhydride, 2,4,6-trimethylbenzoic anhydride, 1-naphthalenecarboxylic anhydride, 2-naphthalenecarboxylic anhydride and the like, and analogs thereof.

また、R及びR10がハロゲン原子で置換された酸無水物の例として、主にフッ素原子で置換された酸無水物の例を以下に挙げるが、これらのフッ素原子の一部又は全部を塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子に置換して得られる酸無水物も、例示化合物に含まれるものとする。
及びR10がハロゲン原子で置換された鎖状アルキル基である酸無水物の例としては、フルオロ酢酸無水物、ジフルオロ酢酸無水物、トリフルオロ酢酸無水物、2-フルオロプロピオン酸無水物、2,2-ジフルオロプロピオン酸無水物、2,3-ジフルオロプロピオン酸無水物、2,2,3-トリフルオロプロピオン酸無水物、2,3,3-トリフルオロプロピオン酸無水物、2,2,3,3-テトラプロピオン酸無水物、2,3,3,3-テトラプロピオン酸無水物、3-フルオロプロピオン酸無水物、3,3-ジフルオロプロピオン酸無水物、3,3,3-トリフルオロプロピオン酸無水物、パーフルオロプロピオン酸無水物等、及びそれらの類縁体などが挙げられる。
及びR10がハロゲン原子で置換された環状アルキル基である酸無水物の例として
は、2-フルオロシクロペンタンカルボン酸無水物、3-フルオロシクロペンタンカルボン酸無水物、4-フルオロシクロペンタンカルボン酸無水物等、及びそれらの類縁体などが挙げられる
及びR10がハロゲン原子で置換されたアルケニル基である酸無水物の例としては、2-フルオロアクリル酸無水物、3-フルオロアクリル酸無水物、2,3-ジフルオロアクリル酸無水物、3,3-ジフルオロアクリル酸無水物、2,3,3-トリフルオロアクリル酸無水物、2-(トリフルオロメチル)アクリル酸無水物、3-( トリフルオロ
メチル)アクリル酸無水物、2,3-ビス(トリフルオロメチル)アクリル酸無水物、2,3,3-トリス(トリフルオロメチル)アクリル酸無水物、2-(4-フルオロフェニル)アクリル酸無水物、3-(4-フルオロフェニル)アクリル酸無水物、2,3-ビス(4-フルオロフェニル)アクリル酸無水物、3,3-ビス(4-フルオロフェニル)アクリル酸無水物、2-フルオロ-3-ブテン酸無水物、2,2-ジフルオロ-3-ブテン酸無水物、3-フルオロ-2-ブテン酸無水物、4-フルオロ-3-ブテン酸無水物、3,4-ジフルオロ-3-ブテン酸無水物、3,3,4-トリフルオロ-3-ブテン酸無水物等、及びそれらの類縁体などが挙げられる。
Examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are substituted with halogen atoms include acid anhydrides mainly substituted with fluorine atoms. Acid anhydrides obtained by substituting a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom are also included in the exemplary compounds.
Examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are chain alkyl groups substituted with halogen atoms include fluoroacetic anhydride, difluoroacetic anhydride, trifluoroacetic anhydride, 2-fluoropropionic anhydride, 2,2-difluoropropionic anhydride, 2,3-difluoropropionic anhydride, 2,2,3-trifluoropropionic anhydride, 2,3,3-trifluoropropionic anhydride, 2,2, 3,3-tetrapropionic anhydride, 2,3,3,3-tetrapropionic anhydride, 3-fluoropropionic anhydride, 3,3-difluoropropionic anhydride, 3,3,3-trifluoro Examples include propionic anhydride, perfluoropropionic anhydride, and analogs thereof.
Examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are cyclic alkyl groups substituted with halogen atoms include 2-fluorocyclopentanecarboxylic anhydride, 3-fluorocyclopentanecarboxylic anhydride, and 4-fluorocyclopentane. Examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are alkenyl groups substituted with halogen atoms include 2-fluoroacrylic anhydride, 3-fluoro acrylic anhydride, 2,3-difluoroacrylic anhydride, 3,3-difluoroacrylic anhydride, 2,3,3-trifluoroacrylic anhydride, 2-(trifluoromethyl)acrylic anhydride, 3-(trifluoromethyl)acrylic anhydride, 2,3-bis(trifluoromethyl)acrylic anhydride, 2,3,3-tris(trifluoromethyl)acrylic anhydride, 2-(4-fluoro Phenyl)acrylic anhydride, 3-(4-fluorophenyl)acrylic anhydride, 2,3-bis(4-fluorophenyl)acrylic anhydride, 3,3-bis(4-fluorophenyl)acrylic anhydride substance, 2-fluoro-3-butenoic anhydride, 2,2-difluoro-3-butenoic anhydride, 3-fluoro-2-butenoic anhydride, 4-fluoro-3-butenoic anhydride, 3, 4-difluoro-3-butenoic anhydride, 3,3,4-trifluoro-3-butenoic anhydride, and analogues thereof.

及びR10がハロゲン原子で置換されたアルキニル基である酸無水物の例としては、3-フルオロ-2-プロピン酸無水物、3-(4-フルオロフェニル)-2-プロピン酸無水物、3-(2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニル)-2-プロピン酸無水物、4-フルオロ-2-ブチン酸無水物、4,4-ジフルオロ-2-ブチン酸無水物、4,4,4-トリフルオロ-2-ブチン酸無水物等、及びそれらの類縁体などが挙げられる。
及びR10がハロゲン原子で置換されたアリール基である酸無水物の例としては、4-フルオロ安息香酸無水物、2,3,4,5,6-ペンタフルオロ安息香酸無水物、4-トリフルオロメチル安息香酸無水物等、及びそれらの類縁体などが挙げられる。
及びR10がエステル、ニトリル、ケトン、エーテルなどの官能基を有する置換基を有している酸無水物の例としては、メトキシギ酸無水物、エトキシギ酸無水物、メチルシュウ酸無水物、エチルシュウ酸無水物、2-シアノ酢酸無水物、2-オキソプロピオン酸無水物、3-オキソブタン酸無水物、4-アセチル安息香酸無水物、メトキシ酢酸無水物、4-メトキシ安息香酸無水物等、及びそれらの類縁体などが挙げられる。
Examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are halogen-substituted alkynyl groups include 3-fluoro-2-propynoic anhydride and 3-(4-fluorophenyl)-2-propynoic anhydride. , 3-(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl)-2-propynoic anhydride, 4-fluoro-2-butynoic anhydride, 4,4-difluoro-2-butynoic anhydride, 4,4,4-trifluoro-2-butyric anhydride, and analogues thereof.
Examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are halogen-substituted aryl groups include 4-fluorobenzoic anhydride, 2,3,4,5,6-pentafluorobenzoic anhydride, 4 -trifluoromethylbenzoic anhydride and the like, and analogues thereof.
Examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 have substituents having functional groups such as ester, nitrile, ketone and ether include methoxyformic anhydride, ethoxyformic anhydride, methyloxalic anhydride, ethyl oxalic anhydride, 2-cyanoacetic anhydride, 2-oxopropionic anhydride, 3-oxobutanoic anhydride, 4-acetylbenzoic anhydride, methoxyacetic anhydride, 4-methoxybenzoic anhydride and the like, and analogues thereof.

続いて、R及びR10が互いに異なる酸無水物の具体例を以下に挙げる。
及びR10としては上に挙げた例、及びそれらの類縁体の全ての組み合わせが考えられるが、以下に代表的な例を挙げる。
鎖状アルキル基同士の組み合わせの例としては、酢酸プロピオン酸無水物、酢酸ブタン酸無水物、ブタン酸プロピオン酸無水物、酢酸2-メチルプロピオン酸無水物、
などが挙げられる。
鎖状アルキル基と環状アルキル基の組み合わせの例としては、酢酸シクロペンタン酸無水物、酢酸シクロヘキサン酸無水物、シクロペンタン酸プロピオン酸無水物、などが挙げられる。
鎖状アルキル基とアルケニル基の組み合わせの例としては、酢酸アクリル酸無水物、酢酸3-メチルアクリル酸無水物、酢酸3-ブテン酸無水物、アクリル酸プロピオン酸無水物、などが挙げられる。
鎖状アルキル基とアルキニル基の組み合わせの例としては、酢酸プロピン酸無水物、酢酸2-ブチン酸無水物、酢酸3-ブチン酸無水物、酢酸3-フェニルプロピン酸無水物、プロピオン酸プロピン酸無水物、などが挙げられる。
鎖状アルキル基とアリール基の組み合わせの例としては、酢酸安息香酸無水物、酢酸4-メチル安息香酸無水物、酢酸1-ナフタレンカルボン酸無水物、安息香酸プロピオン酸無水物、などが挙げられる。
鎖状アルキル基と官能基を有する炭化水素基の組み合わせの例としては、酢酸フルオロ
酢酸無水物、酢酸トリフルオロ酢酸無水物、酢酸4-フルオロ安息香酸無水物、フルオロ酢酸プロピオン酸無水物、酢酸アルキルシュウ酸無水物、酢酸2-シアノ酢酸無水物、酢酸2-オキソプロピオン酸無水物、酢酸メトキシ酢酸無水物、メトキシ酢酸プロピオン酸無水物、などが挙げられる。
Next, specific examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are different from each other are given below.
Although all combinations of the above-listed examples and analogs thereof are conceivable for R 9 and R 10 , representative examples are given below.
Examples of combinations of chain alkyl groups include acetic acid propionic anhydride, acetic acid butanoic anhydride, butanoic propionic anhydride, acetic acid 2-methylpropionic anhydride,
etc.
Examples of combinations of chain alkyl groups and cyclic alkyl groups include cyclopentanoic acid anhydride, cyclohexanoic acid anhydride, cyclopentanoic acid anhydride, and the like.
Examples of combinations of chain alkyl groups and alkenyl groups include acetic acid acrylic anhydride, acetic acid 3-methyl acrylic acid anhydride, acetic acid 3-butenoic acid anhydride, and acrylic acid propionic acid anhydride.
Examples of combinations of chain alkyl groups and alkynyl groups include acetic acid propynoic anhydride, acetic acid 2-butynoic anhydride, acetic acid 3-butynoic anhydride, acetic acid 3-phenylpropynoic anhydride, and propionic acid propynoic anhydride. things, etc.
Examples of combinations of chain alkyl groups and aryl groups include acetic anhydride, 4-methylbenzoic anhydride, 1-naphthalenecarboxylic anhydride, and benzoic propionic anhydride.
Examples of the combination of a chain alkyl group and a hydrocarbon group having a functional group include fluoroacetic anhydride, trifluoroacetic anhydride, 4-fluorobenzoic anhydride, fluoroacetic anhydride, and alkyl acetate. oxalic anhydride, acetic acid 2-cyanoacetic anhydride, acetic acid 2-oxopropionic anhydride, acetic acid methoxyacetic anhydride, methoxyacetic acid propionic anhydride, and the like.

環状アルキル基同士の組み合わせの例としては、シクロペンタン酸シクロヘキサン酸無水物、などが挙げられる。
環状アルキル基とアルケニル基の組み合わせの例としては、アクリル酸シクロペンタン酸無水物、3-メチルアクリル酸シクロペンタン酸無水物、3-ブテン酸シクロペンタン酸無水物、アクリル酸シクロヘキサン酸無水物、などが挙げられる。
環状アルキル基とアルキニル基の組み合わせの例としては、プロピン酸シクロペンタン酸無水物、2-ブチン酸シクロペンタン酸無水物、プロピン酸シクロヘキサン酸無水物、などが挙げられる。
環状アルキル基とアリール基の組み合わせの例としては、安息香酸シクロペンタン酸無水物、4-メチル安息香酸シクロペンタン酸無水物、安息香酸シクロヘキサン酸無水物、などが挙げられる。
環状アルキル基と官能基を有する炭化水素基の組み合わせの例としては、フルオロ酢酸シクロペンタン酸無水物、シクロペンタン酸トリフルオロ酢酸無水物、シクロペンタン酸2-シアノ酢酸無水物、シクロペンタン酸メトキシ酢酸無水物、シクロヘキサン酸フルオロ酢酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of cyclic alkyl groups include cyclopentanoic acid, cyclohexanoic anhydride, and the like.
Examples of combinations of cyclic alkyl groups and alkenyl groups include cyclopentanoic acid anhydride, 3-methylcyclopentanoic acid anhydride, 3-butenoic cyclopentanoic anhydride, cyclohexanoic acid anhydride acrylic acid, and the like. are mentioned.
Examples of combinations of cyclic alkyl groups and alkynyl groups include propynoic cyclopentanoic anhydride, 2-butynoic cyclopentanoic anhydride, and propynoic cyclohexanoic anhydride.
Examples of combinations of cyclic alkyl groups and aryl groups include benzoic cyclopentanoic anhydride, 4-methylbenzoic cyclopentanoic anhydride, and benzoic cyclohexanoic anhydride.
Examples of the combination of a cyclic alkyl group and a hydrocarbon group having a functional group include fluoroacetic acid cyclopentanoic anhydride, cyclopentanoic acid trifluoroacetic anhydride, cyclopentanoic acid 2-cyanoacetic anhydride, cyclopentanoic acid methoxyacetic acid anhydride, cyclohexanoic acid fluoroacetic anhydride, and the like.

アルケニル基同士の組み合わせの例としては、アクリル酸2-メチルアクリル酸無水物、アクリル酸3-メチルアクリル酸無水物、アクリル酸3-ブテン酸無水物、2-メチルアクリル酸3-メチルアクリル酸無水物、などが挙げられる。
アルケニル基とアルキニル基の組み合わせの例としては、アクリル酸プロピン酸無水物、アクリル酸2-ブチン酸無水物、2-メチルアクリル酸プロピン酸無水物、などが挙げられる。
アルケニル基とアリール基の組み合わせの例としては、アクリル酸安息香酸無水物、アクリル酸4-メチル安息香酸無水物、2-メチルアクリル酸安息香酸無水物、などが挙げられる。
アルケニル基と官能基を有する炭化水素基の組み合わせの例としては、アクリル酸フルオロ酢酸無水物、アクリル酸トリフルオロ酢酸無水物、アクリル酸2-シアノ酢酸無水物、アクリル酸メトキシ酢酸無水物、2-メチルアクリル酸フルオロ酢酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of alkenyl groups include 2-methyl acrylic anhydride, 3-methyl acrylic anhydride, 3-butenoic anhydride acrylic acid, and 3-methyl acrylic anhydride 2-methyl acrylic acid. things, etc.
Examples of combinations of alkenyl and alkynyl groups include acrylic propynoic anhydride, acrylic 2-butynoic anhydride, 2-methyl acrylic propynoic anhydride, and the like.
Examples of combinations of alkenyl groups and aryl groups include acrylic benzoic anhydride, 4-methyl acrylate benzoic anhydride, 2-methyl acrylate benzoic anhydride, and the like.
Examples of the combination of an alkenyl group and a hydrocarbon group having a functional group include fluoroacrylate acetic anhydride, trifluoroacetic anhydride acrylate, 2-cyanoacetic anhydride acrylate, methoxy acetic anhydride acrylate, 2- methylacrylic acid fluoroacetic anhydride, and the like.

アルキニル基同士の組み合わせの例としては、プロピン酸2-ブチン酸無水物、プロピン酸3-ブチン酸無水物、2-ブチン酸3-ブチン酸無水物、などが挙げられる。
アルキニル基とアリール基の組み合わせの例としては、安息香酸プロピン酸無水物、4-メチル安息香酸プロピン酸無水物、安息香酸2-ブチン酸無水物、などが挙げられる。
アルキニル基と官能基を有する炭化水素基の組み合わせの例としては、プロピン酸フルオロ酢酸無水物、プロピン酸トリフルオロ酢酸無水物、プロピン酸2-シアノ酢酸無水物、プロピン酸メトキシ酢酸無水物、2-ブチン酸フルオロ酢酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of alkynyl groups include propynoic acid-2-butynoic anhydride, propynoic acid-3-butynoic anhydride, 2-butynoic acid-3-butynoic anhydride, and the like.
Examples of combinations of alkynyl groups and aryl groups include benzoic propynoic anhydride, 4-methylbenzoic propynoic anhydride, benzoic 2-butynoic anhydride, and the like.
Examples of the combination of an alkynyl group and a hydrocarbon group having a functional group include fluoropropynoacetic anhydride, trifluoropropynoacetic anhydride, 2-cyanopropynoacetic anhydride, methoxypropynoacetic anhydride, 2- butyric acid fluoroacetic anhydride, and the like.

アリール基同士の組み合わせの例としては、安息香酸4-メチル安息香酸無水物、安息香酸1-ナフタレンカルボン酸無水物、4-メチル安息香酸1-ナフタレンカルボン酸無水物、などが挙げられる。
アリール基と官能基を有する炭化水素基の組み合わせの例としては、安息香酸フルオロ酢酸無水物、安息香酸トリフルオロ酢酸無水物、安息香酸2-シアノ酢酸無水物、安息香酸メトキシ酢酸無水物、4-メチル安息香酸フルオロ酢酸無水物、などが挙げられる。
Examples of combinations of aryl groups include 4-methylbenzoic acid anhydride, 1-naphthalenecarboxylic acid benzoic anhydride, 4-methylbenzoic acid 1-naphthalenecarboxylic acid anhydride, and the like.
Examples of combinations of an aryl group and a hydrocarbon group having a functional group include benzoic fluoroacetic anhydride, benzoic trifluoroacetic anhydride, benzoic 2-cyanoacetic anhydride, benzoic methoxyacetic anhydride, 4- methylbenzoic acid, fluoroacetic anhydride, and the like.

官能基を有する炭化水素基同士の組み合わせの例としては、フルオロ酢酸トリフルオロ酢酸無水物、フルオロ酢酸2-シアノ酢酸無水物、フルオロ酢酸メトキシ酢酸無水物、トリフルオロ酢酸2-シアノ酢酸無水物、などが挙げられる。
上記の鎖状構造を形成している酸無水物のうち好ましくは、
無水酢酸、プロピオン酸無水物、2-メチルプロピオン酸無水物、シクロペンタンカルボン酸無水物、シクロヘキサンカルボン酸無水物等、アクリル酸無水物、2-メチルアクリル酸無水物、3-メチルアクリル酸無水物、2,3-ジメチルアクリル酸無水物、3,3-ジメチルアクリル酸無水物、3-ブテン酸無水物、2-メチル-3-ブテン酸無水物、プロピン酸無水物、2-ブチン酸無水物、安息香酸無水物、2-メチル安息香酸無水物、4-メチル安息香酸無水物、4-tert-ブチル安息香酸無水物、トリフルオロ酢酸無水物、3,3,3-トリフルオロプロピオン酸無水物、2-(トリフルオロメチル)アクリル酸無水物、2-(4-フルオロフェニル)アクリル酸無水物、4-フルオロ安息香酸無水物、2,3,4,5,6-ペンタフルオロ安息香酸無水物、メトキシギ酸無水物、エトキシギ酸無水物、
であり、より好ましくは、
アクリル酸無水物、2-メチルアクリル酸無水物、3-メチルアクリル酸無水物、安息香酸無水物、2-メチル安息香酸無水物、4-メチル安息香酸無水物、4-tert-ブチル安息香酸無水物、4-フルオロ安息香酸無水物、2,3,4,5,6-ペンタフルオロ安息香酸無水物、メトキシギ酸無水物、エトキシギ酸無水物である。
これらの化合物は、適切にリチウムオキサラート塩との結合を形成して耐久性に優れる被膜を形成することで、特に耐久試験後の充放電レート特性、入出力特性、インピーダンス特性を向上させることができる観点で好ましい。
Examples of combinations of hydrocarbon groups having functional groups include fluoroacetic acid trifluoroacetic anhydride, fluoroacetic acid 2-cyanoacetic anhydride, fluoroacetic acid methoxyacetic anhydride, trifluoroacetic acid 2-cyanoacetic anhydride, and the like. are mentioned.
Of the acid anhydrides forming the above chain structure, preferably
Acetic anhydride, propionic anhydride, 2-methylpropionic anhydride, cyclopentanecarboxylic anhydride, cyclohexanecarboxylic anhydride, acrylic anhydride, 2-methylacrylic anhydride, 3-methylacrylic anhydride , 2,3-dimethylacrylic anhydride, 3,3-dimethylacrylic anhydride, 3-butenoic anhydride, 2-methyl-3-butenoic anhydride, propynoic anhydride, 2-butynoic anhydride , benzoic anhydride, 2-methylbenzoic anhydride, 4-methylbenzoic anhydride, 4-tert-butylbenzoic anhydride, trifluoroacetic anhydride, 3,3,3-trifluoropropionic anhydride , 2-(trifluoromethyl)acrylic anhydride, 2-(4-fluorophenyl)acrylic anhydride, 4-fluorobenzoic anhydride, 2,3,4,5,6-pentafluorobenzoic anhydride , methoxyformic anhydride, ethoxyformic anhydride,
and more preferably
acrylic anhydride, 2-methylacrylic anhydride, 3-methylacrylic anhydride, benzoic anhydride, 2-methylbenzoic anhydride, 4-methylbenzoic anhydride, 4-tert-butyl benzoic anhydride 4-fluorobenzoic anhydride, 2,3,4,5,6-pentafluorobenzoic anhydride, methoxyformic anhydride, ethoxyformic anhydride.
These compounds can form bonds with lithium oxalate salts appropriately to form films with excellent durability, and can improve charge/discharge rate characteristics, input/output characteristics, and impedance characteristics, especially after endurance tests. It is preferable from the viewpoint that it can be done.

続いて、RとR10とが互いに結合して環状構造を形成している酸無水物の具体例を以下に挙げる。
まず、RとR10とが互いに結合して5員環構造を形成している酸無水物の具体例としては、無水コハク酸、4-メチルコハク酸無水物、4,4-ジメチルコハク酸無水物、4,5-ジメチルコハク酸無水物、4,4,5-トリメチルコハク酸無水物、4,4,5,5-テトラメチルコハク酸無水物、4-ビニルコハク酸無水物、4,5-ジビニルコハク酸無水物、4-フェニルコハク酸無水物、4,5-ジフェニルコハク酸無水物、4,4-ジフェニルコハク酸無水物、シトラコン酸無水物、無水マレイン酸、4-メチルマレイン酸無水物、4,5-ジメチルマレイン酸無水物、4-フェニルマレイン酸無水物、4,5-ジフェニルマレイン酸無水物、イタコン酸無水物、5-メチルイタコン酸無水物、5,5-ジメチルイタコン酸無水物、無水フタル酸、3,4,5,6-テトラヒドロフタル酸無水物等、及びそれらの類縁体などが挙げられる。
とR10とが互いに結合して6員環構造を形成している酸無水物の具体例としては、シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸無水物、4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、グルタル酸無水物等、及びそれらの類縁体などが挙げられる。
とR10とが互いに結合してその他の環状構造を形成している酸無水物の具体例としては、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸無水物、ジグリコール酸無水物等、及びそれらの類縁体などが挙げられる。
とR10とが互いに結合して環状構造を形成するとともに、ハロゲン原子で置換された酸無水物の具体例としては、4-フルオロコハク酸無水物、4,4-ジフルオロコハク酸無水物、4,5-ジフルオロコハク酸無水物、4,4,5-トリフルオロコハク酸無水物、4,4,5,5-テトラフルオロコハク酸無水物、4-フルオロマレイン酸無水物、4,5-ジフルオロマレイン酸無水物、5-フルオロイタコン酸無水物、5,5-ジフルオロイタコン酸無水物等、及びそれらの類縁体などが挙げられる。
Next, specific examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are bonded to each other to form a cyclic structure are given below.
Specific examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are bonded together to form a 5-membered ring structure include succinic anhydride, 4-methylsuccinic anhydride, and 4,4-dimethylsuccinic anhydride. 4,5-dimethylsuccinic anhydride, 4,4,5-trimethylsuccinic anhydride, 4,4,5,5-tetramethylsuccinic anhydride, 4-vinylsuccinic anhydride, 4,5- Divinylsuccinic anhydride, 4-phenylsuccinic anhydride, 4,5-diphenylsuccinic anhydride, 4,4-diphenylsuccinic anhydride, citraconic anhydride, maleic anhydride, 4-methylmaleic anhydride , 4,5-dimethylmaleic anhydride, 4-phenylmaleic anhydride, 4,5-diphenylmaleic anhydride, itaconic anhydride, 5-methylitaconic anhydride, 5,5-dimethylitaconic anhydride compounds, phthalic anhydride, 3,4,5,6-tetrahydrophthalic anhydride, and analogues thereof.
Specific examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are bonded together to form a 6-membered ring structure include cyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride and 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid. Anhydrides, glutaric anhydride, etc., and analogues thereof are included.
Specific examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are bonded together to form other cyclic structures include 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride and cyclopentanetetracarboxylic dianhydride. , pyromellitic anhydride, diglycolic anhydride, and analogues thereof.
Specific examples of acid anhydrides in which R 9 and R 10 are bonded together to form a cyclic structure and are substituted with a halogen atom include 4-fluorosuccinic anhydride and 4,4-difluorosuccinic anhydride. , 4,5-difluorosuccinic anhydride, 4,4,5-trifluorosuccinic anhydride, 4,4,5,5-tetrafluorosuccinic anhydride, 4-fluoromaleic anhydride, 4,5 -difluoromaleic anhydride, 5-fluoroitaconic anhydride, 5,5-difluoroitaconic anhydride, and analogs thereof.

上記のRとR10とが結合している酸無水物のうち好ましくは、
無水コハク酸、4-メチルコハク酸無水物、4-ビニルコハク酸無水物、4-フェニルコハク酸無水物、シトラコン酸無水物、無水マレイン酸、4-メチルマレイン酸無水物、4-フェニルマレイン酸無水物、イタコン酸無水物、5-メチルイタコン酸無水物、グルタル酸無水物、無水フタル酸、シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸無水物、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸無水物、4-フルオロコハク酸無水物、4-フルオロマレイン酸無水物、5-フルオロイタコン酸無水物、
であり、より好ましくは、
無水コハク酸、4-メチルコハク酸無水物、4-ビニルコハク酸無水物、シトラコン酸無水物、シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸無水物、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸無水物、4-フルオロコハク酸無水物である。これらの化合物は、適切にリチウムオキサラート塩との結合を形成して耐久性に優れる被膜を形成することで、特に耐久試験後の容量維持率が向上するために好ましい。
Among the above acid anhydrides in which R 9 and R 10 are bonded, preferably
Succinic anhydride, 4-methylsuccinic anhydride, 4-vinylsuccinic anhydride, 4-phenylsuccinic anhydride, citraconic anhydride, maleic anhydride, 4-methylmaleic anhydride, 4-phenylmaleic anhydride , itaconic anhydride, 5-methylitaconic anhydride, glutaric anhydride, phthalic anhydride, cyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, cyclopentanetetra carboxylic dianhydride, pyromellitic anhydride, 4-fluorosuccinic anhydride, 4-fluoromaleic anhydride, 5-fluoroitaconic anhydride,
and more preferably
Succinic anhydride, 4-methylsuccinic anhydride, 4-vinylsuccinic anhydride, citraconic anhydride, cyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, cyclopentane tetra They are carboxylic dianhydride, pyromellitic anhydride, and 4-fluorosuccinic anhydride. These compounds are preferable because they appropriately form a bond with a lithium oxalate salt to form a film having excellent durability, thereby improving the capacity retention rate particularly after an endurance test.

なお、カルボン酸無水物の分子量に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常90以上、好ましくは95以上であり、一方、通常300以下、好ましくは200以下である。カルボン酸無水物の分子量が上記範囲内であると、電解液の粘度上昇を抑制でき、かつ被膜密度が適正化されるために耐久性を適切に向上することができる。
また、前記カルボン酸無水物の製造方法にも特に制限は無く、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。以上説明したカルボン酸無水物は、本発明の非水系電解液中に、何れか1種を単独で含有させてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有させてもよい。
また、本発明の非水系電解液に対するカルボン酸無水物の含有量に特に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、本発明の非水系電解液に対して、通常0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、また、通常5質量%以下、好ましくは3質量%以下の濃度で含有させることが望ましい。カルボン酸無水物の含有量が上記範囲内であると、サイクル特性向上効果が発現しやすくなり、また反応性が好適であるため電池特性が向上しやすくなる。
The molecular weight of the carboxylic acid anhydride is not limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. . When the molecular weight of the carboxylic anhydride is within the above range, the increase in viscosity of the electrolytic solution can be suppressed, and the film density can be optimized, so that the durability can be appropriately improved.
Also, the method for producing the carboxylic acid anhydride is not particularly limited, and any known method can be selected for production. The carboxylic anhydrides described above may be contained singly in the non-aqueous electrolytic solution of the present invention, or two or more of them may be contained in any combination and ratio.
Further, the content of the carboxylic anhydride in the non-aqueous electrolytic solution of the present invention is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. It is desirable to contain it at a concentration of 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, and usually 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less. When the content of the carboxylic acid anhydride is within the above range, the effect of improving the cycle characteristics is likely to be exhibited, and the reactivity is suitable, so the battery characteristics are likely to be improved.

<2-3-6.過充電防止剤>
本発明の非水系電解液において、非水系電解液二次電池が過充電等の状態になった際に電池の破裂・発火を効果的に抑制するために、過充電防止剤を用いることができる。
過充電防止剤としては、ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、t-ブチルベンゼン、t-アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン、ジフェニルシクロヘキサン、1,1,3-トリメチル-3-フェニルインダン等の芳香族化合物;2-フルオロビフェニル、o-シクロヘキシルフルオロベンゼン、p-シクロヘキシルフルオロベンゼン等の上記芳香族化合物の部分フッ素化物;2,4-ジフルオロアニソール、2,5-ジフルオロアニソール、2,6-ジフルオロアニソール、3,5-ジフルオロアニソール等の含フッ素アニソール化合物等;3-プロピルフェニルアセテート、2-エチルフェニルアセテート、ベンジルフェニルアセテート、メチルフェニルアセテート、ベンジルアセテート、フェネチルフェニルアセテート等の芳香族アセテート類;ジフェニルカーボネート、メチルフェニルカーボネート等の芳香族カーボネート類が挙げられる。中でも、ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、t-ブチルベンゼン、t-アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン、ジフェニルシクロヘキサン、1,1,3-トリメチル-3-フェニルインダン、3-プロピルフェニルアセテート、2-エチルフェニルアセテート、ベンジルフェニルアセテート、メチルフェニ
ルアセテート、ベンジルアセテート、フェネチルフェニルアセテート、ジフェニルカーボネート、メチルフェニルカーボネートが好ましい。これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上併用する場合は、特に、シクロヘキシルベンゼンとt-ブチルベンゼン又はt-アミルベンゼンとの組み合わせ、ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、t-ブチルベンゼン、t-アミルベンゼン等の酸素を含有しない芳香族化合物から選ばれる少なくとも1種と、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン等の含酸素芳香族化合物から選ばれる少なくとも1種を併用するのが、過充電防止特性と高温保存特性のバランスの点から好ましい。
過充電防止剤の含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。過充電防止剤の含有量は、非水系電解液100質量%中、通常0.1質量%以上、好ましくは0.2質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上、さらに好ましくは0.5質量%以上であり、また、通常5質量%以下、好ましくは4.8質量%以下、より好ましくは4.5質量%以下である。この範囲であれば、過充電防止剤の効果を十分に発現させやすく、また、高温保存特性等の電池の特性が向上する。
<2-3-6. Overcharge prevention agent>
In the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, an overcharge inhibitor can be used in order to effectively suppress battery explosion and ignition when the non-aqueous electrolyte secondary battery is in a state such as overcharge. .
Overcharge inhibitors include biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenyl ether, dibenzofuran, diphenylcyclohexane, 1,1,3-trimethyl -aromatic compounds such as 3-phenylindane; partially fluorinated products of the above aromatic compounds such as 2-fluorobiphenyl, o-cyclohexylfluorobenzene, p-cyclohexylfluorobenzene; 2,4-difluoroanisole, 2,5-difluoro fluorine-containing anisole compounds such as anisole, 2,6-difluoroanisole, and 3,5-difluoroanisole; 3-propylphenyl acetate, 2-ethylphenyl acetate, benzylphenyl acetate, methylphenyl acetate, benzyl acetate, phenethylphenyl acetate, etc. and aromatic carbonates such as diphenyl carbonate and methylphenyl carbonate. Among them, biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenyl ether, dibenzofuran, diphenylcyclohexane, 1,1,3-trimethyl-3-phenylindane , 3-propylphenylacetate, 2-ethylphenylacetate, benzylphenylacetate, methylphenylacetate, benzylacetate, phenethylphenylacetate, diphenylcarbonate and methylphenylcarbonate are preferred. These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. When two or more of them are used in combination, particularly a combination of cyclohexylbenzene and t-butylbenzene or t-amylbenzene, biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, The combined use of at least one selected from oxygen-free aromatic compounds such as t-amylbenzene and at least one selected from oxygen-containing aromatic compounds such as diphenyl ether and dibenzofuran improves overcharge prevention characteristics and high-temperature storage. This is preferable from the point of balance of properties.
The content of the overcharge inhibitor is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. The content of the overcharge inhibitor is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.2% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, and still more preferably 0.1% by mass or more in 100% by mass of the non-aqueous electrolytic solution. It is 5% by mass or more, and usually 5% by mass or less, preferably 4.8% by mass or less, more preferably 4.5% by mass or less. Within this range, the effect of the overcharge inhibitor can be sufficiently exhibited, and battery characteristics such as high-temperature storage characteristics are improved.

<2-3-7.その他の助剤>
本発明の非水系電解液には、公知のその他の助剤を用いることができる。その他の助剤としては、
エリスリタンカーボネート、スピロ-ビス-ジメチレンカーボネート、メトキシエチル-メチルカーボネート等のカーボネート化合物;
メチル-2-プロピニルオギザレート、エチル-2-プロピニルオギザレート、ビス(2-プロピニル)オギザレート、2-プロピニルアセテート、2-プロピニルホルメート、2-プロピニルメタクリレート、ジ(2-プロピニル)グルタレート、メチル-2-プロピニルカーボネート、エチル-2-プロピニルカーボネート、ビス(2-プロピニル)カーボネート、2-ブチン-1,4-ジイル-ジメタンスルホネート、2-ブチン-1,4-ジイル-ジエタンスルホネート、2-ブチン-1,4-ジイル-ジホルメート、2-ブチン-1,4-ジイル-ジアセテート、2-ブチン-1,4-ジイル-ジプロピオネート、4-ヘキサジイン-1,6-ジイル-ジメタンスルホネート、2-プロピニル-メタンスルホネート、1-メチル-2-プロピニル-メタンスルホネート、1,1-ジメチル-2-プロピニル-メタンスルホネート、2-プロピニル-エタンスルホネート、2-プロピニル-ビニルスルホネート、2-プロピニル-2-(ジエトキシホスホリル)アセテート、1-メチル-2-プロピニル-2-(ジエトキシホスホリル)アセテート、1,1-ジメチル-2-プロピニル-2-(ジエトキシホスホリル)アセテート等の三重結合含有化合物;
2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、3,9-ジビニル-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン等のスピロ化合物;
エチレンサルファイト、フルオロスルホン酸メチル、フルオロスルホン酸エチル、メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸エチル、ブスルファン、スルホレン、ジフェニルスルホン、N,N-ジメチルメタンスルホンアミド、N,N-ジエチルメタンスルホンアミド、メチル硫酸トリメチルシリル、エチル硫酸トリメチルシリル、2-プロピニル-トリメチルシリルスルフェート等の含硫黄化合物;
2-イソシアナトエチルアクリレート、2-イソシアナトエチルメタクリレート、2-イソシアナトエチルクロトネート、2-(2-イソシアナトエトキシ)エチルアクリレート、2-(2-イソシアナトエトキシ)エチルメタクリレート、2-(2-イソシアナトエトキシ)エチルクロトネート等のイソシアネート化合物;
1-メチル-2-ピロリジノン、1-メチル-2-ピペリドン、3-メチル-2-オキサゾリジノン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン及びN-メチルスクシンイミド等の含窒素化合物;
ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘプタン等の炭化水素化合物;
フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、ベンゾトリフルオライド、ペンタフルオロフェニルメタンスルホネート、ペンタフルオロフェニルトリフルオロメタンスルホネート、酢酸ペンタフルオロフェニル、トリフルオロ酢酸ペンタフルオロフェニル、メチルペンタフルオロフェニルカーボネート等の含フッ素芳香族化合物;
ホウ酸トリス(トリメチルシリル)、ホウ酸トリス(トリメトキシシリル)、リン酸トリス(トリメチルシリル)、リン酸トリス(トリメトキシシリル)、ジメトキシアルミノキシトリメトキシシラン、ジエトキシアルミノキシトリエトキシシラン、ジプロポキシアルミノキシトリエトキシシラン、ジブトキシアルミノキシトリメトキシシラン、ジブトキシアルミノキシトリエトキシシラン、チタンテトラキス(トリメチルシロキシド)、チタンテトラキス(トリエチルシロキシド)、
等のシラン化合物;
2-(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸2-プロピニル、2-(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸2-メチル、2-(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸2-エチル、メタンスルホニルオキシ酢酸2-プロピニル、メタンスルホニルオキシ酢酸2-メチル、メタンスルホニルオキシ酢酸2-エチル等のエステル化合物;
リチウムエチルメチルオキシカルボニルホスホネート、リチウムエチルエチルオキシカルボニルホスホネート、リチウムエチル-2-プロピニルオキシカルボニルホスホネート、リチウムエチル-1-メチル-2-プロピニルオキシカルボニルホスホネート、リチウムエチル-1,1-ジメチル-2-プロピニルオキシカルボニルホスホネート等のリチウム塩;
等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの助剤を添加することにより、高温保存後の容量維持特性やサイクル特性を向上させることができる。
その他の助剤の含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。その他の助剤の含有量は、非水系電解液100質量%中、通常0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上であり、また、通常5質量%以下、好ましくは3質量%以下、より好ましくは1質量%以下である。この範囲であれば、その他助剤の効果が十分に発現させやすく、高負荷放電特性等の電池の特性が向上する。
<2-3-7. Other Auxiliaries>
Other known auxiliaries can be used in the non-aqueous electrolytic solution of the present invention. Other auxiliaries include:
Carbonate compounds such as erythritan carbonate, spiro-bis-dimethylene carbonate, methoxyethyl-methyl carbonate;
methyl-2-propynyl oxalate, ethyl-2-propynyl oxalate, bis(2-propynyl) oxalate, 2-propynyl acetate, 2-propynyl formate, 2-propynyl methacrylate, di(2-propynyl) glutarate, methyl-2-propynyl carbonate, ethyl-2-propynyl carbonate, bis(2-propynyl) carbonate, 2-butyne-1,4-diyl-dimethanesulfonate, 2-butyne-1,4-diyl-diethanesulfonate, 2-butyne-1,4-diyl-diformate, 2-butyne-1,4-diyl-diacetate, 2-butyne-1,4-diyl-dipropionate, 4-hexadiyn-1,6-diyl-dimethanesulfonate , 2-propynyl-methanesulfonate, 1-methyl-2-propynyl-methanesulfonate, 1,1-dimethyl-2-propynyl-methanesulfonate, 2-propynyl-ethanesulfonate, 2-propynyl-vinylsulfonate, 2-propynyl- Triple bond-containing compounds such as 2-(diethoxyphosphoryl)acetate, 1-methyl-2-propynyl-2-(diethoxyphosphoryl)acetate, 1,1-dimethyl-2-propynyl-2-(diethoxyphosphoryl)acetate ;
Spiro compounds such as 2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane and 3,9-divinyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane;
Ethylene sulfite, methyl fluorosulfonate, ethyl fluorosulfonate, methyl methanesulfonate, ethyl methanesulfonate, busulfan, sulfolene, diphenylsulfone, N,N-dimethylmethanesulfonamide, N,N-diethylmethanesulfonamide, methyl Sulfur-containing compounds such as trimethylsilyl sulfate, ethyl trimethylsilyl sulfate, 2-propynyl-trimethylsilyl sulfate;
2-isocyanatoethyl acrylate, 2-isocyanatoethyl methacrylate, 2-isocyanatoethylcrotonate, 2-(2-isocyanatoethoxy)ethyl acrylate, 2-(2-isocyanatoethoxy)ethyl methacrylate, 2-(2 - isocyanate compounds such as isocyanatoethoxy)ethyl crotonate;
Nitrogen-containing compounds such as 1-methyl-2-pyrrolidinone, 1-methyl-2-piperidone, 3-methyl-2-oxazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and N-methylsuccinimide;
Hydrocarbon compounds such as heptane, octane, nonane, decane, cycloheptane;
Fluorinated aromatics such as fluorobenzene, difluorobenzene, hexafluorobenzene, benzotrifluoride, pentafluorophenylmethanesulfonate, pentafluorophenyltrifluoromethanesulfonate, pentafluorophenyl acetate, pentafluorophenyl trifluoroacetate, and methylpentafluorophenyl carbonate Compound;
tris(trimethylsilyl) borate, tris(trimethoxysilyl) borate, tris(trimethylsilyl) phosphate, tris(trimethoxysilyl) phosphate, dimethoxyaluminoxytrimethoxysilane, diethoxyaluminoxytriethoxysilane, dipropoxyalumino oxytriethoxysilane, dibutoxyaluminoxytrimethoxysilane, dibutoxyaluminoxytriethoxysilane, titanium tetrakis (trimethylsiloxide), titanium tetrakis (triethylsiloxide),
silane compounds such as;
2-propynyl 2-(methanesulfonyloxy)propionate, 2-methyl 2-(methanesulfonyloxy)propionate, 2-ethyl 2-(methanesulfonyloxy)propionate, 2-propynyl methanesulfonyloxyacetate, methanesulfonyloxy Ester compounds such as 2-methyl acetate and 2-ethyl methanesulfonyloxyacetate;
Lithium Ethyl Methyloxycarbonyl Phosphonate, Lithium Ethyl Ethyloxycarbonyl Phosphonate, Lithium Ethyl-2-Propynyloxycarbonyl Phosphonate, Lithium Ethyl-1-methyl-2-propynyloxycarbonyl Phosphonate, Lithium Ethyl-1,1-dimethyl-2-propynyl Lithium salts such as oxycarbonylphosphonates;
etc. These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. By adding these auxiliaries, it is possible to improve capacity retention characteristics and cycle characteristics after high-temperature storage.
The content of other auxiliaries is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. The content of other auxiliaries is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more in 100% by mass of the non-aqueous electrolytic solution. It is 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, more preferably 1% by mass or less. Within this range, the effect of the other auxiliary agents can be sufficiently exhibited, and battery characteristics such as high-load discharge characteristics can be improved.

以上に記載してきた非水系電解液は、本発明の一実施形態に係る非水系電解液二次電池などのエネルギーデバイスの内部に存在するものも含まれる。具体的には、リチウム塩や溶媒、助剤等の非水系電解液の構成要素を別途合成し、実質的に単離されたものから非水系電解液を調整し、下記に記載する方法にて別途組み立てた電池内に注液して得た非水系電解液二次電池内の非水系電解液である場合や、本発明の非水系電解液の構成要素を個別に電池内に入れておき、非水系電解液二次電池内にて混合させることにより本発明の非水系電解液と同じ組成を得る場合、さらには、本発明の非水系電解液を構成する化合物を該非水系電解液二次電池内で発生させて、本発明の非水系電解液と同じ組成を得る場合も含まれるものとする。 The non-aqueous electrolyte described above also includes those existing inside the energy device such as the non-aqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention. Specifically, the components of the non-aqueous electrolytic solution such as lithium salts, solvents, and auxiliary agents are separately synthesized, and the non-aqueous electrolytic solution is prepared from the substantially isolated ones, and the method described below is used. In the case of a non-aqueous electrolyte in a non-aqueous electrolyte secondary battery obtained by injecting into a separately assembled battery, or the constituent elements of the non-aqueous electrolyte of the present invention are individually placed in the battery, When obtaining the same composition as the non-aqueous electrolyte of the present invention by mixing in a non-aqueous electrolyte secondary battery, furthermore, a compound constituting the non-aqueous electrolyte of the present invention is added to the non-aqueous electrolyte secondary battery. The case where the same composition as the non-aqueous electrolytic solution of the present invention is obtained by generating it inside is also included.

<2-4.非水系電解液の製造方法>
本発明の非水系電解液は、前述の非水溶媒に、電解質と、所定の含有量比を有する群(A)に属する化合物及びフルオロスルホン酸塩(B)と、必要に応じて前述の「助剤」などを溶解することにより調製することができる。
非水系電解液を調製するに際しては、非水系電解液の各原料、すなわち、リチウム塩等の電解質、群(A)に属する化合物及びフルオロスルホン酸塩(B)、非水溶媒、助剤等は、予め脱水しておくことが好ましい。脱水の程度としては、通常50ppm以下、好ましくは30ppm以下となるまで脱水することが望ましい。
非水系電解液中の水分を除去することで、水の電気分解、水とリチウム金属との反応、リチウム塩の加水分解等が生じ難くなる。脱水の手段としては特に制限はないが、例えば
、脱水する対象が非水溶媒等の液体の場合は、モレキュラーシーブ等の乾燥剤を用いればよい。また脱水する対象が電解質等の固体の場合は、分解が起きる温度未満で加熱して乾燥させればよい。
<2-4. Method for producing non-aqueous electrolytic solution>
The non-aqueous electrolytic solution of the present invention comprises the non-aqueous solvent described above, an electrolyte, a compound belonging to the group (A) having a predetermined content ratio, and a fluorosulfonate (B), and optionally the above " It can be prepared by dissolving "auxiliaries" and the like.
When preparing the non-aqueous electrolytic solution, each raw material of the non-aqueous electrolytic solution, that is, an electrolyte such as a lithium salt, a compound belonging to the group (A) and a fluorosulfonate (B), a non-aqueous solvent, an auxiliary agent, etc. , preferably dehydrated in advance. The degree of dehydration is usually 50 ppm or less, preferably 30 ppm or less.
By removing water in the non-aqueous electrolytic solution, electrolysis of water, reaction between water and lithium metal, hydrolysis of lithium salt, and the like are less likely to occur. The dehydration means is not particularly limited. For example, when the object to be dehydrated is a liquid such as a non-aqueous solvent, a desiccant such as a molecular sieve may be used. If the object to be dehydrated is a solid such as an electrolyte, it may be dried by heating at a temperature lower than the temperature at which decomposition occurs.

<3.非水系電解液を用いたエネルギーデバイス>
本発明の非水系電解液を用いたエネルギーデバイスは、金属イオンを吸蔵又は放出可能な複数の電極と、以上説明した本発明の非水系電解液とを備えるものである。エネルギーデバイスの種類としては、一次電池、二次電池、リチウムイオンキャパシタをはじめとする金属イオンキャパシタが具体例として挙げられる。中でも、一次電池又は二次電池が好ましく、二次電池が特に好ましい。なお、これらのエネルギーデバイスに用いられる非水系電解液は、高分子やフィラー等で疑似的に固体化された、所謂ゲル電解質であることも好ましい。以下、当該エネルギーデバイスについて説明する。
<3. Energy device using non-aqueous electrolyte>
An energy device using the non-aqueous electrolytic solution of the present invention comprises a plurality of electrodes capable of absorbing or releasing metal ions, and the non-aqueous electrolytic solution of the present invention described above. Specific examples of types of energy devices include primary batteries, secondary batteries, and metal ion capacitors such as lithium ion capacitors. Among them, a primary battery or a secondary battery is preferable, and a secondary battery is particularly preferable. The non-aqueous electrolyte used in these energy devices is also preferably a so-called gel electrolyte that is pseudo-solidified with a polymer, filler, or the like. The energy device will be described below.

<3-1.非水系電解液二次電池>
<3-1-1.電池構成>
本発明の一実施形態に係る非水系電解液二次電池(以下、本発明の非水系二次電池とも記載する)は、非水系電解液以外の構成については、従来公知の非水系電解液二次電池と同様であり、通常は、本発明の非水系電解液が含浸されている多孔膜(セパレータ)を介して正極と負極とが積層され、これらがケース(外装体)に収納された形態を有する。従って、本発明の非水系電解液二次電池の形状は特に制限されるものではなく、円筒型、角形、ラミネート型、コイン型、大型等のいずれであってもよい。
<3-1. Non-aqueous electrolyte secondary battery>
<3-1-1. Battery configuration>
A non-aqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as a non-aqueous secondary battery of the present invention) has a configuration other than the non-aqueous electrolyte, which is a conventionally known non-aqueous electrolyte. It is the same as a secondary battery, and usually a positive electrode and a negative electrode are laminated via a porous film (separator) impregnated with the non-aqueous electrolytic solution of the present invention, and these are housed in a case (exterior body). have Therefore, the shape of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is not particularly limited, and may be cylindrical, rectangular, laminated, coin-shaped, large, or the like.

<3-1-2.非水系電解液>
非水系電解液としては、上述の本発明の非水系電解液を用いる。なお、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、本発明の非水系電解液に対し、その他の非水系電解液を混合して用いることも可能である。
<3-1-2. Non-aqueous electrolytic solution>
As the non-aqueous electrolytic solution, the above non-aqueous electrolytic solution of the present invention is used. It should be noted that other non-aqueous electrolytic solutions may be mixed with the non-aqueous electrolytic solution of the present invention without departing from the gist of the present invention.

<3-1-3.負極>
負極に使用される負極活物質としては、電気化学的に金属イオンを吸蔵・放出可能なものであれば、特に制限はない。その具体例としては、炭素質材料、金属化合物系材料、リチウム含有金属複合酸化物材料等が挙げられる。これら1種を単独で用いてもよく、また2種以上を任意に組み合わせて併用してもよい。
なかでも、炭素質材料及び金属化合物系材料が好ましい。金属化合物系材料の中では、ケイ素を含む材料が好ましく、したがって負極活物質としては、炭素質材料及びケイ素を含む材料が特に好ましい。
<3-1-3. negative electrode>
The negative electrode active material used for the negative electrode is not particularly limited as long as it can electrochemically occlude and release metal ions. Specific examples thereof include carbonaceous materials, metal compound materials, and lithium-containing metal composite oxide materials. One of these may be used alone, or two or more may be used in combination.
Among them, carbonaceous materials and metal compound-based materials are preferable. Among metal compound-based materials, materials containing silicon are preferred, and therefore carbonaceous materials and materials containing silicon are particularly preferred as the negative electrode active material.

<3-1-3-1.炭素質材料>
負極活物質として用いられる炭素質材料としては、特に限定されないが、下記(ア)~(エ)から選ばれるものが、初期不可逆容量、高電流密度充放電特性のバランスがよい二次電池を与えるので好ましい。
(ア)天然黒鉛
(イ)人造炭素質物質並びに人造黒鉛質物質を400℃から3200℃の範囲で1回以上熱処理して得られた炭素質材料
(ウ)負極活物質層が少なくとも2種類の異なる結晶性を有する炭素質から成り立ち、かつ/又はその異なる結晶性の炭素質が接する界面を有している炭素質材料
(エ)負極活物質層が少なくとも2種類の異なる配向性を有する炭素質から成り立ち、かつ/又はその異なる配向性の炭素質が接する界面を有している炭素質材料
(ア)~(エ)の炭素質材料は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
上記(イ)における人造炭素質物質又は人造黒鉛質物質の具体例としては、天然黒鉛、
石炭系コークス、石油系コークス、石炭系ピッチ、石油系ピッチ及びこれらピッチを酸化処理したもの;
ニードルコークス、ピッチコークス及びこれらを一部黒鉛化した炭素材;
ファーネスブラック、アセチレンブラック、ピッチ系炭素繊維等の有機物の熱分解物;
炭化可能な有機物及びこれらの炭化物;並びに、
炭化可能な有機物をベンゼン、トルエン、キシレン、キノリン、n-へキサン等の低分子有機溶媒に溶解させた溶液状の炭化物などが挙げられる。
その他、上記(ア)~(エ)の炭素質材料はいずれも従来公知であり、その製造方法は当業者によく知られており、またこれらの市販品を購入することもできる。
<3-1-3-1. Carbonaceous Material>
The carbonaceous material used as the negative electrode active material is not particularly limited, but those selected from the following (a) to (d) provide a secondary battery with a good balance between initial irreversible capacity and high current density charge-discharge characteristics. Therefore, it is preferable.
(a) Natural graphite (b) Artificial carbonaceous material and carbonaceous material obtained by heat-treating the artificial graphite material once or more in the range of 400°C to 3200°C (c) At least two types of negative electrode active material layers Carbonaceous material composed of carbonaceous matter with different crystallinity and/or having an interface where the carbonaceous matter with different crystallinity is in contact (d) Carbonaceous matter in which the negative electrode active material layer has at least two different orientations and/or has an interface where carbonaceous materials with different orientations are in contact with each other. Any combination and ratio may be used together.
Specific examples of the artificial carbonaceous substance or artificial graphite substance in (b) above include natural graphite,
Coal-based coke, petroleum-based coke, coal-based pitch, petroleum-based pitch, and oxidized products of these pitches;
Needle coke, pitch coke, and carbon materials obtained by partially graphitizing them;
Thermal decomposition products of organic matter such as furnace black, acetylene black, pitch-based carbon fiber;
carbonizable organic matter and carbonized products thereof; and
Solution-like carbonized substances obtained by dissolving a carbonizable organic substance in a low-molecular-weight organic solvent such as benzene, toluene, xylene, quinoline, n-hexane, and the like can be mentioned.
In addition, all of the above carbonaceous materials (a) to (d) are conventionally known, their production methods are well known to those skilled in the art, and these commercial products can be purchased.

<3-1-3-2.金属化合物系材料>
負極活物質として用いられる金属化合物系材料としては、リチウムを吸蔵・放出可能であれば、特に限定されず、リチウムと合金を形成する単体金属若しくは合金、又はそれらの酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硫化物、燐化物等の化合物が使用できる。このような金属化合物としては、Ag、Al、Ba、Bi、Cu、Ga、Ge、In、Ni、P、Pb、Sb、Si、Sn、Sr、Zn等の金属を含有する化合物が挙げられる。なかでも、リチウムと合金を形成する単体金属若しくは合金であることが好ましく、周期表13族又は14族の金属・半金属元素(すなわち炭素を除く。また以降では、金属及び半金属をまとめて「金属」と呼ぶ。)を含む材料であることがより好ましく、更には、ケイ素(Si)、スズ(Sn)又は鉛(Pb)(以下、これら3種の元素を「SSP金属元素」という場合がある)の単体金属若しくはこれら原子を含む合金、又は、それらの金属(SSP金属元素)の化合物であることが好ましい。特に好ましいのはケイ素を含む化合物である。これらは、1種を単独で用いてもよく、また2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
<3-1-3-2. Metal compound-based material>
The metal compound-based material used as the negative electrode active material is not particularly limited as long as it can absorb and release lithium, and a single metal or alloy that forms an alloy with lithium, or an oxide, carbide, nitride thereof, Compounds such as silicides, sulfides and phosphides can be used. Examples of such metal compounds include compounds containing metals such as Ag, Al, Ba, Bi, Cu, Ga, Ge, In, Ni, P, Pb, Sb, Si, Sn, Sr, and Zn. Among them, it is preferably a single metal or alloy that forms an alloy with lithium, and metals and metalloids of Group 13 or 14 of the periodic table (that is, excluding carbon. Hereinafter, metals and metalloids are collectively referred to as " It is more preferable that the material contains silicon (Si), tin (Sn), or lead (Pb) (hereinafter, these three elements are sometimes referred to as “SSP metal elements”). or an alloy containing these atoms, or a compound of those metals (SSP metal element). Compounds containing silicon are particularly preferred. One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.

<3-1-3-3.リチウム含有金属複合酸化物材料>
負極活物質として用いられるリチウム含有金属複合酸化物材料としては、リチウムを吸蔵・放出可能であれば特に限定はされないが、チタンを含むリチウム含有複合金属酸化物材料が好ましく、リチウムとチタンの複合酸化物(以下、「リチウムチタン複合酸化物」と略記する場合がある。)が特に好ましい。すなわち、スピネル構造を有するリチウムチタン複合酸化物を、リチウムイオン非水系電解液二次電池用負極活物質に含有させて用いると、二次電池の出力抵抗が大きく低減するので特に好ましい。
また、リチウムチタン複合酸化物のリチウムやチタンが、他の金属元素、例えば、Na、K、Co、Al、Fe、Ti、Mg、Cr、Ga、Cu、Zn及びNbからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素で置換されているものも好ましい。
負極活物質として好ましいリチウムチタン複合酸化物としては、下記一般式(7)で表されるリチウムチタン複合酸化物が挙げられる。
LiTi (7)
(一般式(7)中、Mは、Na、K、Co、Al、Fe、Ti、Mg、Cr、Ga、Cu、Zn及びNbからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表す。また、一般式(7)中、0.7≦x≦1.5、1.5≦y≦2.3、0≦z≦1.6であることが、リチウムイオンのドープ・脱ドープの際の構造が安定であることから好ましい。)
<3-1-3-3. Lithium-containing metal composite oxide material>
The lithium-containing metal composite oxide material used as the negative electrode active material is not particularly limited as long as it can occlude and release lithium, but a lithium-containing composite metal oxide material containing titanium is preferable, and a composite oxide of lithium and titanium (hereinafter sometimes abbreviated as "lithium-titanium composite oxide") is particularly preferred. That is, it is particularly preferable to include a lithium-titanium composite oxide having a spinel structure in a negative electrode active material for a lithium-ion non-aqueous electrolyte secondary battery because the output resistance of the secondary battery is greatly reduced.
In addition, at least lithium and titanium in the lithium-titanium composite oxide are selected from the group consisting of other metal elements such as Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu, Zn and Nb. Those substituted with one element are also preferred.
Lithium-titanium composite oxides preferable as the negative electrode active material include lithium-titanium composite oxides represented by the following general formula (7).
LixTiyMzO4 ( 7 )
(In general formula (7), M represents at least one element selected from the group consisting of Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu, Zn and Nb. In the general formula (7), 0.7 ≤ x ≤ 1.5, 1.5 ≤ y ≤ 2.3, 0 ≤ z ≤ 1.6 is the structure during doping and undoping of lithium ions. is stable, so it is preferable.)

<3-1-3-4.負極の構成、物性、調製方法>
上記活物質材料を含有する負極及び電極化手法、集電体については、公知の技術構成を採用することができるが、次に示す(i)~(vi)のいずれか1項目又は複数の項目を同時に満たしていることが望ましい。
<3-1-3-4. Composition, physical properties, preparation method of negative electrode>
A known technical configuration can be adopted for the negative electrode containing the active material, the electrode formation method, and the current collector, but any one or more of the following (i) to (vi) should be satisfied at the same time.

(i)負極作製
負極の製造は、本発明の効果を著しく制限しない限り、公知のいずれの方法をも用いる
ことができる。例えば、負極活物質に、バインダー、溶媒、必要に応じて、増粘剤、導電材、充填材等を加えてスラリー状の負極形成材料とし、これを集電体に塗布、乾燥した後にプレスすることによって、負極活物質層を形成することができる。
(i) Production of Negative Electrode Any known method can be used to produce the negative electrode as long as it does not significantly limit the effects of the present invention. For example, a binder, a solvent, and, if necessary, a thickener, a conductive material, a filler, etc., are added to a negative electrode active material to form a slurry negative electrode forming material, which is applied to a current collector, dried, and then pressed. Thus, a negative electrode active material layer can be formed.

(ii)集電体
負極活物質を保持させる集電体としては、公知のものを任意に用いることができる。負極の集電体としては、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等の金属材料が挙げられるが、加工し易さとコストの点から特に銅が好ましい。
また、集電体の形状は、集電体が金属材料の場合は、例えば、金属箔、金属円柱、金属コイル、金属板、金属薄膜、エキスパンドメタル、パンチメタル、発泡メタル等が挙げられる。中でも、好ましくは金属薄膜、より好ましくは銅箔であり、更に好ましくは圧延法による圧延銅箔と、電解法による電解銅箔である。
(ii) Current collector Any known current collector can be used as the current collector for holding the negative electrode active material. Examples of the current collector for the negative electrode include metal materials such as aluminum, copper, nickel, stainless steel, and nickel-plated steel. Copper is particularly preferable in terms of ease of processing and cost.
When the current collector is made of a metal material, examples of the shape of the current collector include metal foil, metal cylinder, metal coil, metal plate, metal thin film, expanded metal, punched metal, and foamed metal. Among them, metal thin films are preferred, copper foils are more preferred, and rolled copper foils produced by a rolling method and electrolytic copper foils produced by an electrolysis method are even more preferred.

(iii)集電体と負極活物質層の厚さの比
集電体と負極活物質層の厚さの比は特には限定されないが、「(非水系電解液の注液工程の直前の片面の負極活物質層厚さ)/(集電体の厚さ)」の値が、150以下が好ましく、20以下がより好ましく、10以下が特に好ましく、また、0.1以上が好ましく、0.4以上がより好ましく、1以上が特に好ましい。
集電体と負極活物質層の厚さの比が、上記範囲を上回ると、二次電池の高電流密度充放電時に集電体がジュール熱による発熱を生じる場合がある。また、上記範囲を下回ると、負極活物質に対する集電体の体積比が増加し、二次電池の容量が減少する場合がある。
(iii) Thickness Ratio of Current Collector and Negative Electrode Active Material Layer The thickness ratio of the current collector and the negative electrode active material layer is not particularly limited, Negative electrode active material layer thickness)/(current collector thickness)” is preferably 150 or less, more preferably 20 or less, particularly preferably 10 or less, preferably 0.1 or more, and 0.1. 4 or more is more preferable, and 1 or more is particularly preferable.
If the thickness ratio of the current collector and the negative electrode active material layer exceeds the above range, the current collector may generate heat due to Joule heat during high current density charging and discharging of the secondary battery. On the other hand, below the above range, the volume ratio of the current collector to the negative electrode active material increases, and the capacity of the secondary battery may decrease.

(iv)電極密度
負極活物質を電極化した際の電極構造は、特には限定されず、集電体上に存在している負極活物質の密度は、1g・cm-3以上が好ましく、1.2g・cm-3以上がより好ましく、1.3g・cm-3以上が更に好ましく、また、4g・cm-3以下が好ましく、3g・cm-3以下がより好ましく、2.5g・cm-3以下が更に好ましく、1.7g・cm-3以下が特に好ましい。集電体上に存在している負極活物質の密度が、上記範囲内であると、負極活物質粒子が破壊されにくく、二次電池の初期不可逆容量の増加や、集電体/負極活物質界面付近への非水系電解液の浸透性低下による高電流密度充放電特性悪化を防ぎ易くなる。さらに、負極活物質間の導電性を確保することができ、電池抵抗が増大することなく、単位容積当たりの容量を稼ぐことができる。
(iv) Electrode density The electrode structure when the negative electrode active material is made into an electrode is not particularly limited, and the density of the negative electrode active material present on the current collector is preferably 1 g cm −3 or more, and 1 .2 g·cm −3 or more is more preferable, 1.3 g·cm −3 or more is still more preferable, 4 g·cm −3 or less is preferable, 3 g·cm −3 or less is more preferable, and 2.5 g·cm −3 or more is preferable . 3 or less is more preferable, and 1.7 g·cm −3 or less is particularly preferable. When the density of the negative electrode active material present on the current collector is within the above range, the negative electrode active material particles are less likely to be destroyed, the initial irreversible capacity of the secondary battery increases, and the current collector/negative electrode active material It becomes easy to prevent deterioration of high-current-density charge-discharge characteristics due to a decrease in permeability of the non-aqueous electrolytic solution to the vicinity of the interface. Furthermore, the conductivity between the negative electrode active materials can be ensured, and the capacity per unit volume can be increased without increasing the battery resistance.

(v)バインダー・溶媒等
負極活物質層を形成するためのスラリーは、通常、負極活物質に対して、溶媒にバインダー(結着剤)、増粘剤等を混合したものを加えて調製される。
負極活物質を結着するバインダーとしては、非水系電解液や電極製造時に用いる溶媒に対して安定な材料であれば、特に制限されない。
その具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、芳香族ポリアミド、セルロース、ニトロセルロース等の樹脂系高分子;
SBR(スチレン・ブタジエンゴム)、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、NBR(アクリロニトリル・ブタジエンゴム)、エチレン・プロピレンゴム等のゴム状高分子;
スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体又はその水素添加物;
EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体)、スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレン共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体又はその水素添加物等の熱可塑性エラストマー状高分子;
シンジオタクチック-1,2-ポリブタジエン、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、プロピレン・α-オレフィン共重合体等の軟質樹脂状高分子;
ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体等のフッ素系高分子;
アルカリ金属イオン(特にリチウムイオン)のイオン伝導性を有する高分子組成物
等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
スラリーを形成するための溶媒としては、負極活物質、バインダー、並びに必要に応じて使用される増粘剤及び導電材を溶解又は分散することが可能な溶媒であれば、その種類に特に制限はなく、水系溶媒と有機系溶媒のどちらを用いてもよい。
前記水系溶媒の例としては水、アルコール等が挙げられ、前記有機系溶媒の例としてはN-メチルピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、アクリル酸メチル、ジエチルトリアミン、N,N-ジメチルアミノプロピルアミン、テトラヒドロフラン(THF)、トルエン、アセトン、ジエチルエーテル、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチルスルフォキシド、ベンゼン、キシレン、キノリン、ピリジン、メチルナフタレン、ヘキサン等が挙げられる。
特に水系溶媒を用いる場合、増粘剤に併せて分散剤等を含有させ、SBR等のラテックスを用いてスラリー化することが好ましい。
なお、これらの溶媒は、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
(v) Binder, solvent, etc. The slurry for forming the negative electrode active material layer is usually prepared by adding a mixture of a solvent, a binder (binder), a thickener, etc. to the negative electrode active material. be.
The binder that binds the negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a material that is stable with respect to the non-aqueous electrolytic solution and the solvent used in electrode production.
Specific examples thereof include resin polymers such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, aromatic polyamide, cellulose, and nitrocellulose;
Rubber-like polymers such as SBR (styrene-butadiene rubber), isoprene rubber, butadiene rubber, fluororubber, NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), ethylene-propylene rubber;
Styrene/butadiene/styrene block copolymer or a hydrogenated product thereof;
Thermoplastic elastomeric polymers such as EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer), styrene-ethylene-butadiene-styrene copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer or hydrogenated products thereof;
Soft resinous polymers such as syndiotactic-1,2-polybutadiene, polyvinyl acetate, ethylene/vinyl acetate copolymer, propylene/α-olefin copolymer;
fluorine-based polymers such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, fluorinated polyvinylidene fluoride, and polytetrafluoroethylene/ethylene copolymer;
A polymer composition having ion conductivity of alkali metal ions (especially lithium ions) can be mentioned. These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.
As the solvent for forming the slurry, there is no particular limitation on the type of solvent as long as it is capable of dissolving or dispersing the negative electrode active material, the binder, and the thickener and conductive material used as necessary. Either an aqueous solvent or an organic solvent may be used.
Examples of the aqueous solvent include water and alcohol, and examples of the organic solvent include N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylformamide, dimethylacetamide, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, methyl acrylate, and diethyltriamine. , N,N-dimethylaminopropylamine, tetrahydrofuran (THF), toluene, acetone, diethyl ether, dimethylacetamide, hexamethylphosphalamide, dimethylsulfoxide, benzene, xylene, quinoline, pyridine, methylnaphthalene, hexane, etc. mentioned.
In particular, when using an aqueous solvent, it is preferable to add a dispersant and the like together with the thickener and make a slurry using a latex such as SBR.
In addition, these solvent may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

負極活物質100質量部に対するバインダーの割合は、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、0.6質量部以上が更に好ましく、また、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましく、10質量部以下が更に好ましく、8質量部以下が特に好ましい。負極活物質に対するバインダーの割合が、上記範囲内であると、電池容量に寄与しないバインダーの割合が多くならないので、電池容量の低下を招き難くなる。さらに、負極の強度低下も招き難くなる。
特に、負極形成材料であるスラリーがSBRに代表されるゴム状高分子を主要成分として含有する場合には、負極活物質100質量部に対するバインダーの割合は、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、0.6質量部以上が更に好ましく、また、5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましく、2質量部以下が更に好ましい。
また、スラリーがポリフッ化ビニリデンに代表されるフッ素系高分子を主要成分として含有する場合には、負極活物質100質量部に対するバインダーの割合は、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、3質量部以上が更に好ましく、また、15質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、8質量部以下が更に好ましい。
The ratio of the binder to 100 parts by mass of the negative electrode active material is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, still more preferably 0.6 parts by mass or more, and preferably 20 parts by mass or less. 15 parts by mass or less is more preferable, 10 parts by mass or less is even more preferable, and 8 parts by mass or less is particularly preferable. When the ratio of the binder to the negative electrode active material is within the above range, the ratio of the binder that does not contribute to the battery capacity does not increase, which makes it difficult to cause a decrease in the battery capacity. Furthermore, it becomes difficult to cause a decrease in the strength of the negative electrode.
In particular, when the slurry, which is the negative electrode forming material, contains a rubber-like polymer represented by SBR as a main component, the ratio of the binder to 100 parts by mass of the negative electrode active material is preferably 0.1 parts by mass or more, and 0.1 part by mass or more. 0.5 mass parts or more is more preferable, 0.6 mass parts or more is still more preferable, 5 mass parts or less is preferable, 3 mass parts or less is more preferable, and 2 mass parts or less is even more preferable.
Further, when the slurry contains a fluorine-based polymer represented by polyvinylidene fluoride as a main component, the ratio of the binder to 100 parts by mass of the negative electrode active material is preferably 1 part by mass or more, and more preferably 2 parts by mass or more. It is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and even more preferably 8 parts by mass or less.

増粘剤は、通常、スラリーの粘度を調整するために使用される。増粘剤としては、特に制限はないが、具体的には、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、燐酸化スターチ、カゼイン及びこれらの塩等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
増粘剤を用いる場合、負極活物質100質量部に対する増粘剤の割合は、通常0.1質量部以上であり、0.5質量部以上が好ましく、0.6質量部以上がより好ましい。また、前記割合は通常5質量部以下であり、3質量部以下が好ましく、2質量部以下がより好ましい。負極活物質に対する増粘剤の割合が、上記範囲内にあると、スラリーの塗布性が良好となる。さらに、負極活物質層に占める負極活物質の割合も適度なものとなり、電池容量が低下する問題や負極活物質間の抵抗が増大する問題が生じ難くなる。
Thickeners are commonly used to adjust the viscosity of the slurry. The thickener is not particularly limited, but specific examples include carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein and salts thereof. These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.
When a thickener is used, the ratio of the thickener to 100 parts by mass of the negative electrode active material is usually 0.1 parts by mass or more, preferably 0.5 parts by mass or more, and more preferably 0.6 parts by mass or more. The ratio is usually 5 parts by mass or less, preferably 3 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or less. When the ratio of the thickener to the negative electrode active material is within the above range, the slurry can be coated well. Furthermore, the proportion of the negative electrode active material in the negative electrode active material layer becomes appropriate, and the problem of a decrease in battery capacity and the problem of an increase in resistance between the negative electrode active materials is less likely to occur.

(vi)負極板の面積
負極板の面積は、特に限定されないが、対向する正極板よりもわずかに大きくして、正
極板が負極板から外にはみ出すことがないように設計することが好ましい。また、二次電池の充放電を繰り返したときのサイクル寿命や高温保存による劣化を抑制する観点から、できる限り正極に等しい面積に近づけることが、より均一かつ有効に働く電極割合を高めて特性が向上するので好ましい。特に、二次電池が大電流で使用される場合には、この負極板の面積の設計が重要である。
(vi) Area of Negative Electrode Plate The area of the negative electrode plate is not particularly limited, but it is preferably designed to be slightly larger than the opposing positive electrode plate so that the positive electrode plate does not protrude from the negative electrode plate. In addition, from the viewpoint of suppressing deterioration due to cycle life and high-temperature storage when the secondary battery is repeatedly charged and discharged, it is important to make the area as close to the positive electrode as possible to increase the proportion of the electrode that works more uniformly and effectively and improve the characteristics. It is preferable because it improves. In particular, when the secondary battery is used with a large current, the design of the area of the negative electrode plate is important.

<3-1-4.正極>
以下に本発明の非水系電解液二次電池に使用される正極について説明する。
<3-1-4-1.正極活物質>
以下に前記正極に使用される正極活物質について説明する。
<3-1-4. Positive electrode>
The positive electrode used in the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is described below.
<3-1-4-1. Positive electrode active material>
The positive electrode active material used for the positive electrode will be described below.

(1)組成
正極活物質としては、電気化学的に金属イオンを吸蔵・放出可能なものであれば特に制限はないが、例えば、電気化学的にリチウムイオンを吸蔵・放出可能なものが好ましく、リチウムと少なくとも1種の遷移金属を含有する物質が好ましい。具体例としては、リチウム遷移金属複合酸化物、リチウム含有遷移金属燐酸化合物、リチウム含有遷移金属ケイ酸化合物、リチウム含有遷移金属ホウ酸化合物が挙げられる。
前記リチウム遷移金属複合酸化物の遷移金属としてはV、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等が好ましく、前記複合酸化物の具体例としては、LiCoO等のリチウム・コバルト複合酸化物、LiNiO等のリチウム・ニッケル複合酸化物、LiMnO、LiMn、LiMnO等のリチウム・マンガン複合酸化物、これらのリチウム遷移金属複合酸化物の主体となる遷移金属原子の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si、Nb、Mo、Sn、W等の他の金属で置換したもの等が挙げられる。
置換されたものの具体例としては、例えば、LiNi0.5Mn0.5、LiNi0.85Co0.10Al0.05、LiNi0.33Co0.33Mn0.33、LiMn、LiMn1.8Al0.2、Li1.1Mn1.9Al0.1、LiMn1.5Ni0.5等が挙げられる。
中でも、リチウムとニッケルとコバルトを含有する複合酸化物がより好ましい。コバルトとニッケルを含有する複合酸化物は、同じ電位で使用した際の容量を大きくとることが可能となるためである。
(1) Composition The positive electrode active material is not particularly limited as long as it is capable of electrochemically intercalating and deintercalating metal ions. Substances containing lithium and at least one transition metal are preferred. Specific examples include lithium-transition metal composite oxides, lithium-containing transition metal phosphate compounds, lithium-containing transition metal silicate compounds, and lithium-containing transition metal borate compounds.
The transition metal of the lithium-transition metal composite oxide is preferably V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, etc. Specific examples of the composite oxide include lithium-cobalt composite oxides such as LiCoO 2 lithium-nickel composite oxides such as LiNiO2 ; lithium-manganese composite oxides such as LiMnO2 , LiMn2O4 and Li2MnO4 ; Those partially substituted with other metals such as Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, Nb, Mo, Sn, W, etc. is mentioned.
Specific examples of the substituted ones include LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 , LiNi 0.85 Co 0.10 Al 0.05 O 2 , LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 , LiMn 2 O 4 , LiMn 1.8 Al 0.2 O 4 , Li 1.1 Mn 1.9 Al 0.1 O 4 , LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 and the like.
Among them, a composite oxide containing lithium, nickel and cobalt is more preferable. This is because a composite oxide containing cobalt and nickel can have a large capacity when used at the same potential.

一方でコバルトは資源量も少なく高価な金属であり、自動車用途等の高容量が必要とされる大型電池では活物質の使用量が大きくなることから、コストの点では、より安価な遷移金属としてマンガンを主成分に用いることも望ましい。すなわち、リチウム・ニッケル・コバルト・マンガン複合酸化物がさらに好ましい。中でも、コストと容量のバランスを高度に満たす観点からは、コバルトの使用量を減らし、ニッケルの使用量を増やしたリチウム・ニッケル・コバルト・マンガン複合酸化物が特に好ましい。例えば、LiNi0.5Co0.2Mn0.3やLiNi0.6Co0.2Mn0.2やLiNi0.8Co0.1Mn0.1などが特に好ましい具体例として挙げられる。
また、化合物としての安定性や、製造の容易さによる調達コストも鑑みると、スピネル型構造を有するリチウムマンガン複合酸化物も好ましい。すなわち、上記の具体例のうちLiMn、LiMn1.8Al0.2、Li1.1Mn1.9Al0.1、LiMn1.5Ni0.5等も好ましい具体例として挙げることができる。
Cobalt, on the other hand, is an expensive metal with limited resources, and large batteries that require high capacity, such as those used in automobiles, require a large amount of active material. It is also desirable to use manganese as a main component. That is, a lithium-nickel-cobalt-manganese composite oxide is more preferable. Among them, a lithium-nickel-cobalt-manganese composite oxide in which the amount of cobalt used is reduced and the amount of nickel used is increased is particularly preferable from the viewpoint of achieving a high balance between cost and capacity. For example, LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 and LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 are particularly preferred. Specific examples include:
In addition, lithium-manganese composite oxides having a spinel structure are also preferable in view of the stability as a compound and the procurement cost due to the ease of production. That is, among the above specific examples, LiMn 2 O 4 , LiMn 1.8 Al 0.2 O 4 , Li 1.1 Mn 1.9 Al 0.1 O 4 , LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 etc. can also be cited as a preferred specific example.

前記リチウム含有遷移金属燐酸化合物の遷移金属としては、V、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等が好ましく、前記燐酸化合物の具体例としては、例えば、LiFePO、LiFe(PO、LiFeP等の燐酸鉄類、LiCoPO等の燐酸コバルト類、LiMnPO等の燐酸マンガン類、これらのリチウム遷移金属燐酸化合物の主体となる遷移金属原子の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、
Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si、Nb、Mo、Sn、W等の他の金属で置換したもの等が挙げられる。
前記リチウム含有遷移金属ケイ酸化合物の遷移金属としては、V、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等が好ましく、前記ケイ酸化合物の具体例としては、例えば、LiFeSiO等のケイ酸鉄類、LiCoSiO等のケイ酸コバルト類、これらのリチウム遷移金属ケイ酸化合物の主体となる遷移金属原子の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si、Nb、Mo、Sn、W等の他の金属で置換したもの等が挙げられる。
前記リチウム含有遷移金属ホウ酸化合物の遷移金属としては、V、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等が好ましく、前記ホウ酸化合物の具体例としては、例えば、LiFeBO等のホウ酸鉄類、LiCoBO等のホウ酸コバルト類、これらのリチウム遷移金属ホウ酸化合物の主体となる遷移金属原子の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si、Nb、Mo、Sn、W等の他の金属で置換したもの等が挙げられる。
The transition metal of the lithium-containing transition metal phosphate compound is preferably V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, etc. Specific examples of the phosphate compound include LiFePO 4 and Li 3 Fe 2 . (PO 4 ) 3 , LiFeP 2 O 7 and other iron phosphates, LiCoPO 4 and other cobalt phosphates, LiMnPO 4 and other manganese phosphates, and some of the transition metal atoms that are the main component of these lithium transition metal phosphate compounds Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co,
Those substituted with other metals such as Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, Nb, Mo, Sn, W and the like can be mentioned.
The transition metal of the lithium-containing transition metal silicate compound is preferably V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, etc. Specific examples of the silicate compound include Li 2 FeSiO 4 and the like. iron silicates, cobalt silicates such as Li 2 CoSiO 4 , and part of the transition metal atoms that are the main constituents of these lithium transition metal silicate compounds are Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Those substituted with other metals such as Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, Nb, Mo, Sn, W and the like can be mentioned.
The transition metal of the lithium-containing transition metal borate compound is preferably V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, etc. Specific examples of the borate compound include boron such as LiFeBO3 . Iron oxides, cobalt borates such as LiCoBO 3 , and some of the transition metal atoms that are the main component of these lithium transition metal borate compounds are Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Examples include those substituted with other metals such as Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, Nb, Mo, Sn and W.

(2)正極活物質の製造法
正極活物質の製造法としては、本発明の要旨を超えない範囲で特には制限されないが、いくつかの方法が挙げられ、無機化合物の製造法として一般的な方法が用いられる。
特に球状ないし楕円球状の活物質を作製するには種々の方法が考えられるが、例えばその一例として、遷移金属硝酸塩、硫酸塩等の遷移金属原料物質と、必要に応じ他の元素の原料物質を水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、攪拌をしながらpHを調節して球状の前駆体を作製回収し、これを必要に応じて乾燥した後、LiOH、LiCO、LiNO等のLi源を加えて高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。
また、別の方法の例として、遷移金属硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、酸化物等の遷移金属原料物質と、必要に応じ他の元素の原料物質を水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、それをスプレードライヤー等で乾燥成型して球状ないし楕円球状の前駆体とし、これにLiOH、LiCO、LiNO等のLi源を加えて高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。
更に別の方法の例として、遷移金属硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、酸化物等の遷移金属原料物質と、LiOH、LiCO、LiNO等のLi源と、必要に応じ他の元素の原料物質とを水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、それをスプレードライヤー等で乾燥成型して球状ないし楕円球状の前駆体とし、これを高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。
(2) Method for producing positive electrode active material The method for producing the positive electrode active material is not particularly limited as long as it does not exceed the gist of the present invention. method is used.
In particular, various methods are conceivable for producing a spherical or ellipsoidal active material. One example is a transition metal source material such as a transition metal nitrate or sulfate and, if necessary, a source material for another element. Dissolve or pulverize and disperse in a solvent such as water, adjust the pH while stirring to prepare and recover a spherical precursor, and after drying this as necessary, LiOH, Li 2 CO 3 , LiNO 3 . A method of obtaining an active material by adding a Li source such as the above and sintering at a high temperature can be exemplified.
As an example of another method, transition metal raw materials such as transition metal nitrates, sulfates, hydroxides and oxides and, if necessary, raw materials of other elements are dissolved or pulverized and dispersed in a solvent such as water. Then, it is dried and molded with a spray dryer or the like to obtain a spherical or ellipsoidal precursor, and a Li source such as LiOH, Li 2 CO 3 , or LiNO 3 is added to the precursor and fired at a high temperature to obtain an active material. are mentioned.
As yet another example of a method, transition metal source materials such as transition metal nitrates, sulfates, hydroxides and oxides, Li sources such as LiOH, Li 2 CO 3 and LiNO 3 and optionally other elements is dissolved or pulverized and dispersed in a solvent such as water, dried and molded with a spray dryer or the like to form a spherical or ellipsoidal precursor, which is fired at a high temperature to obtain an active material. mentioned.

<3-1-4-2.正極構造と作製法>
以下に、本発明に使用される正極の構成及びその作製法について説明する。
(正極の作製法)
正極は、正極活物質粒子とバインダーとを含有する正極活物質層を、集電体上に形成して作製される。正極活物質を用いる正極の製造は、公知のいずれの方法でも作製することができる。例えば、正極活物質とバインダー、並びに必要に応じて導電材及び増粘剤等を乾式で混合してシート状にしたものを正極集電体に圧着するか、又はこれらの材料を液体媒体に溶解又は分散させてスラリーとして、これを正極集電体に塗布し、乾燥することにより、正極活物質層を集電体上に形成させることにより正極を得ることができる。
正極活物質の正極活物質層中の含有量は、好ましくは60質量%以上であり、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更に好ましく、また、好ましくは99.9質量%以下であり、99質量%以下がより好ましい。正極活物質の含有量が、上記範囲内であると、電気容量を十分確保できる。さらに、正極の強度も十分なものとなる。なお、本発明における正極活物質粉体は、1種を単独で用いてもよく、異なる組成又は異なる粉体物性の2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。2種以上の活物質を組み合わせて用いる際は、前記リチウムとマンガンを含有する複合酸化物を粉体の成分として用
いることが好ましい。前記の通り、コバルト又はニッケルは、資源量も少なく高価な金属であり、自動車用途等の高容量が必要とされる大型電池では活物質の使用量が大きくなることから、コストの点で好ましくないため、より安価な遷移金属としてマンガンを主成分に用いることが望ましいためである。
<3-1-4-2. Positive electrode structure and manufacturing method>
The configuration of the positive electrode used in the present invention and the manufacturing method thereof will be described below.
(Manufacturing method of positive electrode)
The positive electrode is produced by forming a positive electrode active material layer containing positive electrode active material particles and a binder on a current collector. A positive electrode using a positive electrode active material can be produced by any known method. For example, a positive electrode active material, a binder, and, if necessary, a conductive material, a thickener, etc., are mixed in a dry process to form a sheet, which is crimped to a positive electrode current collector, or these materials are dissolved in a liquid medium. Alternatively, a positive electrode can be obtained by forming a positive electrode active material layer on the current collector by dispersing and forming a slurry, applying the slurry to a positive electrode current collector, and drying the slurry.
The content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, and preferably 99.9% by mass or less. There is, and 99 mass % or less is more preferable. When the content of the positive electrode active material is within the above range, sufficient electrical capacity can be ensured. Furthermore, the strength of the positive electrode becomes sufficient. In addition, the positive electrode active material powder in the present invention may be used singly, or two or more kinds having different compositions or different powder physical properties may be used together in an arbitrary combination and ratio. When two or more active materials are used in combination, it is preferable to use the composite oxide containing lithium and manganese as a powder component. As described above, cobalt or nickel is an expensive metal with a small amount of resources, and is not preferable in terms of cost because the amount of active material used in large batteries that require high capacity, such as for automobiles, is large. Therefore, it is desirable to use manganese as a main component as a transition metal that is less expensive.

(導電材)
導電材としては、公知の導電材を任意に用いることができる。具体例としては、銅、ニッケル等の金属材料;天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛(グラファイト);アセチレンブラック等のカーボンブラック;ニードルコークス等の無定形炭素等の炭素質材料等が挙げられる。なお、これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
正極活物質層中の導電材の含有量は、好ましくは0.01質量%以上であり、0.1質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましく、また、好ましくは50質量%以下であり、30質量%以下がより好ましく、15質量%以下が更に好ましい。含有量が上記範囲内であると、導電性を十分確保できる。さらに、電池容量の低下も防ぎやすい。
(Conductive material)
Any known conductive material can be used as the conductive material. Specific examples include metal materials such as copper and nickel; graphite such as natural graphite and artificial graphite; carbon black such as acetylene black; and carbonaceous materials such as amorphous carbon such as needle coke. In addition, these may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.
The content of the conductive material in the positive electrode active material layer is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 1% by mass or more, and preferably 50% by mass or less. is more preferably 30% by mass or less, and even more preferably 15% by mass or less. If the content is within the above range, sufficient electrical conductivity can be ensured. Furthermore, it is easy to prevent a decrease in battery capacity.

(バインダー)
正極活物質層の製造に用いるバインダーは、非水系電解液や電極製造時に用いる溶媒に対して安定な材料であれば、特に限定されない。
塗布法で正極を作製する場合は、バインダーは電極製造時に用いる液体媒体に対して溶解又は分散される材料であれば特に限定されないが、その具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、芳香族ポリアミド、セルロース、ニトロセルロース等の樹脂系高分子;
SBR(スチレン・ブタジエンゴム)、NBR(アクリロニトリル・ブタジエンゴム)、フッ素ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム等のゴム状高分子;
スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体又はその水素添加物、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体)、スチレン・エチレン・ブタジエン・エチレン共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体又はその水素添加物等の熱可塑性エラストマー状高分子;
シンジオタクチック-1,2-ポリブタジエン、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、プロピレン・α-オレフィン共重合体等の軟質樹脂状高分子;
ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体等のフッ素系高分子;
アルカリ金属イオン(特にリチウムイオン)のイオン伝導性を有する高分子組成物
等が挙げられる。なお、これらの物質は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
(binder)
The binder used for manufacturing the positive electrode active material layer is not particularly limited as long as it is a material that is stable with respect to the non-aqueous electrolytic solution and the solvent used for manufacturing the electrode.
When the positive electrode is produced by a coating method, the binder is not particularly limited as long as it is a material that dissolves or disperses in the liquid medium used during electrode production. Specific examples thereof include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polymethyl Resin polymers such as methacrylate, aromatic polyamide, cellulose, nitrocellulose;
Rubber-like polymers such as SBR (styrene-butadiene rubber), NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), fluororubber, isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber;
Styrene/butadiene/styrene block copolymer or hydrogenated product thereof, EPDM (ethylene/propylene/diene terpolymer), styrene/ethylene/butadiene/ethylene copolymer, styrene/isoprene/styrene block copolymer or Thermoplastic elastomeric polymers such as hydrogenates thereof;
Soft resinous polymers such as syndiotactic-1,2-polybutadiene, polyvinyl acetate, ethylene/vinyl acetate copolymer, propylene/α-olefin copolymer;
Fluorinated polymers such as polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene, fluorinated polyvinylidene fluoride, and polytetrafluoroethylene/ethylene copolymer;
Examples thereof include polymer compositions having ion conductivity of alkali metal ions (especially lithium ions). In addition, these substances may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

正極活物質層中のバインダーの含有量は、好ましくは0.1質量%以上であり、1質量%以上がより好ましく、3質量%以上が更に好ましく、また、好ましくは80質量%以下であり、60質量%以下がより好ましく、40質量%以下が更に好ましく、10質量%以下が特に好ましい。バインダーの割合が、上記範囲内であると、正極活物質を十分保持でき、正極の機械的強度を確保できるため、サイクル特性等の電池性能が良好となる。さらに、電池容量や導電性の低下を回避することにもつながる。 The content of the binder in the positive electrode active material layer is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, still more preferably 3% by mass or more, and preferably 80% by mass or less, 60% by mass or less is more preferable, 40% by mass or less is even more preferable, and 10% by mass or less is particularly preferable. When the ratio of the binder is within the above range, the positive electrode active material can be sufficiently retained and the mechanical strength of the positive electrode can be ensured, resulting in good battery performance such as cycle characteristics. Furthermore, it leads to avoiding deterioration of battery capacity and conductivity.

(液体媒体)
正極活物質層を形成するためのスラリーの調製に用いる液体媒体としては、正極活物質、導電材、バインダー、並びに必要に応じて使用される増粘剤を溶解又は分散することが可能な溶媒であれば、その種類に特に制限はなく、水系溶媒と有機系溶媒のどちらを用いてもよい。
前記水系媒体の例としては、例えば、水、アルコールと水との混合媒等が挙げられる。前記有機系媒体の例としては、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類;
ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルナフタレン等の芳香族炭化水素類;
キノリン、ピリジン等の複素環化合物;
アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;
酢酸メチル、アクリル酸メチル等のエステル類;
ジエチレントリアミン、N,N-ジメチルアミノプロピルアミン等のアミン類;
ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)等のエーテル類;
N-メチルピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;
ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチルスルフォキシド等の非プロトン性極性溶媒
等を挙げることができる。なお、これらは、1種を単独で用いてもよく、また2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
(liquid medium)
The liquid medium used for preparing the slurry for forming the positive electrode active material layer is a solvent capable of dissolving or dispersing the positive electrode active material, the conductive material, the binder, and the thickening agent used as necessary. If so, the type thereof is not particularly limited, and either an aqueous solvent or an organic solvent may be used.
Examples of the aqueous medium include water, a mixed medium of alcohol and water, and the like. Examples of the organic medium include aliphatic hydrocarbons such as hexane;
aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and methylnaphthalene;
Heterocyclic compounds such as quinoline and pyridine;
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone;
Esters such as methyl acetate and methyl acrylate;
Amines such as diethylenetriamine and N,N-dimethylaminopropylamine;
Ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran (THF);
Amides such as N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylformamide, dimethylacetamide;
Aprotic polar solvents such as hexamethylphosphaamide and dimethylsulfoxide can be used. In addition, these may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

(増粘剤)
スラリーを形成するための液体媒体として水系媒体を用いる場合、増粘剤と、スチレンブタジエンゴム(SBR)等のラテックスとを用いてスラリー化するのが好ましい。増粘剤は、通常、スラリーの粘度を調製するために使用される。
増粘剤としては、本発明の効果を著しく制限しない限り制限はないが、具体的には、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、燐酸化スターチ、カゼイン及びこれらの塩等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
増粘剤を使用する場合には、正極活物質と増粘剤の質量の合計に対する増粘剤の割合は、好ましくは0.1質量%以上であり、0.5質量%以上がより好ましく、0.6質量%以上が更に好ましく、また、好ましくは5質量%以下であり、3質量%以下がより好ましく、2質量%以下が更に好ましい。上記範囲内であると、スラリーの塗布性が良好となり、さらに、正極活物質層に占める活物質の割合が十分なものとなるため、二次電池の容量が低下する問題や正極活物質間の抵抗が増大する問題を回避し易くなる。
(thickener)
When an aqueous medium is used as the liquid medium for forming the slurry, it is preferable to use a thickener and a latex such as styrene-butadiene rubber (SBR) to form the slurry. Thickeners are commonly used to adjust the viscosity of slurries.
The thickening agent is not particularly limited as long as it does not significantly limit the effects of the present invention. Specific examples include carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, ethylcellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein and salts thereof. etc. These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.
When a thickening agent is used, the ratio of the thickening agent to the total weight of the positive electrode active material and the thickening agent is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, It is more preferably 0.6% by mass or more, preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and even more preferably 2% by mass or less. Within the above range, the coating properties of the slurry will be good, and the ratio of the active material in the positive electrode active material layer will be sufficient, so the problem of decreasing the capacity of the secondary battery and the gap between the positive electrode active materials This makes it easier to avoid the problem of increased resistance.

(圧密化)
集電体への上記スラリーの塗布、乾燥によって得られた正極活物質層は、正極活物質の充填密度を上げるために、ハンドプレス、ローラープレス等により圧密化することが好ましい。正極活物質層の密度は、1g・cm-3以上が好ましく、1.5g・cm-3以上が更に好ましく、2g・cm-3以上が特に好ましく、また、4g・cm-3以下が好ましく、3.9g・cm-3以下が更に好ましく、3.8g・cm-3以下が特に好ましい。
正極活物質層の密度が、上記範囲内であると、集電体/活物質界面付近への非水系電解液の浸透性が低下することなく、特に二次電池の高電流密度での充放電特性が良好となる。さらに、活物質間の導電性が低下し難くなり、電池抵抗が増大し難くなる。
(consolidation)
The positive electrode active material layer obtained by applying the slurry to the current collector and drying is preferably densified by hand pressing, roller pressing, or the like in order to increase the packing density of the positive electrode active material. The density of the positive electrode active material layer is preferably 1 g·cm −3 or more, more preferably 1.5 g·cm −3 or more, particularly preferably 2 g·cm −3 or more, and preferably 4 g·cm −3 or less, 3.9 g·cm −3 or less is more preferable, and 3.8 g·cm −3 or less is particularly preferable.
When the density of the positive electrode active material layer is within the above range, the permeability of the non-aqueous electrolytic solution to the vicinity of the current collector/active material interface does not decrease, and charging and discharging at high current densities, especially in secondary batteries, can be performed. Good characteristics. Furthermore, the conductivity between the active materials is less likely to decrease, and the battery resistance is less likely to increase.

(集電体)
正極集電体の材質としては特に制限は無く、公知のものを任意に用いることができる。具体例としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルメッキ、チタン、タンタル等の金属材料;カーボンクロス、カーボンペーパー等の炭素質材料が挙げられる。中でも金属材料、特にアルミニウムが好ましい。
集電体の形状としては、金属材料の場合、金属箔、金属円柱、金属コイル、金属板、金属薄膜、エキスパンドメタル、パンチメタル、発泡メタル等が挙げられ、炭素質材料の場合、炭素板、炭素薄膜、炭素円柱等が挙げられる。これらのうち、金属薄膜が好ましい。なお、薄膜は適宜メッシュ状に形成してもよい。
(current collector)
The material of the positive electrode current collector is not particularly limited, and any known material can be used. Specific examples include metal materials such as aluminum, stainless steel, nickel plating, titanium and tantalum; and carbonaceous materials such as carbon cloth and carbon paper. Among them, metal materials, particularly aluminum, are preferred.
Examples of the shape of the current collector include metal foil, metal cylinder, metal coil, metal plate, metal thin film, expanded metal, punch metal, foam metal, etc. in the case of metal materials, and carbon plate, A carbon thin film, a carbon cylinder, etc. are mentioned. Among these, metal thin films are preferred. Incidentally, the thin film may be appropriately formed in a mesh shape.

集電体の厚さは任意であるが、好ましくは1μm以上であり、3μm以上がより好ましく、5μm以上が更に好ましく、また、好ましくは1mm以下であり、100μm以下がより好ましく、50μm以下が更に好ましい。集電体の厚さが、上記範囲内であると、集電体として必要な強度を十分確保することができる。さらに、取り扱い性も良好となる。
集電体と正極活物質層の厚さの比は特には限定されないが、(非水系電解液注液直前の片面の活物質層厚さ)/(集電体の厚さ)が、好ましくは150以下であり、20以下がより好ましく、10以下が特に好ましく、また、好ましくは0.1以上であり、0.4以上がより好ましく、1以上が特に好ましい。 集電体と正極活物質層の厚さの比が、上記範囲内であると、二次電池の高電流密度充放電時に集電体がジュール熱による発熱を生じ難くなる。さらに、正極活物質に対する集電体の体積比が増加し難くなり、電池容量の低下を防ぐことができる。
Although the thickness of the current collector is arbitrary, it is preferably 1 μm or more, more preferably 3 μm or more, still more preferably 5 μm or more, more preferably 1 mm or less, more preferably 100 μm or less, and further preferably 50 μm or less. preferable. When the thickness of the current collector is within the above range, sufficient strength required for the current collector can be ensured. Furthermore, the handleability is also improved.
The thickness ratio of the current collector and the positive electrode active material layer is not particularly limited, but (thickness of active material layer on one side immediately before non-aqueous electrolyte injection) / (thickness of current collector) is preferably It is 150 or less, more preferably 20 or less, particularly preferably 10 or less, preferably 0.1 or more, more preferably 0.4 or more, and particularly preferably 1 or more. When the thickness ratio between the current collector and the positive electrode active material layer is within the above range, the current collector is less likely to generate heat due to Joule heat during high-current-density charging and discharging of the secondary battery. Furthermore, it becomes difficult to increase the volume ratio of the current collector to the positive electrode active material, and a decrease in battery capacity can be prevented.

(電極面積)
高出力かつ高温時の安定性を高める観点から、正極活物質層の面積は、電池外装ケースの外表面積に対して大きくすることが好ましい。具体的には、非水系電解液二次電池の外装の表面積に対する前記正極の電極面積の総和を、面積比で20倍以上とすることが好ましく、40倍以上とすることがより好ましい。外装ケースの外表面積とは、有底角型形状の場合には、端子の突起部分を除いた発電要素が充填されたケース部分の縦と横と厚さの寸法から計算で求める総面積をいう。有底円筒形状の場合には、端子の突起部分を除いた発電要素が充填されたケース部分を円筒として近似する幾何表面積である。正極の電極面積の総和とは、負極活物質を含む合材層に対向する正極合材層の幾何表面積であり、集電体箔を介して両面に正極合材層を形成してなる構造では、それぞれの面を別々に算出する面積の総和をいう。
(electrode area)
From the viewpoint of high output and high temperature stability, the area of the positive electrode active material layer is preferably larger than the outer surface area of the battery outer case. Specifically, the total electrode area of the positive electrode is preferably 20 times or more, more preferably 40 times or more, with respect to the surface area of the exterior of the non-aqueous electrolyte secondary battery. The outer surface area of the exterior case is the total area calculated from the length, width, and thickness of the case filled with the power generation element, excluding the protrusions of the terminals, in the case of a rectangular shape with a bottom. . In the case of a cylindrical shape with a bottom, it is the geometric surface area that approximates the case portion filled with the power generating element, excluding the projecting portion of the terminal, as a cylinder. The total electrode area of the positive electrode is the geometric surface area of the positive electrode mixture layer facing the mixture layer containing the negative electrode active material. , the sum of the areas calculated separately for each surface.

(放電容量)
本発明の非水系電解液を用いる場合、非水系電解液二次電池の1個の電池外装に収納される電池要素のもつ電気容量(電池を満充電状態から放電状態まで放電したときの電気容量)が、1アンペアーアワー(Ah)以上であると、低温放電特性の向上効果が大きくなるため好ましい。そのため、正極板は、放電容量が満充電で、好ましくは3Ah(アンペアアワー)であり、より好ましくは4Ah以上、また、好ましくは20Ah以下であり、より好ましくは10Ah以下になるように設計する。
上記範囲内であると、大電流の取り出し時に電極反応抵抗による電圧低下が大きくなり過ぎず、電力効率の悪化を防ぐことができる。さらに、パルス充放電時の電池内部発熱による温度分布が大きくなり過ぎず、充放電繰り返しの耐久性が劣り、また、過充電や内部短絡等の異常時の急激な発熱に対して放熱効率も悪くなるといった現象を回避することができる。
(discharge capacity)
When using the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, the electrical capacity of the battery element housed in one battery exterior of the non-aqueous electrolyte secondary battery (the electrical capacity when the battery is discharged from the fully charged state to the discharged state ) is 1 ampere hour (Ah) or more, the effect of improving low-temperature discharge characteristics is increased, which is preferable. Therefore, the positive electrode plate is designed to have a fully charged discharge capacity of preferably 3 Ah (ampere hour), more preferably 4 Ah or more, preferably 20 Ah or less, and more preferably 10 Ah or less.
Within the above range, the voltage drop due to electrode reaction resistance does not become too large when extracting a large current, and deterioration of power efficiency can be prevented. Furthermore, the temperature distribution due to the heat generated inside the battery during pulse charging and discharging does not become too large, and the durability of repeated charging and discharging is poor. phenomenon can be avoided.

(正極板の厚さ)
正極板の厚さは、特に限定されないが、高容量かつ高出力、高レート特性の観点から、集電体の厚さを差し引いた正極活物質層の厚さは、集電体の片面に対して、10μm以上が好ましく、20μm以上がより好ましく、また、200μm以下が好ましく、150μm以下がより好ましい。
(Thickness of positive electrode plate)
The thickness of the positive electrode plate is not particularly limited, but from the viewpoint of high capacity, high output, and high rate characteristics, the thickness of the positive electrode active material layer after subtracting the thickness of the current collector is is preferably 10 μm or more, more preferably 20 μm or more, and preferably 200 μm or less, more preferably 150 μm or less.

<3-1-5.セパレータ>
本発明の非水系電解液二次電池において、正極と負極との間には、短絡を防止するために、通常はセパレータを介在させる。この場合、本発明の非水系電解液は、通常はこのセパレータに含浸させて用いる。
セパレータの材料や形状については特に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り、公知のものを任意に採用することができる。中でも、本発明の非水系電解液に対し
安定な材料で形成された、樹脂、ガラス繊維、無機物等が用いられ、保液性に優れた多孔性シート又は不織布状の形態の物等を用いるのが好ましい。
樹脂、ガラス繊維セパレータの材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、アラミド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルスルホン、ガラスフィルター等を用いることができる。中でも好ましくはガラスフィルター、ポリオレフィンであり、更に好ましくはポリオレフィンである。これらの材料は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
<3-1-5. Separator>
In the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, a separator is usually interposed between the positive electrode and the negative electrode in order to prevent short circuits. In this case, the non-aqueous electrolytic solution of the present invention is usually used by impregnating this separator.
There are no particular restrictions on the material and shape of the separator, and known materials can be arbitrarily adopted as long as they do not significantly impair the effects of the present invention. Among them, resins, glass fibers, inorganic substances, etc., which are formed of materials that are stable to the non-aqueous electrolytic solution of the present invention, are used, and porous sheets or non-woven fabrics having excellent liquid retention properties are used. is preferred.
As materials for resin and glass fiber separators, for example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, aramid resin, polytetrafluoroethylene, polyethersulfone, glass filters, and the like can be used. Among them, glass filters and polyolefins are preferred, and polyolefins are more preferred. One of these materials may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio.

上記セパレータの厚さは任意であるが、好ましくは1μm以上であり、5μm以上がより好ましく、10μm以上が更に好ましく、また、好ましくは50μm以下であり、40μm以下がより好ましく、30μm以下が更に好ましい。セパレータの厚さが、上記範囲内であると、絶縁性や機械的強度が良好なものとなる。さらに、レート特性等の電池性能の低下を防ぐことができ、非水系電解液二次電池全体としてのエネルギー密度の低下も防ぐことができる。
更に、セパレータとして多孔性シートや不織布等の多孔質のものを用いる場合、セパレータの空孔率は任意であるが、好ましくは20%以上であり、35%以上がより好ましく、45%以上が更に好ましく、また、好ましくは90%以下であり、85%以下がより好ましく、75%以下が更に好ましい。空孔率が、上記範囲内であると、膜抵抗が大きくなり過ぎず、二次電池のレート特性の悪化を抑制できる。さらに、セパレータの機械的強度も適度なものなり、絶縁性の低下も抑制できる。
また、セパレータの平均孔径も任意であるが、好ましくは0.5μm以下であり、0.2μm以下がより好ましく、また、好ましくは0.05μm以上である。平均孔径が、上記範囲内であると、短絡が生じ難くなる。さらに、膜抵抗も大きくなり過ぎず、二次電池のレート特性の低下を防ぐことができる。
一方、無機物の材料としては、例えば、アルミナや二酸化ケイ素等の酸化物類、窒化アルミや窒化ケイ素等の窒化物類、硫酸バリウムや硫酸カルシウム等の硫酸塩類が用いられ、粒子形状若しくは繊維形状のものが用いられる。
セパレータの形態としては、不織布、織布、微多孔性フィルム等の薄膜形状のものが用いられる。薄膜形状のセパレータでは、孔径が0.01~1μm、厚さが5~50μmのものが好適に用いられる。前記の独立した薄膜形状以外に、樹脂製のバインダーを用いて前記無機物の粒子を含有する複合多孔層を正極及び/又は負極の表層に形成させてなるセパレータを用いることができる。例えば、正極の両面に、90%粒径が1μm未満のアルミナ粒子を使用し、かつフッ素樹脂をバインダーとして使用して多孔層を形成させることが挙げられる。
Although the thickness of the separator is arbitrary, it is preferably 1 µm or more, more preferably 5 µm or more, still more preferably 10 µm or more, and preferably 50 µm or less, more preferably 40 µm or less, and even more preferably 30 µm or less. . When the thickness of the separator is within the above range, good insulating properties and mechanical strength are obtained. Furthermore, deterioration in battery performance such as rate characteristics can be prevented, and reduction in energy density of the non-aqueous electrolyte secondary battery as a whole can also be prevented.
Furthermore, when a porous material such as a porous sheet or non-woven fabric is used as the separator, the porosity of the separator is arbitrary, but is preferably 20% or more, more preferably 35% or more, and further preferably 45% or more. It is preferably 90% or less, more preferably 85% or less, and even more preferably 75% or less. When the porosity is within the above range, the film resistance does not become too large, and deterioration of the rate characteristics of the secondary battery can be suppressed. Furthermore, the mechanical strength of the separator is moderate, and deterioration of insulation can be suppressed.
The average pore size of the separator is also arbitrary, but is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.2 μm or less, and more preferably 0.05 μm or more. When the average pore diameter is within the above range, short circuits are less likely to occur. Furthermore, the membrane resistance does not become too large, and deterioration of the rate characteristics of the secondary battery can be prevented.
On the other hand, as inorganic materials, for example, oxides such as alumina and silicon dioxide, nitrides such as aluminum nitride and silicon nitride, and sulfates such as barium sulfate and calcium sulfate are used. things are used.
As the form of the separator, a thin film such as a non-woven fabric, a woven fabric, and a microporous film is used. A thin film separator having a pore diameter of 0.01 to 1 μm and a thickness of 5 to 50 μm is preferably used. In addition to the independent thin film shape, a separator can be used in which a composite porous layer containing the inorganic particles is formed on the surface of the positive electrode and/or the negative electrode using a resin binder. For example, alumina particles having a 90% particle size of less than 1 μm are used on both sides of the positive electrode, and a fluororesin is used as a binder to form a porous layer.

<3-1-6.電池設計>
(電極群)
電極群は、前述の正極板と負極板とを前述のセパレータを介してなる積層構造のもの、及び前述の正極板と負極板とを前述のセパレータを介して渦巻き状に捲回した構造のもののいずれでもよい。電極群の体積が電池内容積に占める割合(以下、電極群占有率と称する)は、好ましくは40%以上であり、50%以上がより好ましく、また、好ましくは95%以下であり、90%以下がより好ましい。電極群占有率が、上記範囲内であると、電池容量が小さくなり難くなる。また、適度な空隙スペースを確保できるため、電池が高温になることによって部材が膨張したり非水系電解液の液成分の蒸気圧が高くなったりして内部圧力が上昇し、二次電池としての充放電繰り返し性能や高温保存特性等の諸特性を低下させたり、更には、内部圧力を外に逃がすガス放出弁が作動する場合を回避することができる。
<3-1-6. Battery design>
(electrode group)
The electrode group has a laminated structure in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are sandwiched between the separators, and a structure in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are spirally wound with the separator interposed therebetween. Either is fine. The ratio of the volume of the electrode group to the internal volume of the battery (hereinafter referred to as electrode group occupancy) is preferably 40% or more, more preferably 50% or more, and preferably 95% or less, and 90% The following are more preferred. When the electrode group occupancy is within the above range, it becomes difficult for the battery capacity to decrease. In addition, since an appropriate amount of void space can be secured, when the temperature of the battery becomes high, the internal pressure rises due to the expansion of the members and the increase in the vapor pressure of the liquid component of the non-aqueous electrolyte. It is possible to avoid deterioration of various characteristics such as charge/discharge repetition performance and high temperature storage characteristics, and operation of a gas release valve that releases internal pressure to the outside.

(集電構造)
集電構造は特に限定されるものではないが、本発明の非水系電解液による放電特性の向
上をより効果的に実現するには、配線部分や接合部分の抵抗を低減する構造にすることが好ましい。この様に内部抵抗を低減させた場合、本発明の非水系電解液を使用した効果は特に良好に発揮される。
電極群が前述の積層構造のものでは、各電極層の金属芯部分を束ねて端子に溶接して形成される構造が好適に用いられる。1枚の電極面積が大きくなる場合には、内部抵抗が大きくなるので、電極内に複数の端子を設けて抵抗を低減することも好適に用いられる。電極群が前述の捲回構造のものでは、正極及び負極にそれぞれ複数のリード構造を設け、端子に束ねることにより、内部抵抗を低くすることができる。
(Current collection structure)
The current collection structure is not particularly limited, but in order to more effectively improve the discharge characteristics of the non-aqueous electrolytic solution of the present invention, a structure that reduces the resistance of the wiring part and the joint part can be used. preferable. When the internal resistance is reduced in this way, the effect of using the non-aqueous electrolytic solution of the present invention is exhibited particularly well.
When the electrode group has the above-described laminated structure, a structure in which the metal core portions of the electrode layers are bundled and welded to a terminal is preferably used. When the area of one electrode increases, the internal resistance increases. Therefore, it is preferable to reduce the resistance by providing a plurality of terminals within the electrode. When the electrode group has the wound structure described above, the internal resistance can be reduced by providing a plurality of lead structures for each of the positive electrode and the negative electrode and bundling them around the terminal.

(保護素子)
保護素子として、異常発熱や過大電流が流れた時に抵抗が増大するPTC(Positive Temperature Coefficient)サーミスター、温度ヒューズ、異常発熱時に電池内部圧力や内部温度の急激な上昇により回路に流れる電流を遮断する弁(電流遮断弁)等が挙げられる。前記保護素子は高電流の通常使用で作動しない条件のものを選択することが好ましく、保護素子がなくても異常発熱や熱暴走に至らない電池設計にすることがより好ましい。
(protective element)
Protective elements include PTC (Positive Temperature Coefficient) thermistors whose resistance increases when abnormal heat or excessive current flows, thermal fuses, and cuts off the current flowing through the circuit due to a sudden rise in battery internal pressure or internal temperature when abnormal heat is generated. valves (current cut-off valves) and the like. It is preferable to select the protective element under the condition that it does not operate under normal high-current use, and it is more preferable to design a battery that does not lead to abnormal heat generation or thermal runaway even without the protective element.

(外装体)
本発明の非水系電解液二次電池は、通常、上記の非水系電解液、負極、正極、セパレータ等を外装体(外装ケース)内に収納して構成される。この外装体に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り公知のものを任意に採用することができる。
外装ケースの材質は用いられる非水系電解液に対して安定な物質であれば特に限定されるものではない。具体的には、ニッケルめっき鋼板、ステンレス、アルミニウム又はアルミニウム合金、マグネシウム合金、ニッケル、チタン等の金属類、又は、樹脂とアルミ箔との積層フィルム(ラミネートフィルム)が用いられる。軽量化の観点から、アルミニウム又はアルミニウム合金の金属、ラミネートフィルムが好適に用いられる。
上記金属類を用いる外装ケースでは、レーザー溶接、抵抗溶接、超音波溶接により金属同士を溶着して封止密閉構造とするもの、又は、樹脂製ガスケットを介して上記金属類を用いてかしめ構造とするものが挙げられる。上記ラミネートフィルムを用いる外装ケースでは、樹脂層同士を熱融着することにより封止密閉構造とするもの等が挙げられる。シール性を上げるために、上記樹脂層の間にラミネートフィルムに用いられる樹脂と異なる樹脂を介在させてもよい。特に、集電端子を介して樹脂層を熱融着して密閉構造とする場合には、金属と樹脂との接合になるので、介在する樹脂として極性基を有する樹脂や極性基を導入した変成樹脂が好適に用いられる。
また、外装ケースの形状も任意であり、例えば円筒型、角形、ラミネート型、コイン型、大型等のいずれであってもよい。
(Exterior body)
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is generally constructed by housing the non-aqueous electrolyte, the negative electrode, the positive electrode, the separator, and the like in an exterior body (exterior case). There is no restriction on this exterior body, and any known one can be employed as long as it does not significantly impair the effects of the present invention.
The material of the exterior case is not particularly limited as long as it is stable with respect to the non-aqueous electrolytic solution used. Specifically, nickel-plated steel sheets, stainless steel, aluminum or aluminum alloys, magnesium alloys, metals such as nickel and titanium, or laminate films of resin and aluminum foil are used. From the viewpoint of weight reduction, aluminum or aluminum alloy metals and laminated films are preferably used.
The exterior case using the above metals has a sealed structure by welding the metals together by laser welding, resistance welding, or ultrasonic welding, or a crimped structure using the above metals via a resin gasket. There are things to do. Examples of exterior cases using the laminate film include those having a sealing and airtight structure by heat-sealing the resin layers to each other. A resin different from the resin used for the laminate film may be interposed between the resin layers in order to improve the sealing property. In particular, when the resin layer is heat-sealed through the current collector terminal to form a closed structure, the metal and the resin are joined together. A resin is preferably used.
Moreover, the shape of the exterior case is also arbitrary, and may be, for example, cylindrical, square, laminated, coin-shaped, large-sized, or the like.

<3-2.非水系電解液一次電池>
本発明の一実施形態である非水系電解液一次電池は、例えば、正極に金属イオンを吸蔵可能な材料を用い、負極に金属イオンを放出可能な材料を用いる。正極材料としてはフッ化黒鉛、二酸化マンガン等の遷移金属酸化物が好ましい。負極材料としては亜鉛やリチウムなどの金属単体が好ましい。非水系電解液には、上述の本発明の非水系電解液を用いる。
<3-2. Non-aqueous electrolyte primary battery>
A non-aqueous electrolyte primary battery that is an embodiment of the present invention uses, for example, a material capable of absorbing metal ions for the positive electrode and a material capable of releasing metal ions for the negative electrode. As the positive electrode material, transition metal oxides such as graphite fluoride and manganese dioxide are preferable. As the negative electrode material, simple metals such as zinc and lithium are preferable. The non-aqueous electrolytic solution of the present invention described above is used as the non-aqueous electrolytic solution.

<3-3.金属イオンキャパシタ>
本発明の一実施形態である金属イオンキャパシタは、例えば、正極に電気二重層を形成できる材料を用い、負極に金属イオンを吸蔵・放出可能な材料を用いる。正極材料としては活性炭が好ましい。また負極材料としては、炭素質材料が好ましい。非水系電解液には、上述の本発明の非水系電解液を用いる。
<3-3. Metal ion capacitor>
A metal ion capacitor, which is an embodiment of the present invention, uses, for example, a material capable of forming an electric double layer for the positive electrode and a material capable of intercalating and deintercalating metal ions for the negative electrode. Activated carbon is preferred as the positive electrode material. A carbonaceous material is preferable as the negative electrode material. The non-aqueous electrolytic solution of the present invention described above is used as the non-aqueous electrolytic solution.

<3-4.電気二重層キャパシタ>
本発明の一実施形態である電気二重層キャパシタは、例えば、電極には電気二重層を形成できる材料を用いる。電極材料としては活性炭が好ましい。非水系電解液には、上述の本発明の非水系電解液を用いる。
<3-4. Electric double layer capacitor>
An electric double layer capacitor which is one embodiment of the present invention uses, for example, a material capable of forming an electric double layer for the electrodes. Activated carbon is preferred as the electrode material. The non-aqueous electrolytic solution of the present invention described above is used as the non-aqueous electrolytic solution.

以下、実施例及び参考例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and reference examples, but the present invention is not limited to these examples as long as the gist thereof is not exceeded.

(実施例1)
[負極の作製]
炭素質材料98質量部に、増粘剤及びバインダーとして、カルボキシメチルセルロースナトリウムの水性ディスパージョン(カルボキシメチルセルロースナトリウムの濃度1質量%)1質量部及びスチレン-ブタジエンゴムの水性ディスパージョン(スチレン-ブタジエンゴムの濃度50質量%)1質量部を加え、ディスパーザーで混合してスラリー化した。得られたスラリーを厚さ10μmの銅箔に塗布して乾燥し、プレス機で圧延したものを、活物質層のサイズとして幅30mm、長さ40mm、及び幅5mm、長さ9mmの未塗工部を有する形状に切り出して負極とした。
(Example 1)
[Preparation of negative electrode]
To 98 parts by mass of the carbonaceous material, as a thickener and binder, 1 part by mass of an aqueous dispersion of sodium carboxymethylcellulose (concentration of 1% by mass of sodium carboxymethylcellulose) and an aqueous dispersion of styrene-butadiene rubber (styrene-butadiene rubber concentration of 50% by mass) was added and mixed with a disperser to form a slurry. The obtained slurry was applied to a copper foil with a thickness of 10 μm, dried, and rolled with a press to obtain an active material layer size of 30 mm wide, 40 mm long, and 5 mm wide, 9 mm long. A negative electrode was obtained by cutting into a shape having a part.

[正極の作製]
正極活物質としてLiNi0.6Mn0.2Co0.2を94質量%と、導電材としてのアセチレンブラック3質量%と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)3質量%とを、N-メチルピロリドン溶媒中で混合して、スラリー化した。得られたスラリーを、予め導電助剤を塗布した厚さ15μmのアルミ箔の片面に塗布して、乾燥し、プレス機にてロールプレスしたものを、活物質層のサイズとして幅30mm、長さ40mm、及び幅5mm、長さ9mmの未塗工部を有する形状に切り出して正極とした。
[Preparation of positive electrode]
94% by mass of LiNi 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 as a positive electrode active material, 3% by mass of acetylene black as a conductive material, and 3% by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder. were mixed and slurried in the N-methylpyrrolidone solvent. The obtained slurry was applied to one side of a 15 μm thick aluminum foil that had been coated with a conductive agent in advance, dried, and roll-pressed with a press to form an active material layer with a width of 30 mm and a length of 30 mm. A positive electrode was obtained by cutting out a shape having an uncoated portion of 40 mm, 5 mm wide and 9 mm long.

[非水系電解液の調製]
乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とエチルメチルカーボネート(EMC)との混合物(体積比30:30:40)に、乾燥した(FSONLi(以下、リチウムビスフルオロスルホニルイミドと記載)を4.99質量%と、FSOLiを0.01質量%と、LiPFを8.8質量%の割合となるように溶解して、実施例1の非水系電解液を調製した。
[Preparation of non-aqueous electrolytic solution]
Dry (FSO 2 ) 2 NLi (hereinafter lithium bis 4.99% by mass of fluorosulfonylimide), 0.01% by mass of FSO 3 Li, and 8.8% by mass of LiPF 6 , and the non-aqueous electrolysis of Example 1 was performed. A liquid was prepared.

[非水系電解液二次電池の製造]
上記の正極、負極、及びポリエチレン製のセパレータを、負極、セパレータ、正極の順に積層して電池要素を作製した。この電池要素をアルミニウム(厚さ40μm)の両面を樹脂層で被覆したラミネートフィルムからなる袋内に、電池要素の正極と負極の端子が袋から突設するように挿入した後、上記電解液を袋内に注入し、真空封止を行い、4.3Vで満充電状態となる実施例1のシート状の非水系電解液二次電池を作製した。
[Manufacture of non-aqueous electrolyte secondary battery]
A battery element was produced by stacking the positive electrode, the negative electrode, and the separator made of polyethylene in the order of the negative electrode, the separator, and the positive electrode. After inserting this battery element into a bag made of a laminated film in which both sides of aluminum (thickness 40 μm) are coated with a resin layer so that the positive and negative terminals of the battery element protrude from the bag, the electrolyte solution is added. The sheet-like non-aqueous electrolyte secondary battery of Example 1, which is fully charged at 4.3 V, was produced by injecting it into a bag and vacuum-sealing it.

[初期放電容量の評価]
非水系電解液二次電池を、電極間の密着性を高めるためにガラス板で挟んだ状態で、25℃において、0.2Cに相当する定電流で4.3Vまで充電した後、0.2Cの定電流で2.8Vまで放電した。これを2サイクル行って電池を安定させ、3サイクル目は、0.2Cの定電流で4.3Vまで充電後、4.3Vの定電圧で電流値が0.05Cになるまで充電を実施し、0.2Cの定電流で2.8Vまで放電した。その後、4サイクル目に0.2Cの定電流で4.3Vまで充電後、4.3Vの定電圧で電流値が0.05Cになるまで充電を実施し、0.2Cの定電流で2.8Vまで放電して、初期放電容量を求めた。
[Evaluation of initial discharge capacity]
After charging the non-aqueous electrolyte secondary battery to 4.3 V at a constant current equivalent to 0.2 C at 25 ° C. while sandwiching it between glass plates to increase the adhesion between the electrodes, the charge was 0.2 C. was discharged to 2.8 V at a constant current of . This was repeated for two cycles to stabilize the battery. In the third cycle, after charging to 4.3 V at a constant current of 0.2 C, charging was performed at a constant voltage of 4.3 V until the current value reached 0.05 C. , at a constant current of 0.2C to 2.8V. After that, in the fourth cycle, after charging to 4.3V at a constant current of 0.2C, charging was performed at a constant voltage of 4.3V until the current value reached 0.05C, and then charging was performed at a constant current of 0.2C to 2.3V. The battery was discharged to 8 V to obtain the initial discharge capacity.

[出力特性の評価]
初期放電容量の評価が終了した電池を、25℃にて、0.2Cの定電流で初期放電容量の半分の容量となるよう充電した。これを25℃において各々0.5C、1.0C、1.5C、2.0C、2.5Cで放電させ、その10秒時の電圧を測定した。電流-電圧直線より2.8Vにおける電流値を求め、2.8×(2.8Vにおける電流値)を出力(W)とした。結果を表1に示す。表1には、後述の比較例1の場合の出力を100とした時の実施例1の出力の値を相対出力として記載した。以下同様である。
[Evaluation of output characteristics]
After the evaluation of the initial discharge capacity, the battery was charged at 25° C. with a constant current of 0.2 C to half the initial discharge capacity. This was discharged at 0.5C, 1.0C, 1.5C, 2.0C and 2.5C at 25°C, and the voltage at 10 seconds was measured. A current value at 2.8 V was obtained from a current-voltage straight line, and 2.8×(current value at 2.8 V) was defined as output (W). Table 1 shows the results. In Table 1, the value of the output of Example 1 is shown as a relative output when the output of Comparative Example 1, which will be described later, is set to 100. The same applies hereinafter.

[入力特性の評価]
初期放電容量の評価が終了した電池を、25℃にて、0.2Cの定電流で初期放電容量の半分の容量となるよう充電した。これを25℃において各々0.5C、1.0C、1.5C、2.0C、2.5Cで充電させ、その10秒時の電圧を測定した。電流-電圧直線より4.3Vにおける電流値を求め、4.3×(4.3Vにおける電流値)を入力(W)とした。結果を表1に示す。表1には、後述の比較例1の場合の入力を100とした時の実施例1の入力の値を相対入力として記載した。以下同様である。
[Evaluation of input characteristics]
After the evaluation of the initial discharge capacity, the battery was charged at 25° C. with a constant current of 0.2 C to half the initial discharge capacity. This was charged at 0.5C, 1.0C, 1.5C, 2.0C and 2.5C at 25°C, and the voltage at 10 seconds was measured. A current value at 4.3 V was obtained from a current-voltage straight line, and 4.3×(current value at 4.3 V) was taken as input (W). Table 1 shows the results. In Table 1, the input values of Example 1 are shown as relative inputs when the input of Comparative Example 1, which will be described later, is set to 100. The same applies hereinafter.

(実施例2)
リチウムビスフルオロスルホニルイミドを4.9質量%と、FSOLiを0.1質量%となるように溶解した以外は、実施例1と同様にして、実施例2のシート状の非水系電解液二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
[サイクル特性の評価]
初期放電容量の評価が終了した電池を、25℃にて、1Cの定電流で4.3Vまで充電した後、0.2Cの定電流で2.8Vまで放電した。これを1サイクルとして100サイクル実施し、(100サイクル時の放電容量)÷初期放電容量×100を25℃サイクル容量維持率とした。結果を表1に示す。表1には、後述の比較例1の場合の入力を100とした時の実施例2の25℃サイクル容量維持率の値を相対値として記載した。以下同様である。
(Example 2)
A sheet-like non-aqueous electrolytic solution of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 4.9% by mass of lithium bisfluorosulfonylimide and 0.1% by mass of FSO 3 Li were dissolved. A secondary battery was produced and evaluated. Table 1 shows the results.
[Evaluation of cycle characteristics]
After the evaluation of the initial discharge capacity was completed, the battery was charged at 25° C. at a constant current of 1 C to 4.3 V, and then discharged at a constant current of 0.2 C to 2.8 V. This was taken as one cycle, and 100 cycles were carried out, and (discharge capacity at 100 cycles)/initial discharge capacity×100 was taken as the 25° C. cycle capacity retention rate. Table 1 shows the results. In Table 1, the values of the 25° C. cycle capacity retention rate of Example 2 when the input in the case of Comparative Example 1 described later is set to 100 are listed as relative values. The same applies hereinafter.

(実施例3)
リチウムビスフルオロスルホニルイミドを4.5質量%と、FSOLiを0.5質量%となるように溶解した以外は、実施例1と同様にして、実施例3のシート状の非水系電解液二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 3)
A sheet-like non-aqueous electrolytic solution of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 4.5% by mass of lithium bisfluorosulfonylimide and 0.5% by mass of FSO 3 Li were dissolved. A secondary battery was produced and evaluated. Table 1 shows the results.

(実施例4)
リチウムビスフルオロスルホニルイミドを4.0質量%と、FSOLiを1.0質量%となるように溶解した以外は、実施例1と同様にして、実施例4のシート状の非水系電解液二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 4)
A sheet-like non-aqueous electrolytic solution of Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 4.0% by mass of lithium bisfluorosulfonylimide and 1.0% by mass of FSO 3 Li were dissolved. A secondary battery was produced and evaluated. Table 1 shows the results.

(実施例5)
リチウムビスフルオロスルホニルイミドを3.0質量%と、FSOLiを2.0質量%となるように溶解した以外は、実施例1と同様にして、実施例5のシート状の非水系電解液二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 5)
A sheet-like non-aqueous electrolytic solution of Example 5 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 3.0% by mass of lithium bisfluorosulfonylimide and 2.0% by mass of FSO 3 Li were dissolved. A secondary battery was produced and evaluated. Table 1 shows the results.

(実施例6)
リチウムビスフルオロスルホニルイミドを6.0質量%と、FSOLiを0.5質量%となるように溶解した以外は、実施例1と同様にして、実施例6のシート状の非水系電解液二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 6)
A sheet-like non-aqueous electrolytic solution of Example 6 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 6.0% by mass of lithium bisfluorosulfonylimide and 0.5% by mass of FSO 3 Li were dissolved. A secondary battery was produced and evaluated. Table 1 shows the results.

(比較例1)
FSOLiを溶解せず、リチウムビスフルオロスルホニルイミドを5.0質量%とな
るように溶解した以外は、実施例1と同様にして、比較例1のシート状の非水系電解液二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative example 1)
A sheet-like non-aqueous electrolyte secondary battery of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that FSO 3 Li was not dissolved and lithium bisfluorosulfonylimide was dissolved to 5.0% by mass. was produced and evaluated. Table 1 shows the results.

(比較例2)
リチウムビスフルオロスルホニルイミドを2.0質量%と、FSOLiを3.0質量%となるように溶解した以外は、実施例1と同様にして、比較例2のシート状の非水系電解液二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative example 2)
A sheet-like non-aqueous electrolytic solution of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 2.0% by mass of lithium bisfluorosulfonylimide and 3.0% by mass of FSO 3 Li were dissolved. A secondary battery was produced and evaluated. Table 1 shows the results.

(比較例3)
リチウムビスフルオロスルホニルイミドを1.0質量%と、FSOLiを4.0質量%となるように溶解した以外は、実施例1と同様にして、比較例3のシート状の非水系電解液二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
A sheet-like non-aqueous electrolytic solution of Comparative Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1.0% by mass of lithium bisfluorosulfonylimide and 4.0% by mass of FSO 3 Li were dissolved. A secondary battery was produced and evaluated. Table 1 shows the results.

(比較例4)
リチウムビスフルオロスルホニルイミドを4.0質量%と、メチル硫酸リチウムを1.0質量%となるように混合し、非水系電解液中に溶解させようとしたが、メチル硫酸リチウムが溶解できず、シート状の非水系電解液二次電池を作製することができなかったため、評価を中止した。
(Comparative Example 4)
An attempt was made to mix 4.0% by mass of lithium bisfluorosulfonylimide and 1.0% by mass of lithium methylsulfate and dissolve the mixture in a non-aqueous electrolytic solution, but lithium methylsulfate could not be dissolved. Evaluation was discontinued because a sheet-like non-aqueous electrolyte secondary battery could not be produced.

(比較例5)
リチウムビスフルオロスルホニルイミドを14.4質量%と、FSOLiを0.5質量%となるように溶解し、LiPFを溶解させなかったこと以外は、実施例1と同様にして、比較例5のシート状の非水系電解液二次電池を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 5)
A comparative example was prepared in the same manner as in Example 1, except that 14.4% by mass of lithium bisfluorosulfonylimide and 0.5% by mass of FSO 3 Li were dissolved, and LiPF 6 was not dissolved. A sheet-like non-aqueous electrolyte secondary battery No. 5 was produced and evaluated. Table 1 shows the results.

Figure 0007301557000005
Figure 0007301557000005

表1から明らかなように、実施例1~6は、比較例1~3よりも、入出力特性とサイクル容量維持率に優れることが分かる。すなわち、群(A)に属する化合物であるリチウムビスフルオロスルホニルイミドの含有質量に対するフルオロスルホン酸塩(B)の含有質量の比が1以下の場合に、入出力特性とサイクル容量維持率に対して良好な効果が発現される。
また、群(A)に属する化合物であるリチウムビスフルオロスルホニルイミドの含有質量が8質量%を超える比較例5に対して、実施例1~6は良好な相対出力及び相対入力を示していることも明らかである。
尚、フルオロスルホン酸塩(B)と比較的構造が近いメチル硫酸リチウムを1.0質量%用いた場合はメチル硫酸リチウムが溶解せず、均一な非水系電解液を調製できなかった。ここから、フルオロスルホン酸塩(B)と構造が類似した化合物であっても、本明細書に記載されているように、フルオロスルホン酸塩(B)を用いることが効果を発揮させる
のに必須であることが分かる。
As is clear from Table 1, Examples 1 to 6 are superior to Comparative Examples 1 to 3 in input/output characteristics and cycle capacity retention rate. That is, when the ratio of the content mass of the fluorosulfonate (B) to the content mass of the lithium bisfluorosulfonylimide which is a compound belonging to the group (A) is 1 or less, the input/output characteristics and the cycle capacity retention ratio A good effect is expressed.
In addition, Examples 1 to 6 show good relative output and relative input compared to Comparative Example 5 in which the mass content of lithium bisfluorosulfonylimide, which is a compound belonging to Group (A), exceeds 8% by mass. is also clear.
When 1.0% by mass of lithium methylsulfate, which has a relatively similar structure to the fluorosulfonate (B), was used, the lithium methylsulfate did not dissolve, and a uniform non-aqueous electrolytic solution could not be prepared. From this, even if the compound is structurally similar to the fluorosulfonate (B), it is essential to use the fluorosulfonate (B) to exhibit the effect as described herein. It turns out that

(実施例7)
1,2-エチレンスルフェートを1.25質量%と、FSOLiを0.75質量%と、LiPFを13.6質量%となるように溶解し、リチウムビスフルオロスルホニルイミドを溶解させなかったこと以外は、実施例1と同様にして、実施例7のシート状の非水系電解液二次電池を作製し、評価を行った。結果を表2に示す。表2には、後述の比較例6の場合の値を100とした時の相対値を記載した。
(Example 7)
1.25% by mass of 1,2-ethylene sulfate, 0.75% by mass of FSO 3 Li, and 13.6% by mass of LiPF 6 were dissolved, and lithium bisfluorosulfonylimide was not dissolved. A sheet-like non-aqueous electrolyte secondary battery of Example 7 was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except for the above. Table 2 shows the results. Table 2 shows relative values when the value in Comparative Example 6 described later is set to 100.

(比較例6)
1,2-エチレンスルフェートを2質量%と、LiPFを13.6質量%となるように溶解し、リチウムビスフルオロスルホニルイミドとFSOLiを溶解させなかったこと以外は、実施例1と同様にして、比較例6のシート状の非水系電解液二次電池を作製し、評価を行った。結果を表2に示す。
(Comparative Example 6)
Example 1, except that 2% by mass of 1,2-ethylene sulfate and 13.6% by mass of LiPF 6 were dissolved, and lithium bisfluorosulfonylimide and FSO 3 Li were not dissolved. Similarly, a sheet-like non-aqueous electrolyte secondary battery of Comparative Example 6 was produced and evaluated. Table 2 shows the results.

Figure 0007301557000006
Figure 0007301557000006

表2から明らかなように、実施例7は、比較例6よりも、入出力特性とサイクル容量維持率に優れることが分かる。すなわち、群(A)に属する化合物である1,2-エチレンスルフェートの含有質量に対するフルオロスルホン酸塩(B)の含有質量の比が1以下の場合に、入出力特性とサイクル容量維持率に対して良好な効果が発現される。 As is clear from Table 2, Example 7 is superior to Comparative Example 6 in input/output characteristics and cycle capacity retention rate. That is, when the ratio of the content mass of fluorosulfonate (B) to the content mass of 1,2-ethylene sulfate, which is a compound belonging to group (A), is 1 or less, the input/output characteristics and the cycle capacity retention rate A good effect is expressed against.

(実施例8)
1,3-プロペンスルトンを1.25質量%と、FSOLiを0.75質量%と、L
iPFを13.6質量%となるように溶解し、リチウムビスフルオロスルホニルイミドを溶解させなかったこと以外は、実施例1と同様にして、実施例8のシート状の非水系電解液二次電池を作製し、評価を行った。結果を表3に示す。表3には、後述の比較例7の場合の値を100とした時の相対値を記載した。
(Example 8)
1.25% by weight of 1,3-propene sultone, 0.75% by weight of FSO 3 Li, L
In the same manner as in Example 1, except that iPF 6 was dissolved to 13.6% by mass and lithium bisfluorosulfonylimide was not dissolved, the sheet-shaped non-aqueous electrolytic solution secondary of Example 8 was prepared. A battery was produced and evaluated. Table 3 shows the results. Table 3 shows relative values when the value in Comparative Example 7 described later is set to 100.

(比較例7)
1,3-プロペンスルトンを2質量%と、LiPFを13.6質量%となるように溶
解し、リチウムビスフルオロスルホニルイミドとFSOLiを溶解させなかったこと以外は、実施例1と同様にして、比較例7のシート状の非水系電解液二次電池を作製し、評価を行った。結果を表3に示す。
(Comparative Example 7)
Same as Example 1, except that 2% by mass of 1,3-propene sultone and 13.6% by mass of LiPF6 were dissolved, and lithium bisfluorosulfonylimide and FSO3Li were not dissolved. Then, a sheet-like non-aqueous electrolyte secondary battery of Comparative Example 7 was produced and evaluated. Table 3 shows the results.

Figure 0007301557000007
Figure 0007301557000007

表3から明らかなように、実施例8は、比較例7よりも、入出力特性とサイクル容量維持率に優れることが分かる。すなわち、群(A)に属する化合物である1,3-プロペン
スルトンの含有質量に対するフルオロスルホン酸塩(B)の含有質量の比が1以下の場合に、入出力特性とサイクル容量維持率に対して良好な効果が発現される。
As is clear from Table 3, Example 8 is superior to Comparative Example 7 in input/output characteristics and cycle capacity retention rate. That is, when the ratio of the content mass of fluorosulfonate (B) to the content mass of 1,3-propenesultone, which is a compound belonging to group (A), is 1 or less, the input/output characteristics and the cycle capacity retention ratio good effect is exhibited.

本発明の非水系電解液によれば、非水系電解液二次電池のサイクル運転時や高温保存時といった耐久時のサイクル容量維持率や、サイクル後の入出力特性(入出力維持率)、電池膨れを改善でき、有用である。そのため、本発明の非水系電解液及びこれを用いた非非水系電解液二次電池などのエネルギーデバイスは、公知の各種の用途に用いることが可能である。具体例としては、例えば、ノートパソコン、ペン入力パソコン、モバイルパソコン、電子ブックプレーヤー、携帯電話、携帯ファックス、携帯コピー、携帯プリンター、ヘッドフォンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、ポータブルCD、ミニディスク、トランシーバー、電子手帳、電卓、メモリーカード、携帯テープレコーダー、ラジオ、バックアップ電源、モーター、自動車、バイク、原動機付自転車、自転車、照明器具、玩具、ゲーム機器、時計、電動工具、ストロボ、カメラ、家庭用バックアップ電源、事業所用バックアップ電源、負荷平準化用電源、自然エネルギー貯蔵電源等が挙げられる。 According to the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, the cycle capacity retention rate during durability such as cycle operation and high temperature storage of the non-aqueous electrolyte secondary battery, input/output characteristics after cycling (input/output retention rate), battery It can improve swelling and is useful. Therefore, the non-aqueous electrolytic solution of the present invention and energy devices such as non-non-aqueous electrolytic solution secondary batteries using the same can be used for various known applications. Specific examples include notebook computers, pen-input computers, mobile computers, e-book players, mobile phones, mobile faxes, mobile copiers, mobile printers, headphone stereos, video movies, liquid crystal televisions, handy cleaners, portable CDs, and minidiscs. , walkie-talkies, electronic notebooks, calculators, memory cards, portable tape recorders, radios, backup power sources, motors, automobiles, motorcycles, motorized bicycles, bicycles, lighting fixtures, toys, game devices, clocks, power tools, strobes, cameras, homes backup power sources for industrial use, backup power sources for business establishments, load leveling power sources, natural energy storage power sources, and the like.

Claims (8)

下記式(1):
X-SO-Y-SO-Z (1)
[式(1)中、Yは窒素原子を含む有機基であって、N-Liとなるイミド構造のリチウム塩である。XとZは、炭素数1~12のフッ素原子を含有していてもよい炭化水素基又はフッ素原子である。XとZは、同一であっても異なっていてもよく、また互いに結合して環構造を形成してもよい。環構造を形成する場合は、X或いはZの何れか一方が除かれてもよい。nは1以上2以下の整数である。]
で表される化合物を一種類以上と、
下記式(2):
(FSOM (2)
[式(2)中、Mは、金属原子であり、xは金属原子Mの価数であって1以上の整数である]
で表されるフルオロスルホン酸塩(B)と、を含有する非水系電解液であって、
該非水系電解液中の該式(1)で表される化合物の含有質量に対する該フルオロスルホン酸塩(B)の含有質量の比が0.083以上1以下であって、
該非水系電解液中における該式(1)で表される化合物の含有量が0.01質量%以上8質量%以下である非水系電解液(但し、下記式(8)で表される構造を含む化合物を含有するものを除く)
Figure 0007301557000008

(式(8)中、R ~R は、置換基を有していてもよい炭素数1~20の有機基である。)
Formula (1) below:
X—SO 2 —Y—SO 2 —Z (1)
[In the formula (1), Y is an organic group containing a nitrogen atom, and is a lithium salt of an imide structure that becomes N-Li. X and Z are a fluorine atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain a fluorine atom. X and Z may be the same or different, and may combine with each other to form a ring structure. When forming a ring structure, either X or Z may be omitted. n is an integer of 1 or more and 2 or less. ]
One or more compounds represented by
Formula (2) below:
( FSO3 ) x M (2)
[In formula (2), M is a metal atom, and x is the valence of the metal atom M and is an integer of 1 or more]
A non-aqueous electrolytic solution containing a fluorosulfonate (B) represented by
The ratio of the content of the fluorosulfonate (B) to the content of the compound represented by the formula (1) in the non-aqueous electrolytic solution is 0.083 or more and 1 or less,
A non-aqueous electrolytic solution in which the content of the compound represented by the formula (1) in the non-aqueous electrolytic solution is 0.01% by mass or more and 8% by mass or less (provided that the structure represented by the following formula (8) is (except those containing compounds containing
Figure 0007301557000008

(In formula (8), R 1 to R 3 are organic groups having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent.)
前記非水系電解液中における前記フルオロスルホン酸塩(B)の含有量が2質量%以下である、請求項1に記載の非水系電解液。 The non-aqueous electrolytic solution according to claim 1, wherein the content of said fluorosulfonate (B) in said non-aqueous electrolytic solution is 2% by mass or less. 前記フルオロスルホン酸塩(B)がFSOLiを含む、請求項1又は2に記載の非水系電解液。 The non-aqueous electrolytic solution according to claim 1 or 2, wherein the fluorosulfonate (B) contains FSO 3 Li. 前記式(1)で表される化合物が、(FSONLi、(CFSONLi又は(CSONLiである、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の非水系電解液。 4. Any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by formula (1) is ( FSO2 ) 2NLi , ( CF3SO2 ) 2NLi or ( C2F5SO2 ) 2NLi . The non-aqueous electrolytic solution according to the item. 前記非水系電解液がLiPFを含有する、請求項1乃至のいずれか1項に記載の非水系電解液。 5. The non-aqueous electrolytic solution according to any one of claims 1 to 4 , wherein said non-aqueous electrolytic solution contains LiPF6 . 金属イオンを吸蔵及び放出可能な複数の電極と、請求項1乃至のいずれか1項に記載の非水系電解液を備える、エネルギーデバイス。 An energy device comprising a plurality of electrodes capable of absorbing and releasing metal ions, and the non-aqueous electrolytic solution according to any one of claims 1 to 5 . 前記金属イオンを吸蔵及び放出可能な複数の電極が、正極と負極とであり、該負極が、炭素質材料又はケイ素を含む材料を含む、請求項に記載のエネルギーデバイス。 7. The energy device according to claim 6 , wherein the plurality of electrodes capable of intercalating and deintercalating metal ions are a positive electrode and a negative electrode, and the negative electrode comprises a carbonaceous material or a material containing silicon. 前記金属イオンを吸蔵及び放出可能な複数の電極が、正極と負極とであり、該正極が、遷移金属酸化物を含有する、請求項又はに記載のエネルギーデバイス。 The energy device according to claim 6 or 7 , wherein the plurality of electrodes capable of intercalating and deintercalating metal ions are a positive electrode and a negative electrode, and the positive electrode contains a transition metal oxide.
JP2019037117A 2018-03-16 2019-03-01 NON-AQUEOUS ELECTROLYTE AND ENERGY DEVICE USING THE SAME Active JP7301557B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023101625A JP2023130374A (en) 2018-03-16 2023-06-21 Non-aqueous electrolytic solution and energy device using the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018048688 2018-03-16
JP2018048688 2018-03-16

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023101625A Division JP2023130374A (en) 2018-03-16 2023-06-21 Non-aqueous electrolytic solution and energy device using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019164999A JP2019164999A (en) 2019-09-26
JP7301557B2 true JP7301557B2 (en) 2023-07-03

Family

ID=68064997

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019037117A Active JP7301557B2 (en) 2018-03-16 2019-03-01 NON-AQUEOUS ELECTROLYTE AND ENERGY DEVICE USING THE SAME
JP2023101625A Pending JP2023130374A (en) 2018-03-16 2023-06-21 Non-aqueous electrolytic solution and energy device using the same

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023101625A Pending JP2023130374A (en) 2018-03-16 2023-06-21 Non-aqueous electrolytic solution and energy device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP7301557B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7398326B2 (en) * 2020-04-15 2023-12-14 三菱ケミカル株式会社 Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery
EP4207356A1 (en) * 2020-08-31 2023-07-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Nonaqueous electrolyte secondary battery

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003229172A (en) 2002-01-31 2003-08-15 Sony Corp Nonaqueous electrolyte battery
JP2004281073A (en) 2003-03-12 2004-10-07 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte and battery therewith
JP2011187440A (en) 2010-02-12 2011-09-22 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2012094454A (en) 2010-10-28 2012-05-17 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte secondary battery using it
JP2013206724A (en) 2012-03-28 2013-10-07 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2014027196A (en) 2012-07-30 2014-02-06 Jm Energy Corp Power storage device
WO2014157591A1 (en) 2013-03-27 2014-10-02 三菱化学株式会社 Nonaqueous electrolyte solution and nonaqueous electrolyte battery using same
JP2014194930A (en) 2013-02-27 2014-10-09 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolytic solution, and nonaqueous electrolytic battery arranged by use thereof
JP2016048624A (en) 2014-08-27 2016-04-07 日立マクセル株式会社 Lithium secondary battery
WO2017204225A1 (en) 2016-05-26 2017-11-30 森田化学工業株式会社 Method for producing bis(fluorosulfonyl)imide alkali metal salt and bis(fluorosulfonyl)imide alkali metal salt composition
JP2017224585A (en) 2016-06-08 2017-12-21 株式会社リコー Nonaqueous electrolyte power storage device
JP2018035060A (en) 2016-08-30 2018-03-08 森田化学工業株式会社 Lithium bis(fluorosulfonyl) imide composition
JP2018035059A (en) 2016-08-30 2018-03-08 森田化学工業株式会社 Lithium bis(fluorosulfonyl) imide composition

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003229172A (en) 2002-01-31 2003-08-15 Sony Corp Nonaqueous electrolyte battery
JP2004281073A (en) 2003-03-12 2004-10-07 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte and battery therewith
JP2011187440A (en) 2010-02-12 2011-09-22 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2012094454A (en) 2010-10-28 2012-05-17 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte secondary battery using it
JP2013206724A (en) 2012-03-28 2013-10-07 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2014027196A (en) 2012-07-30 2014-02-06 Jm Energy Corp Power storage device
JP2014194930A (en) 2013-02-27 2014-10-09 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolytic solution, and nonaqueous electrolytic battery arranged by use thereof
WO2014157591A1 (en) 2013-03-27 2014-10-02 三菱化学株式会社 Nonaqueous electrolyte solution and nonaqueous electrolyte battery using same
JP2016048624A (en) 2014-08-27 2016-04-07 日立マクセル株式会社 Lithium secondary battery
WO2017204225A1 (en) 2016-05-26 2017-11-30 森田化学工業株式会社 Method for producing bis(fluorosulfonyl)imide alkali metal salt and bis(fluorosulfonyl)imide alkali metal salt composition
JP2018035054A (en) 2016-05-26 2018-03-08 森田化学工業株式会社 Manufacturing method of bis(fluorosulfonyl)imide alkali metal salt and bis(fluorosulfonyl)imide alkali metal salt composition
JP2017224585A (en) 2016-06-08 2017-12-21 株式会社リコー Nonaqueous electrolyte power storage device
JP2018035060A (en) 2016-08-30 2018-03-08 森田化学工業株式会社 Lithium bis(fluorosulfonyl) imide composition
JP2018035059A (en) 2016-08-30 2018-03-08 森田化学工業株式会社 Lithium bis(fluorosulfonyl) imide composition

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023130374A (en) 2023-09-20
JP2019164999A (en) 2019-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6380600B2 (en) Lithium fluorosulfonate, non-aqueous electrolyte, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6187566B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6604014B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery
KR102416651B1 (en) Nonaqueous electrolyte solution and nonaqueous-electrolyte-solution secondary battery using same
JP2022081690A (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP7399626B2 (en) Non-aqueous electrolyte and energy devices using it
JP5720325B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP6520151B2 (en) Nonaqueous Electrolyte and Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery
JP6315083B2 (en) Electrolytic solution and electrochemical device
JP7300373B2 (en) Non-aqueous electrolyte and energy device
JP2017178859A (en) Lithium salt and mixture thereof, nonaqueous electrolyte and electricity storage device using them
JP2015191738A (en) Electrolyte and electrochemical device
JP2023130374A (en) Non-aqueous electrolytic solution and energy device using the same
JP2019135730A (en) Nonaqueous electrolytic solution and nonaqueous electrolytic solution secondary battery
US11631895B2 (en) Nonaqueous electrolyte solution and energy device using same
JP6638502B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP2015195202A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6897264B2 (en) Electrolyte, electrochemical device, lithium ion secondary battery and module
JP6582730B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP2020102451A (en) Non-aqueous electrolyte solution and energy device using the same
JP2015195203A (en) Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6780450B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary batteries
JP2020140927A (en) Nonaqueous electrolyte solution and energy device arranged by use thereof
JP6690275B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2019040676A (en) Nonaqueous electrolytic solution and nonaqueous electrolyte secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20201104

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210921

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220719

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220912

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230210

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230523

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230621

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7301557

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150