JP7345418B2 - Lithium ion secondary battery - Google Patents

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Description

本開示は、リチウムイオン二次電池に関する。 The present disclosure relates to lithium ion secondary batteries.

従来より、リチウムイオン二次電池の非水電解液中にジフルオロリン酸リチウムを添加剤として含むリチウムイオン二次電池が知られている。
例えば、特許文献1には、リチウムイオン二次電池を保存する場合に自己放電を抑制し、充電後の保存特性を向上させる優れた非水系電解液として、有機溶媒と溶質とを含有する電解液が開示されている。この電解液は、有機溶媒が、モノフルオロリン酸リチウム及びジフルオロリン酸リチウムからなる群から選ばれた少なくとも1種の添加剤を含有している。
BACKGROUND ART Lithium ion secondary batteries have been known that contain lithium difluorophosphate as an additive in their non-aqueous electrolyte.
For example, Patent Document 1 describes an electrolytic solution containing an organic solvent and a solute as an excellent nonaqueous electrolytic solution that suppresses self-discharge and improves storage characteristics after charging when storing a lithium ion secondary battery. is disclosed. In this electrolytic solution, the organic solvent contains at least one additive selected from the group consisting of lithium monofluorophosphate and lithium difluorophosphate.

特許第3439085号公報Patent No. 3439085

しかしながら、ジフルオロリン酸リチウムなどのフルオロリン酸系化合物を添加した非水電解液を用いる上記従来のリチウムイオン二次電池にあっても、レート特性やサイクル耐久性の向上には更なる改善の余地があった。
また、非水電解液中のフルオロリン酸系化合物の構造や状態については、未だ十分に解明されているとは言い難かった。
However, even with the above-mentioned conventional lithium ion secondary battery that uses a non-aqueous electrolyte containing a fluorophosphate compound such as lithium difluorophosphate, there is still room for further improvement in rate characteristics and cycle durability. was there.
Furthermore, the structure and state of fluorophosphoric acid compounds in non-aqueous electrolytes have not yet been sufficiently elucidated.

本開示の一態様の目的は、レート特性及びサイクル耐久性に優れるリチウムイオン二次電池を提供することにある。 An object of one embodiment of the present disclosure is to provide a lithium ion secondary battery with excellent rate characteristics and cycle durability.

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、ヘキサフルオロリン酸リチウムとジフルオロリン酸リチウムとエチレンカーボネートを適切に混合使用することにより生成した特定構造を有する錯化合物を添加剤として含む非水電解液を用いることにより、優れた電池特性が実現でき、上記目的が達成できることを見出し、本開示のリチウムイオン二次電池を完成するに至った。 As a result of extensive studies to achieve the above object, the present inventor has developed a complex compound with a specific structure, which is produced by appropriately mixing and using lithium hexafluorophosphate, lithium difluorophosphate, and ethylene carbonate, as an additive. The inventors have discovered that excellent battery characteristics can be achieved and the above objectives can be achieved by using a non-aqueous electrolyte containing a lithium ion secondary battery according to the present disclosure.

即ち、上記課題を解決するための手段には、以下の態様が包含される。
<1> 正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータと、非水電解液とを備えるリチウムイオン二次電池であって、
前記非水電解液が、非水溶媒、電解質、及び添加剤を含み、
前記添加剤が、リチウムイオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ジフルオロリン酸イオン、及びエチレンカーボネート分子を含み、かつ、示差走査熱量測定において、単位質量当たりの熱流量の極大値を示す発熱ピークAが190℃~210℃の温度範囲内に発現し、かつ、単位質量当たりの熱流量の極大値を示す発熱ピークBが280℃~300℃の温度範囲内に発現する錯化合物を含む、
リチウムイオン二次電池。
That is, the means for solving the above problems include the following aspects.
<1> A lithium ion secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and a non-aqueous electrolyte,
The non-aqueous electrolyte includes a non-aqueous solvent, an electrolyte, and an additive,
The additive contains lithium ions, hexafluorophosphate ions, difluorophosphate ions, and ethylene carbonate molecules, and in differential scanning calorimetry, the exothermic peak A indicating the maximum value of heat flow per unit mass is 190. Comprising a complex compound that occurs within a temperature range of 280°C to 300°C, and exhibits an exothermic peak B showing a maximum value of heat flow per unit mass within a temperature range of 280°C to 300°C.
Lithium ion secondary battery.

<2> 正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータと、非水電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池であって、
前記非水電解液が、非水溶媒、電解質、及び添加剤を含み、
前記非水溶媒が、ジメチルカーボネートであるDMC、エチルメチルカーボネートであるEMC、及びジエチルカーボネートであるDECからなる群から選択される少なくとも1種を含み、
前記添加剤が、ヘキサフルオロリン酸リチウムであるLiPFからなるLiPF部位と、ジフルオロリン酸リチウムであるLiDFPからなるLiDFP部位と、エチレンカーボネートであるECからなるEC部位と、を含む錯化合物を含み、
前記非水電解液は、前記錯化合物中の前記LiPF部位、前記LiDFP部位、及び前記EC部位を、それぞれ、LiPF、LiDFP、及びECとして算入した場合に、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量が、非水電解液の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように組成を調整した場合に、電気伝導度が10.55mScm-1以下である、
リチウムイオン二次電池。
<2> A lithium ion secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and a nonaqueous electrolyte,
The non-aqueous electrolyte includes a non-aqueous solvent, an electrolyte, and an additive,
The non-aqueous solvent contains at least one selected from the group consisting of DMC which is dimethyl carbonate, EMC which is ethyl methyl carbonate, and DEC which is diethyl carbonate,
The additive is a complex compound containing a LiPF 6 site consisting of LiPF 6 which is lithium hexafluorophosphate, a LiDFP site consisting of LiDFP which is lithium difluorophosphate, and an EC site consisting of EC which is ethylene carbonate. including,
The nonaqueous electrolyte has a volume ratio [EC: ( DMC, EMC and DEC)] is 30:70, the content of LiDFP is 0.4% by mass based on the total amount of the non-aqueous electrolyte, and the composition is adjusted so that the concentration of LiPF 6 is 1 mol/L. , the electrical conductivity is 10.55 mScm −1 or less,
Lithium ion secondary battery.

本開示の一態様によれば、レート特性及びサイクル耐久性に優れるリチウムイオン二次電池が提供される。 According to one aspect of the present disclosure, a lithium ion secondary battery with excellent rate characteristics and cycle durability is provided.

本開示のリチウムイオン二次電池の一実施形態を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a lithium ion secondary battery of the present disclosure. 特定添加剤などのDSC測定結果を示すグラフである。It is a graph showing DSC measurement results of specific additives, etc. ECの体積比と電気伝導度の関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between the volume ratio of EC and electrical conductivity. リチウムイオン二次電池の正極表面と負極表面のXPS分析スペクトルである。It is an XPS analysis spectrum of the positive electrode surface and the negative electrode surface of a lithium ion secondary battery. (a)は、実施例4のリチウムイオン二次電池の正極活物質の断面のTEM像、(b)は、比較例7のリチウムイオン二次電池の正極活物質断面のTEM像である。(a) is a TEM image of the cross section of the positive electrode active material of the lithium ion secondary battery of Example 4, and (b) is a TEM image of the cross section of the positive electrode active material of the lithium ion secondary battery of Comparative Example 7. (a)は、実施例4のリチウムイオン二次電池の正極活物質中の酸素の透過電子エネルギー損失を示すスペクトル図、(b)は、比較例7のリチウムイオン二次電池の正極活物質中の酸素の透過電子エネルギー損失を示すスペクトル図である。(a) is a spectrum diagram showing the transmission electron energy loss of oxygen in the positive electrode active material of the lithium ion secondary battery of Example 4, and (b) is a spectrum diagram showing the transmission electron energy loss of oxygen in the positive electrode active material of the lithium ion secondary battery of Comparative Example 7. FIG. 2 is a spectrum diagram showing transmission electron energy loss of oxygen. 電池のサイクル特性を示すグラフである。It is a graph showing cycle characteristics of a battery. 初期のCレートと放電容量維持率の関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between the initial C rate and the discharge capacity maintenance rate. サイクル試験後のCレートと放電容量維持率の関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between C rate and discharge capacity retention rate after a cycle test. 初期とサイクル試験後の電池抵抗増加率を示すグラフである。It is a graph showing the rate of increase in battery resistance at the initial stage and after the cycle test. 初期のナイキストプロットである。This is an early Nyquist plot. サイクル試験後のナイキストプロットである。This is a Nyquist plot after a cycle test.

本開示において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本開示において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
本開示において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
In the present disclosure, a numerical range expressed using "~" means a range that includes the numerical values written before and after "~" as lower and upper limits.
In the present disclosure, if there are multiple substances corresponding to each component in the composition, unless otherwise specified, the amount of each component in the composition refers to the total amount of the multiple substances present in the composition. means.
In this disclosure, the term "step" is used not only to refer to an independent process, but also to include a process that is not clearly distinguishable from other processes as long as the intended purpose of the process is achieved. .

〔リチウムイオン二次電池〕
本開示の第1態様のリチウムイオン二次電池は、
正極と、負極と、正極と負極との間に配置されたセパレータと、非水電解液とを備えるリチウムイオン二次電池であって、
非水電解液が、非水溶媒、電解質、及び添加剤を含み、
添加剤が、リチウムイオン(即ち、Li)、ヘキサフルオロリン酸イオン(即ち、PF )、ジフルオロリン酸イオン(即ち、PF )、及びエチレンカーボネート分子(以下、「EC分子」ともいう)を含み、かつ、示差走査熱量測定において、単位質量当たりの熱流量の極大値を示す発熱ピークAが190℃~210℃の温度範囲内に発現し、かつ、単位質量当たりの熱流量の極大値を示す発熱ピークBが280℃~300℃の温度範囲内に発現する錯化合物を含む、
リチウムイオン二次電池である。
[Lithium ion secondary battery]
The lithium ion secondary battery of the first aspect of the present disclosure includes:
A lithium ion secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and a non-aqueous electrolyte,
The non-aqueous electrolyte includes a non-aqueous solvent, an electrolyte, and an additive,
The additives include lithium ions (i.e., Li + ), hexafluorophosphate ions (i.e., PF 6 ), difluorophosphate ions (i.e., PF 2 O 2 ), and ethylene carbonate molecules (hereinafter referred to as “EC molecules”). ), and in differential scanning calorimetry, exothermic peak A, which indicates the maximum value of heat flow per unit mass, appears within the temperature range of 190°C to 210°C, and the heat per unit mass Contains a complex compound in which an exothermic peak B indicating a maximum flow rate occurs within a temperature range of 280 ° C. to 300 ° C.
It is a lithium ion secondary battery.

本開示の第2態様のリチウムイオン二次電池は、
正極と、負極と、正極と負極との間に配置されたセパレータと、非水電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池であって、
非水電解液が、非水溶媒、電解質、及び添加剤を含み、
非水溶媒が、ジメチルカーボネートであるDMC、エチルメチルカーボネートであるEMC、及びジエチルカーボネートであるDECからなる群から選択される少なくとも1種を含み、
添加剤が、ヘキサフルオロリン酸リチウムであるLiPFからなるLiPF部位と、ジフルオロリン酸リチウムであるLiDFP(即ち、LiPF)からなるLiDFP部位と、エチレンカーボネートであるECからなるEC部位と、を含む錯化合物を含み、
非水電解液は、錯化合物中のLiPF部位、LiDFP部位、及びEC部位を、それぞれ、LiPF、LiDFP、及びECとして算入した場合に、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量が、非水電解液の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように組成を調整した場合に、電気伝導度が10.55mScm-1以下である、
リチウムイオン二次電池である。
The lithium ion secondary battery according to the second aspect of the present disclosure includes:
A lithium ion secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and a nonaqueous electrolyte,
The non-aqueous electrolyte includes a non-aqueous solvent, an electrolyte, and an additive,
The non-aqueous solvent contains at least one selected from the group consisting of DMC which is dimethyl carbonate, EMC which is ethyl methyl carbonate, and DEC which is diethyl carbonate,
The additives are a LiPF 6 site consisting of LiPF 6 which is lithium hexafluorophosphate, a LiDFP site consisting of LiDFP (i.e. LiPF 2 O 2 ) which is lithium difluorophosphate, and an EC site consisting of EC which is ethylene carbonate. Contains a complex compound containing
The nonaqueous electrolyte has a volume ratio [EC: (DMC, EMC, and DEC)] when the LiPF 6 site, LiDFP site, and EC site in the complex compound are included as LiPF 6 , LiDFP, and EC, respectively. When the composition is adjusted so that the ratio is 30:70, the LiDFP content is 0.4% by mass based on the total amount of the non-aqueous electrolyte, and the LiPF 6 concentration is 1 mol/L, the electrical conductivity is 10.55 mScm -1 or less,
It is a lithium ion secondary battery.

本開示の第1態様及び第2態様のリチウムイオン二次電池(以下、単に、「本開示のリチウムイオン二次電池」ともいう)は、レート特性及びサイクル耐久性に優れる。
各態様のリチウムイオン二次電池は、別の態様で規定する要件を満たすものであってもよい。
例えば、第1態様のリチウムイオン二次電池は、第2態様のリチウムイオン二次電池の要件を満たすものであってもよい。
The lithium ion secondary batteries of the first and second aspects of the present disclosure (hereinafter also simply referred to as "lithium ion secondary batteries of the present disclosure") have excellent rate characteristics and cycle durability.
The lithium ion secondary battery of each aspect may satisfy the requirements specified in another aspect.
For example, the lithium ion secondary battery of the first aspect may satisfy the requirements of the lithium ion secondary battery of the second aspect.

本開示のリチウムイオン二次電池(即ち、第1態様及び第2態様のリチウムイオン二次電池)において、上記効果が奏される理由は明らかではないが、PF を含む錯化合物を非水電解液に添加した場合には、かかる錯化合物の構造が非水電解液中においても安定的に維持され、この錯化合物が、リチウムイオン二次電池の初期及び充放電サイクル後の電池抵抗の低減に寄与すると考えられる。その結果、リチウムイオン二次電池のレート特性及びサイクル特性が向上すると考えられる。 Although it is not clear why the above effects are achieved in the lithium ion secondary battery of the present disclosure (i.e., the lithium ion secondary batteries of the first and second aspects), the complex compound containing PF 2 O 2 - When added to a non-aqueous electrolyte, the structure of such a complex compound is stably maintained even in the non-aqueous electrolyte, and this complex compound increases the battery resistance of the lithium ion secondary battery at the initial stage and after charge/discharge cycles. It is thought that this contributes to the reduction of As a result, it is thought that the rate characteristics and cycle characteristics of the lithium ion secondary battery are improved.

本開示のリチウムイオン二次電池において、非水電解液中における添加剤としての錯化合物は、リチウムイオン二次電池を製造する前の非水電解液に予め添加(即ち、含有)されていたものであってもよい。即ち、上記錯化合物を含有する非水電解液を用い、本開示のリチウムイオン二次電池を製造してもよい
また、本開示のリチウムイオン二次電池において、非水電解液中における添加剤としての錯化合物は、リチウムイオン二次電池を製造した後、リチウムイオン二次電池中の非水電解液に対して添加されたものであってもよい。例えば、まず、本開示の錯化合物を含有しない非水電解液を用いてリチウムイオン二次電池を製造し、次いで、製造されたリチウムイオン二次電池の非水電解液中に上記錯化合物を添加することにより、本開示のリチウムイオン二次電池を製造してもよい。また、まず、上記錯化合物を含有する非水電解液を用いてリチウムイオン二次電池を製造し、次いで、製造されたリチウムイオン二次電池の非水電解液中に対し上記錯化合物を更に添加することにより、本開示のリチウムイオン二次電池を製造してもよい。
In the lithium ion secondary battery of the present disclosure, the complex compound as an additive in the nonaqueous electrolyte is one that has been added (i.e., contained) in advance to the nonaqueous electrolyte before manufacturing the lithium ion secondary battery. It may be. That is, the lithium ion secondary battery of the present disclosure may be manufactured using a nonaqueous electrolyte containing the above complex compound.Furthermore, in the lithium ion secondary battery of the present disclosure, as an additive in the nonaqueous electrolyte. The complex compound may be added to the nonaqueous electrolyte in the lithium ion secondary battery after the lithium ion secondary battery is manufactured. For example, first, a lithium ion secondary battery is manufactured using a nonaqueous electrolyte that does not contain the complex compound of the present disclosure, and then the above complex compound is added to the nonaqueous electrolyte of the manufactured lithium ion secondary battery. By doing so, the lithium ion secondary battery of the present disclosure may be manufactured. In addition, first, a lithium ion secondary battery is manufactured using a nonaqueous electrolyte containing the above complex compound, and then the above complex compound is further added to the nonaqueous electrolyte of the manufactured lithium ion secondary battery. By doing so, the lithium ion secondary battery of the present disclosure may be manufactured.

以下、本開示の実施形態に係るリチウムイオン二次電池の一例について、図1を参照しながら説明するが、本開示のリチウムイオン二次電池は、以下の一例には限定されない。 An example of a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present disclosure will be described below with reference to FIG. 1, but the lithium ion secondary battery of the present disclosure is not limited to the following example.

図1は、本開示の実施形態に係るリチウムイオン二次電池の一例である、リチウムイオン二次電池1を示す概略断面図である。
リチウムイオン二次電池1は、積層型のリチウムイオン二次電池の一例である。
本開示の実施形態に係るリチウムイオン二次電池としては、この積層型のリチウムイオン二次電池以外にも、例えば、正極、セパレータ、負極、及びセパレータをこの順の配置で重ねて層状に捲回させた構造を有する、捲回型のリチウムイオン二次電池も挙げられる。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a lithium ion secondary battery 1, which is an example of a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present disclosure.
The lithium ion secondary battery 1 is an example of a stacked lithium ion secondary battery.
In addition to this stacked lithium ion secondary battery, the lithium ion secondary battery according to the embodiment of the present disclosure may also include, for example, a positive electrode, a separator, a negative electrode, and a separator stacked in this order and wound in a layered manner. Also included is a wound-type lithium ion secondary battery having a structure in which

図1に示すように、リチウムイオン二次電池1は、正極リード21及び負極リード22が取り付けられた電池素子10を含む。リチウムイオン二次電池1は、電池素子10がラミネートフィルムで形成された外装体30の内部に封入された構造を有している。
このリチウムイオン二次電池1において、正極リード21と負極リード22は、それぞれ外装体30の内部から外部に向かって互いに反対の方向に導出されている。
正極リード21及び負極リード22は、溶接(例えば、超音波溶接、抵抗溶接等)により、正極集電体及び負極集電体に接続され得る。
なお、図示しないが、正極リード及び負極リードが、外装体30の内部から外部に向かって、同一方向に導出されていてもよい。
As shown in FIG. 1, the lithium ion secondary battery 1 includes a battery element 10 to which a positive electrode lead 21 and a negative electrode lead 22 are attached. The lithium ion secondary battery 1 has a structure in which a battery element 10 is enclosed inside an exterior body 30 formed of a laminate film.
In this lithium ion secondary battery 1, the positive electrode lead 21 and the negative electrode lead 22 are each led out from the inside of the exterior body 30 toward the outside in opposite directions.
The positive electrode lead 21 and the negative electrode lead 22 can be connected to the positive electrode current collector and the negative electrode current collector by welding (for example, ultrasonic welding, resistance welding, etc.).
Although not shown, the positive electrode lead and the negative electrode lead may be led out in the same direction from the inside of the exterior body 30 to the outside.

本一例において、電池素子10は、薄板状の正極集電体11Aの両方の主面(即ち、おもて面及びうら面)上に正極合材層11Bが形成されてなる正極11と、セパレータ13と、薄板状の負極集電体12Aの両方の主面(即ち、おもて面及びうら面)上に負極合材層12Bが形成されてなる負極12と、が積層された構造を有している(図1参照)。
この構造において、正極11の正極集電体11Aの片方の主面上に形成された正極合材層11Bと、正極11に隣接する負極12の負極集電体12Aの片方の主面上に形成された負極合材層12Bと、がセパレータ13を介して向き合っている。
In this example, the battery element 10 includes a positive electrode 11 in which a positive electrode composite layer 11B is formed on both main surfaces (i.e., front surface and back surface) of a thin plate-shaped positive electrode current collector 11A, and a separator. 13 and a negative electrode 12 in which a negative electrode composite layer 12B is formed on both main surfaces (i.e., front surface and back surface) of a thin plate-shaped negative electrode current collector 12A. (See Figure 1).
In this structure, a positive electrode composite layer 11B is formed on one main surface of the positive electrode current collector 11A of the positive electrode 11, and a positive electrode composite layer 11B is formed on one main surface of the negative electrode current collector 12A of the negative electrode 12 adjacent to the positive electrode 11. The negative electrode composite material layer 12</b>B and the negative electrode composite material layer 12</b>B facing each other with the separator 13 interposed therebetween.

リチウムイオン二次電池1の外装体30の内部には、本開示の非水電解液(不図示)が注入されている。この非水電解液が、正極合材層11B、セパレータ13及び負極合材層12Bに含浸されて、1つの単電池層14が形成されている。
リチウムイオン二次電池1では、この単電池層14が複数積層されることにより、これら複数の単電池層14が電気的に並列接続されている。
A non-aqueous electrolyte (not shown) of the present disclosure is injected into the exterior body 30 of the lithium ion secondary battery 1. This nonaqueous electrolyte is impregnated into the positive electrode composite material layer 11B, the separator 13, and the negative electrode composite material layer 12B to form one cell layer 14.
In the lithium ion secondary battery 1, a plurality of unit cell layers 14 are stacked, so that the plurality of unit cell layers 14 are electrically connected in parallel.

以下、本開示のリチウムイオン二次電池の各要素について説明する。 Each element of the lithium ion secondary battery of the present disclosure will be described below.

<非水電解液>
上記非水電解液は、非水溶媒と、電解質と、添加剤と、を含む。
<Nonaqueous electrolyte>
The nonaqueous electrolyte includes a nonaqueous solvent, an electrolyte, and an additive.

(添加剤)
第1態様における添加剤は、Li、PF 、PF 、及びEC分子を含む錯化合物であって、示差走査熱量測定において、単位質量当たりの熱流量の極大値を示す発熱ピークAが190℃~210℃の温度範囲内に発現し、かつ、単位質量当たりの熱流量の極大値を示す発熱ピークBが280℃~300℃の温度範囲内に発現する錯化合物を含む。
(Additive)
The additive in the first aspect is a complex compound containing Li + , PF 6 , PF 2 O 2 , and EC molecules, and is an exothermic compound that exhibits a maximum value of heat flow per unit mass in differential scanning calorimetry. It includes a complex compound in which peak A occurs within a temperature range of 190°C to 210°C, and exothermic peak B, which indicates the maximum value of heat flow per unit mass, occurs within a temperature range of 280°C to 300°C.

第1態様における錯化合物中のEC分子は、錯化合物の構造を安定的に維持することに寄与していると考えられる。
第1態様における錯化合物の一例として、Li及びPF からなるLiPF部位と、Li及びPF からなるLiDFP部位と、複数のEC分子と、を含む錯化合物(即ち、第2態様における錯化合物)が挙げられる。この一例におけるEC分子の好ましい量は、モル比〔EC/PF 〕として後述する。
本一例に係る錯化合物の形態は、乾燥した粉粒体状ではなく、ゾル状であり得る。
It is thought that the EC molecules in the complex compound in the first aspect contribute to stably maintaining the structure of the complex compound.
An example of the complex compound in the first aspect is a complex compound containing a LiPF 6 site consisting of Li + and PF 6 - , a LiDFP site consisting of Li + and PF 2 O 2 - , and a plurality of EC molecules (i.e., complex compound in the second embodiment). The preferred amount of EC molecules in this example will be described later as a molar ratio [EC/PF 2 O 2 ].
The form of the complex compound according to this example may be in the form of a sol rather than in the form of dry powder.

-発熱ピークA及び発熱ピークB-
第1態様における錯化合物について示差走査熱量(DSC)測定を実施すると、
単位質量当たりの熱流量の極大値を示す発熱ピークAが190℃~210℃の範囲内で発現し、かつ、
単位質量当たりの熱流量の極大値を示す発熱ピークBが280℃~300℃の範囲内で発現する。
-Exothermic peak A and exothermic peak B-
When performing differential scanning calorimetry (DSC) measurement on the complex compound in the first embodiment,
An exothermic peak A indicating the maximum value of heat flow per unit mass occurs within the range of 190 ° C. to 210 ° C., and
Exothermic peak B, which indicates the maximum value of heat flow per unit mass, appears within the range of 280°C to 300°C.

第1態様におけるDSC測定は、熱流速型の示差走査熱量計(例えば、日立ハイテクサイエンス社製の示差走査熱量計「DSC7000X」)を用い、昇温速度5℃/分、測定温度範囲40℃~340℃の条件で行う示差走査熱量測定を意味する。
発熱ピークAの半値全幅(Full Width Half Maximum;FWHM)は、測定の分解能にもよるが、例えば30℃以下である。
発熱ピークBのFWHMは、分解能にもよるが、例えば50℃以下であり、好ましくは45℃以下である。
The DSC measurement in the first embodiment uses a heat flux type differential scanning calorimeter (for example, the differential scanning calorimeter "DSC7000X" manufactured by Hitachi High-Tech Science), with a heating rate of 5°C/min, and a measurement temperature range of 40°C to This refers to differential scanning calorimetry performed at 340°C.
The full width half maximum (FWHM) of the exothermic peak A is, for example, 30° C. or less, although it depends on the measurement resolution.
The FWHM of the exothermic peak B is, for example, 50° C. or lower, and preferably 45° C. or lower, although it depends on the resolution.

発熱ピークAは、主にLiPF部位の熱分解に起因しており、発熱ピークBはLiDFP部位及びEC分子の熱分解に起因していると考えられる。
即ち、発熱ピークA及び発熱ピークBの双方が発現する現象は、LiPF部位とLiDFP部位とEC分子とを含む錯化合物に特有の現象である。
ここで、発熱ピークAは、LiPF部位及びEC分子のみからなる錯化合物においては発現せず、また、LiDFP部位及びEC分子のみからなる錯化合物においても発現しない(例えば、後述の図2参照)。
It is considered that exothermic peak A is mainly caused by the thermal decomposition of the LiPF 6 site, and exothermic peak B is due to the thermal decomposition of the LiDFP site and the EC molecule.
That is, the phenomenon in which both the exothermic peak A and the exothermic peak B appear is a phenomenon peculiar to a complex compound containing the LiPF 6 site, the LiDFP site, and the EC molecule.
Here, the exothermic peak A is not expressed in a complex compound consisting only of LiPF 6 sites and EC molecules, nor is it expressed in a complex compound consisting only of LiDFP sites and EC molecules (for example, see Figure 2 described below). .

-モル比〔PF /PF 〕-
第1態様における錯化合物において、モル比〔PF /PF 〕(即ち、ジフルオロリン酸イオンに対するヘキサフルオロリン酸イオンのモル比)は、錯化合物の安定性の観点から、好ましくは0.95~1.05である。
- Molar ratio [PF 6 - /PF 2 O 2 - ] -
In the complex compound in the first aspect, the molar ratio [PF 6 /PF 2 O 2 ] (i.e., the molar ratio of hexafluorophosphate ion to difluorophosphate ion) is preferably set from the viewpoint of stability of the complex compound. is 0.95 to 1.05.

-モル比〔EC/PF 〕)-
第1態様における錯化合物において、モル比〔EC/PF 〕(即ち、ジフルオロリン酸イオンに対するエチレンカーボネート分子のモル比)は、錯化合物の安定性の観点から、好ましくは10~50であり、より好ましくは18~50であり、更に好ましくは20~40であり、更に好ましくは25~35である。
モル比〔EC/PF 〕が10以上である場合には、調製された非水電解液において、錯化合物の安定性がより向上し、その結果、リチウムイオン二次電池の初期及び充放電サイクル後の電池抵抗を低減させる効果がより効果的に発現される。
モル比〔EC/PF 〕が50以下である場合には、錯化合物から非水電解液に持ち込まれるEC量がある程度制限されるので、非水電解液中の溶媒組成の制約がより少なくなる。
-Molar ratio [EC/PF 2 O 2 - ])-
In the complex compound in the first aspect, the molar ratio [EC/PF 2 O 2 ] (that is, the molar ratio of ethylene carbonate molecules to difluorophosphate ions) is preferably 10 to 50 from the viewpoint of stability of the complex compound. It is more preferably 18-50, still more preferably 20-40, even more preferably 25-35.
When the molar ratio [EC/PF 2 O 2 - ] is 10 or more, the stability of the complex compound is further improved in the prepared non-aqueous electrolyte, and as a result, the initial stage and The effect of reducing battery resistance after charge/discharge cycles is more effectively expressed.
When the molar ratio [EC/PF 2 O 2 - ] is 50 or less, the amount of EC brought into the non-aqueous electrolyte from the complex compound is limited to some extent, so the solvent composition in the non-aqueous electrolyte is restricted. less.

-モル比〔Li/PF 〕-
第1態様における錯化合物において、モル比〔Li/PF 〕(即ち、ジフルオロリン酸イオンに対するリチウムイオンのモル比)は、錯化合物の安定性の観点から、好ましくは1.95~2.05である。
- Molar ratio [Li + /PF 2 O 2 - ] -
In the complex compound in the first aspect, the molar ratio [Li + /PF 2 O 2 ] (that is, the molar ratio of lithium ions to difluorophosphate ions) is preferably 1.95 from the viewpoint of stability of the complex compound. ~2.05.

以上で説明した第1態様における錯化合物を製造する方法には特に制限はないが、後述する製法Aが好適である。 Although there are no particular limitations on the method for producing the complex compound in the first embodiment described above, production method A described below is preferred.

-第1態様における錯化合物の製造方法の一例(製法A)-
次に、リチウムイオン(Li)と、ヘキサフルオロリン酸イオン(PF )と、ジフルオロリン酸イオン(PF )と、エチレンカーボネート分子(EC分子)と、を含む錯化合物(以下、「錯化合物A」とする)の製造方法の一例(以下、「製法A」とする)について説明する。
錯化合物Aは、Liと、PF と、PF と、EC分子と、を含むこと以外に特に限定はない。
かかる錯化合物Aの範囲には、前述した本開示の錯化合物(即ち、DSC測定において、発熱ピークAが190℃~210℃の範囲内で発現し、かつ、発熱ピークBが280℃~300℃の範囲内で発現する錯化合物)も包含される。但し、錯化合物Aは、前述した本開示の錯化合物であることには限定されない(即ち、発熱ピークA及び発熱ピークBを発現することには限定されない)。
- An example of a method for producing a complex compound in the first embodiment (Production method A) -
Next , a complex compound ( An example of the manufacturing method (hereinafter referred to as "manufacturing method A") of "complex compound A" will be described below.
Complex compound A is not particularly limited other than that it contains Li + , PF 6 - , PF 2 O 2 - , and EC molecules.
The range of such complex compound A includes the above-mentioned complex compound of the present disclosure (i.e., in DSC measurement, exothermic peak A occurs within the range of 190°C to 210°C, and exothermic peak B occurs within the range of 280°C to 300°C). (complex compounds expressed within the range) are also included. However, complex compound A is not limited to being the complex compound of the present disclosure described above (that is, it is not limited to expressing exothermic peak A and exothermic peak B).

製法Aは、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)と、ジフルオロリン酸リチウム(LiDFP)と、エチレンカーボネート(EC)と、沸点150℃以下の有機溶剤Aと、を混合し、錯化合物A及び有機溶剤Aを含む混合物を得る工程と、
混合物から有機溶剤Aを除去して錯化合物Aを得る工程と、
を含む。
製法Aは、必要に応じ、その他の工程を含んでいてもよい。
Production method A is to mix lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium difluorophosphate (LiDFP), ethylene carbonate (EC), and organic solvent A with a boiling point of 150°C or lower, and then combine complex compound A and organic obtaining a mixture containing solvent A;
a step of removing organic solvent A from the mixture to obtain complex compound A;
including.
Manufacturing method A may include other steps as necessary.

-混合物を得る工程-
混合物を得る工程は、LiPFと、LiDFPと、ECと、沸点150℃以下の有機溶剤Aと、を混合し、錯化合物A(即ち、Liと、PF と、PF と、EC分子と、を含む錯化合物A)及び有機溶剤Aを含む混合物を得る工程である。
-Process of obtaining a mixture-
The step of obtaining a mixture is to mix LiPF 6 , LiDFP, EC, and an organic solvent A having a boiling point of 150° C. or less to form a complex compound A (i.e., Li + , PF 6 , PF 2 O 2 This is a step of obtaining a mixture containing a complex compound A) containing an EC molecule and an organic solvent A.

混合物を得る工程において、
LiDFPに対するLiPFの仕込みモル比(即ち、仕込みモル比〔LiPF/LiDFP〕)は、0.95~1.05であり、
LiDFPに対するに対するECの仕込みモル比(即ち、仕込みモル比〔EC/LiDFP〕)は、10~50である。
In the step of obtaining the mixture,
The charging molar ratio of LiPF 6 to LiDFP (i.e., charging molar ratio [LiPF 6 /LiDFP]) is 0.95 to 1.05,
The charging molar ratio of EC to LiDFP (ie, charging molar ratio [EC/LiDFP]) is 10 to 50.

仕込みモル比〔LiPF/LiDFP〕が0.95~1.05であることにより、安定性に優れた錯化合物Aが形成される。 When the charging molar ratio [LiPF 6 /LiDFP] is 0.95 to 1.05, complex compound A with excellent stability is formed.

仕込みモル比〔EC/LiDFP〕が10~50であることにより、安定性に優れた錯化合物Aが得られ、かつ、非水電解液の溶媒組成の制約がより少なくなる。
仕込みモル比〔EC/LiDFP〕は、好ましくは18~50であり、より好ましくは20~40であり、更に好ましくは25~35である。
When the charging molar ratio [EC/LiDFP] is 10 to 50, complex compound A with excellent stability can be obtained, and there are fewer restrictions on the solvent composition of the nonaqueous electrolyte.
The charging molar ratio [EC/LiDFP] is preferably 18-50, more preferably 20-40, even more preferably 25-35.

有機溶剤Aとしては、沸点150℃以下の有機溶剤であれば特に制限はないが、好ましくはカーボネートであり、より好ましくは鎖状カーボネートである。 The organic solvent A is not particularly limited as long as it has a boiling point of 150° C. or less, but carbonate is preferred, and chain carbonate is more preferred.

有機溶剤Aは、更に好ましくは、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、及びエチルメチルカーボネート(EMC)からなる群から選択される少なくとも1種を含む。
この場合、有機溶剤Aの全量中に占める、DMC、DEC及びEMCの合計量の割合は、好ましくは50質量%~100質量%であり、より好ましくは60質量%~100質量%であり、更に好ましくは80質量%~100質量%である。
Organic solvent A more preferably contains at least one selected from the group consisting of dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), and ethylmethyl carbonate (EMC).
In this case, the proportion of the total amount of DMC, DEC, and EMC in the total amount of organic solvent A is preferably 50% by mass to 100% by mass, more preferably 60% by mass to 100% by mass, and Preferably it is 80% by mass to 100% by mass.

混合物を得る工程において、エチレンカーボネートに対する有機溶剤Aの仕込みモル比(以下、「仕込みモル比〔有機溶剤A/EC〕」ともいう)は、好ましくは0.2~1.5である。
仕込みモル比〔有機溶剤A/EC〕が0.2以上である場合には、ECがより溶解しやすくなり、その結果、錯化合物Aの形成性がより向上する。
仕込みモル比〔有機溶剤A/EC〕が1.5以下である場合には、後述の錯化合物Aを得る工程において、有機溶剤Aをより除去しやすく、その結果、錯化合物A中に有機溶剤Aが不純物として残存することがより抑制される。
In the step of obtaining the mixture, the charged molar ratio of organic solvent A to ethylene carbonate (hereinafter also referred to as "charged molar ratio [organic solvent A/EC]") is preferably 0.2 to 1.5.
When the charging molar ratio [organic solvent A/EC] is 0.2 or more, EC becomes easier to dissolve, and as a result, the formation property of complex compound A is further improved.
When the charging molar ratio [organic solvent A/EC] is 1.5 or less, organic solvent A can be more easily removed in the process of obtaining complex compound A described later, and as a result, organic solvent is present in complex compound A. Remaining of A as an impurity is further suppressed.

-錯化合物Aを得る工程-
錯化合物Aを得る工程は、上記混合物から有機溶剤Aを除去して錯化合物Aを得る工程である。
上記混合物から有機溶剤Aを除去する方法としては、特に限定されるものではなく、乾燥(凍結乾燥、自然乾燥、加熱乾燥、等)、ろ過、デカンテーションなどの公知の方法を例示できる。この中でも、錯化合物を速やかに且つ安定的に取り出す観点からは凍結乾燥が好ましい。
-Process of obtaining complex compound A-
The step of obtaining complex compound A is a step of removing organic solvent A from the above mixture to obtain complex compound A.
The method for removing organic solvent A from the above mixture is not particularly limited, and examples thereof include known methods such as drying (freeze drying, natural drying, heat drying, etc.), filtration, and decantation. Among these, freeze-drying is preferred from the viewpoint of quickly and stably removing the complex compound.

本開示の非水電解液中における上記錯化合物の含有量は、適宜調整できる。
本開示の非水電解液が上記錯化合物を含む場合、上記錯化合物中のLiDFP部位の含有量(即ち、LiDFP量に換算された錯化合物の含有量)は、非水電解液の全量に対し、好ましくは0.1質量%~2.0質量%であり、より好ましくは0.2質量%~1.0質量%である。
LiDFP部位の含有量が0.1質量%以上である場合、錯化合物の効果がより効果的に発揮される。
LiDFP部位の含有量が2.0質量%以下である場合、非水電解液の電気伝導度がより低減される。
The content of the complex compound in the nonaqueous electrolyte of the present disclosure can be adjusted as appropriate.
When the nonaqueous electrolyte of the present disclosure includes the complex compound, the content of the LiDFP site in the complex compound (i.e., the content of the complex compound converted to the amount of LiDFP) is relative to the total amount of the nonaqueous electrolyte. , preferably 0.1% to 2.0% by weight, more preferably 0.2% to 1.0% by weight.
When the content of the LiDFP site is 0.1% by mass or more, the effect of the complex compound is more effectively exhibited.
When the content of the LiDFP site is 2.0% by mass or less, the electrical conductivity of the non-aqueous electrolyte is further reduced.

(電解質)
電解質としてはリチウム塩が好ましい。
リチウム塩としては、例えば;
ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)、テトラフルオロホウ酸リチウム(LiBF)、過塩素酸リチウム(LiClO)、ヘキサフルオロヒ酸リチウム(LiAsF)、ヘキサフルオロタンタル酸リチウム(LiTaF)、四塩化アルミニウム酸リチウム(LiAlCl)、リチウムデカクロロデカホウ素酸(Li10Cl10)等の無機酸陰イオン塩;
トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiCFSO)、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(Li(CFSON)、リチウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド(Li(CSON)等の有機酸陰イオン塩;
等が挙げられる。
中でも、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)が好ましい。
本開示における非水電解液は、リチウム塩を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。
(Electrolytes)
Lithium salts are preferred as the electrolyte.
Examples of lithium salts include;
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF 6 ), lithium hexafluorotantalate (LiTaF 6 ), Inorganic acid anion salts such as lithium aluminate chloride (LiAlCl 4 ) and lithium decachlorodecaborate (Li 2 B 10 Cl 10 );
Lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3 ), lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (Li(CF 3 SO 2 ) 2 N), lithium bis(pentafluoroethanesulfonyl)imide (Li(C 2 F 5 SO 2 ) ) 2 N) and other organic acid anion salts;
etc.
Among these, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) is preferred.
The non-aqueous electrolyte in the present disclosure may contain only one type of lithium salt, or may contain two or more types of lithium salt.

本開示における非水電解液における電解質の濃度は、0.1mol/L~3mol/Lが好ましく、0.5mol/L~2mol/Lがより好ましい。
また、本開示の非水電解液におけるLiPFの濃度は、0.1mol/L~3mol/Lが好ましく、0.5mol/L~2mol/Lがより好ましい。
電解質の濃度が0.1mol/L以上である場合には、電池の性能及び寿命特性がより向上する。
電解質の濃度が3mol/L以下である場合には、低温下での電池の性能がより向上する。
The concentration of the electrolyte in the non-aqueous electrolyte in the present disclosure is preferably 0.1 mol/L to 3 mol/L, more preferably 0.5 mol/L to 2 mol/L.
Further, the concentration of LiPF 6 in the non-aqueous electrolyte of the present disclosure is preferably 0.1 mol/L to 3 mol/L, more preferably 0.5 mol/L to 2 mol/L.
When the concentration of the electrolyte is 0.1 mol/L or more, the performance and life characteristics of the battery are further improved.
When the electrolyte concentration is 3 mol/L or less, the performance of the battery at low temperatures is further improved.

(非水溶媒)
非水溶媒としては、例えば、環状カーボネート類、含フッ素環状カーボネート類、鎖状カーボネート類、含フッ素鎖状カーボネート類、脂肪族カルボン酸エステル類、含フッ素脂肪族カルボン酸エステル類、γ-ラクトン類、含フッ素γ-ラクトン類、環状エーテル類、含フッ素環状エーテル類、鎖状エーテル類及び含フッ素鎖状エーテル類からなる群より選ばれる少なくとも1種の非水溶媒を用いることができる。
(Non-aqueous solvent)
Examples of the nonaqueous solvent include cyclic carbonates, fluorine-containing cyclic carbonates, chain carbonates, fluorine-containing chain carbonates, aliphatic carboxylic acid esters, fluorine-containing aliphatic carboxylic acid esters, and γ-lactones. At least one nonaqueous solvent selected from the group consisting of , fluorine-containing γ-lactones, cyclic ethers, fluorine-containing cyclic ethers, chain ethers, and fluorine-containing chain ethers can be used.

環状カーボネート類としては、例えば、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ブチレンカーボネート(BC)等が挙げられる。
含フッ素環状カーボネート類としては、例えば、フルオロエチレンカーボネート(FEC)等が挙げられる。
鎖状カーボネート類としては、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、メチルプロピルカーボネート(MPC)、エチルプロピルカーボネート(EPC)、ジプロピルカーボネート(DPC)等も挙げられる。
脂肪族カルボン酸エステル類としては、例えば、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸エチル等が挙げられる。
γ-ラクトン類としては、例えば、γ-ブチロラクトンが挙げられる。
環状エーテル類としては、例えば、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、1,4-ジオキサンが挙げられる。
鎖状エーテル類としては、例えば、1,2-エトキシエタン(DEE)、エトキシメトキシエタン(EME)、ジエチルエーテル、1,2-ジメトキシエタン、1,2-ジブトキシエタンが挙げられる。
その他にも、アセトニトリル等のニトリル類、ジメチルホルムアミド等のアミド類が挙げられる。
これらの溶剤種は、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。
Examples of the cyclic carbonates include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), and butylene carbonate (BC).
Examples of the fluorine-containing cyclic carbonates include fluoroethylene carbonate (FEC).
Examples of chain carbonates include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethylmethyl carbonate (EMC), methylpropyl carbonate (MPC), ethylpropyl carbonate (EPC), dipropyl carbonate (DPC), and the like. .
Examples of aliphatic carboxylic acid esters include methyl formate, methyl acetate, and ethyl propionate.
Examples of γ-lactones include γ-butyrolactone.
Examples of the cyclic ethers include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, and 1,4-dioxane.
Examples of chain ethers include 1,2-ethoxyethane (DEE), ethoxymethoxyethane (EME), diethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, and 1,2-dibutoxyethane.
Other examples include nitriles such as acetonitrile, and amides such as dimethylformamide.
These solvent types can be used alone or in combination of two or more types.

非水溶媒中に占める、環状カーボネート類及び鎖状カーボネート類の割合は、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上であり、更に好ましくは95質量%以上である。
非水溶媒中に占める、環状カーボネート類及び鎖状カーボネート類の割合は、100質量%であってもよい。
The proportion of cyclic carbonates and chain carbonates in the nonaqueous solvent is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and still more preferably 95% by mass or more.
The proportion of cyclic carbonates and chain carbonates in the nonaqueous solvent may be 100% by mass.

本開示における非水電解液中に占める非水溶媒の割合は、好ましくは60質量%以上であり、より好ましくは70質量%以上である。
本開示における非水電解液中に占める非水溶媒の割合の上限は、他の成分(電解質、添加剤等)の含有量にもよるが、上限は、例えば99質量%であり、好ましくは97質量%であり、更に好ましくは90質量%である。
The proportion of the nonaqueous solvent in the nonaqueous electrolyte in the present disclosure is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more.
The upper limit of the proportion of the nonaqueous solvent in the nonaqueous electrolyte in the present disclosure depends on the content of other components (electrolytes, additives, etc.), but the upper limit is, for example, 99% by mass, preferably 97% by mass. It is mass %, more preferably 90 mass %.

上述した本開示の非水電解液は、特に、リチウムニッケルコバルトマンガン系酸化物(NCM)である正極活物質を含む正極を備えるリチウムイオン二次電池における非水電解液として、好適に用いることができる。
リチウムニッケルコバルトマンガン系酸化物(NCM)については後述する。
リチウムニッケルコバルトマンガン系酸化物(NCM)である正極活物質を含むリチウムイオン二次電池では、EC等を含む非水電解液の分解に起因してNiが非水電解液中に溶出しやすい。Niの溶出により、正極活物質の結晶構造が変化し、Liの挿入脱離が高抵抗化し、その結果、初期及び充放電サイクル後の電池抵抗が増加しやすい。
かかるリチウムイオン二次電池の非水電解液として、本開示の非水電解液を用いた場合には、上記正極活物質の表面に、上記錯化合物によって良質なSEI(Solid Electrolyte Interface)膜が形成され、その結果、上述した問題(初期及び充放電サイクル後の電池抵抗の増加)が改善される。
The above-mentioned non-aqueous electrolyte of the present disclosure can be suitably used as a non-aqueous electrolyte in a lithium ion secondary battery including a positive electrode containing a positive electrode active material that is lithium nickel cobalt manganese oxide (NCM). can.
The lithium nickel cobalt manganese oxide (NCM) will be described later.
In a lithium ion secondary battery including a positive electrode active material that is lithium nickel cobalt manganese oxide (NCM), Ni is likely to be eluted into the nonaqueous electrolyte due to decomposition of the nonaqueous electrolyte containing EC and the like. Due to the elution of Ni, the crystal structure of the positive electrode active material changes, and the resistance to intercalation and desorption of Li becomes high, and as a result, the battery resistance tends to increase at the initial stage and after charge/discharge cycles.
When the nonaqueous electrolyte of the present disclosure is used as the nonaqueous electrolyte of such a lithium ion secondary battery, a high-quality SEI (Solid Electrolyte Interface) film is formed on the surface of the positive electrode active material by the complex compound. As a result, the above-mentioned problem (increase in battery resistance both initially and after charge/discharge cycles) is improved.

(非水電解液の作製)
以上の非水電解液は、原則として、各成分、即ち、非水溶媒、電解質、及び錯化合物(及び、必要に応じてその他の成分)を混合することによって、製造することができる。
なお、上述のように、上記添加剤は、電池に充填する前の非水電解液に混入できるのは勿論であるが、電池作製後に、電池に充填された非水電解液に上記添加剤を混入することも可能である。
(Preparation of non-aqueous electrolyte)
The above nonaqueous electrolyte can be produced, in principle, by mixing each component, that is, a nonaqueous solvent, an electrolyte, and a complex compound (and other components as necessary).
As mentioned above, the above additives can of course be mixed into the non-aqueous electrolyte before filling the battery, but the additives can also be mixed into the non-aqueous electrolyte filled into the battery after the battery is manufactured. It is also possible to mix.

<正極>
本開示のリチウムイオン二次電池は、正極を備える。
正極は、正極集電体及び正極合材層を含み得る。
正極合材層は、正極集電体の片面のみに設けられていてもよいし、正極集電体の両面に設けられていてもよい。
例えば、上記一例における正極11は、正極集電体11Aの片面又は両面に、正極合材層11Bが設けられた構成を有する。
正極合材層は、正極活物質及びバインダーを含む。正極合材層は、更に、導電助剤を含むことが好ましい。
<Positive electrode>
The lithium ion secondary battery of the present disclosure includes a positive electrode.
The positive electrode may include a positive electrode current collector and a positive electrode composite material layer.
The positive electrode composite material layer may be provided on only one side of the positive electrode current collector, or may be provided on both sides of the positive electrode current collector.
For example, the positive electrode 11 in the above example has a configuration in which a positive electrode composite material layer 11B is provided on one or both sides of a positive electrode current collector 11A.
The positive electrode composite material layer includes a positive electrode active material and a binder. It is preferable that the positive electrode composite material layer further contains a conductive additive.

正極集電体としては、導電性を有する各種材料を使用することができるが、例えば、金属製又は合金製のものが用いられる。
具体的には、正極集電体として、アルミニウム(即ち、純アルミニウム又はアルミニウム合金)、ニッケル、SUS等が挙げられる。中でも、導電性の高さとコストとのバランスの観点から、アルミニウムが好ましい。
正極集電体として、特に好ましくは、アルミニウム箔である。
アルミニウム箔としては特に限定されないが、A1085材、A3003材、等が挙げられる。
As the positive electrode current collector, various conductive materials can be used, and for example, those made of metal or alloy are used.
Specifically, examples of the positive electrode current collector include aluminum (that is, pure aluminum or aluminum alloy), nickel, SUS, and the like. Among these, aluminum is preferred from the viewpoint of balance between high conductivity and cost.
Particularly preferred as the positive electrode current collector is aluminum foil.
The aluminum foil is not particularly limited, but examples include A1085 material and A3003 material.

正極合材層の厚みは、5μm以上であることが好ましく、より好ましくは10μm以上である。
また、正極合材層の厚みは、200μm以下であることが好ましく、より好ましくは100μm以下、さらに好ましくは75μm以下である。
正極合材層の厚みが上記範囲である場合には、高い充放電レートでの充放電に対し、リチウムの十分な吸蔵・放出機能が実現されやすい。
The thickness of the positive electrode composite material layer is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more.
Further, the thickness of the positive electrode composite material layer is preferably 200 μm or less, more preferably 100 μm or less, and still more preferably 75 μm or less.
When the thickness of the positive electrode composite layer is within the above range, sufficient lithium intercalation and desorption functions are likely to be achieved for charging and discharging at high charging and discharging rates.

以下、正極合材層に含有され得る、正極活物質、導電助材、及びバインダーについて説明する。 The positive electrode active material, conductive additive, and binder that may be contained in the positive electrode composite layer will be described below.

-正極活物質-
正極活物質としては、リチウムの吸蔵放出が可能な材料であれば特に限定されず、リチウムイオン二次電池に通常用いられる正極活物質を用いることができる。
正極活物質として、好ましくは、リチウム(Li)とニッケル(Ni)とを構成金属元素として含む酸化物である。
上記酸化物は、リチウム及びニッケル以外の金属元素(例えば、遷移金属元素、典型金属元素等)を少なくとも一種含んでいてもよい。この場合、リチウム及びニッケル以外の金属元素の含有割合は、原子数換算で、ニッケルと同程度またはニッケルよりも少ない割合で含むことが好ましい。
Li及びNi以外の金属元素としては、例えば、Co、Mn、Al、Cr、Fe、V、Mg、Ca、Na、Ti、Zr、Nb、Mo、W、Cu、Zn、Ga、In、Sn、La及びCeからなる群から選択される一種または二種以上の金属元素が挙げられる。
これらの正極活物質は、単独で用いても複数を混合して用いてもよい。
-Cathode active material-
The positive electrode active material is not particularly limited as long as it is a material capable of intercalating and deintercalating lithium, and any positive electrode active material commonly used in lithium ion secondary batteries can be used.
The positive electrode active material is preferably an oxide containing lithium (Li) and nickel (Ni) as constituent metal elements.
The oxide may contain at least one metal element (eg, a transition metal element, a typical metal element, etc.) other than lithium and nickel. In this case, it is preferable that the content of metal elements other than lithium and nickel is equivalent to or smaller than nickel in terms of the number of atoms.
Examples of metal elements other than Li and Ni include Co, Mn, Al, Cr, Fe, V, Mg, Ca, Na, Ti, Zr, Nb, Mo, W, Cu, Zn, Ga, In, Sn, Examples include one or more metal elements selected from the group consisting of La and Ce.
These positive electrode active materials may be used alone or in combination.

好ましい正極活物質としては、下記式(1)で表されるリチウムニッケルコバルトアルミニウム系酸化物(NCA)が挙げられる。
LiNi1-x-yCoAl … 式(1)
〔式(1)中、tは、0.95以上1.15以下であり、xは、0以上0.3以下であり、yは、0以上0.2以下であり、x及びyの合計は、0.5未満である。〕
NCAの具体例としては、LiNi0.8Co0.15Al0.05等が挙げられる。
A preferred positive electrode active material includes lithium nickel cobalt aluminum oxide (NCA) represented by the following formula (1).
Li t Ni 1-x-y Co x Al y O 2 ... Formula (1)
[In formula (1), t is 0.95 or more and 1.15 or less, x is 0 or more and 0.3 or less, y is 0 or more and 0.2 or less, and the sum of x and y is less than 0.5. ]
Specific examples of NCAs include LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 and the like.

好ましい正極活物質としては、下記式(2)で表されるリチウムニッケルコバルトマンガン系酸化物(NCM)も挙げられる。
LiNiCoMn … 式(2)
〔式(2)中、a、b及びcは、それぞれ独立に、0超1未満であり、かつ、a、b及びcの合計は、0.99~1.00である。〕
NCMは体積当たりのエネルギー密度が高く、熱安定性にも優れている。
NCMの具体例としては、LiNi0.33Co0.33Mn0.33、LiNi0.5Co0.2Mn0.3、LiNi0.6Co0.2Mn0.2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1等が挙げられる。
A preferred positive electrode active material also includes lithium nickel cobalt manganese oxide (NCM) represented by the following formula (2).
LiNi a Co b Mn c O 2 ... Formula (2)
[In formula (2), a, b and c are each independently greater than 0 and less than 1, and the sum of a, b and c is 0.99 to 1.00. ]
NCM has a high energy density per volume and excellent thermal stability.
Specific examples of NCM include LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 and the like.

正極合材層中の正極活物質の含有量は、例えば10質量%以上、好ましくは30質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、特に好ましくは70質量%以上である。
また、正極合材層中の正極活物質の含有量は、例えば99.9質量%以下、好ましくは99質量%以下である。
The content of the positive electrode active material in the positive electrode composite layer is, for example, 10% by mass or more, preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and particularly preferably 70% by mass or more.
Further, the content of the positive electrode active material in the positive electrode composite material layer is, for example, 99.9% by mass or less, preferably 99% by mass or less.

-導電助剤-
正極合材層は、導電助材を含むことが好ましい。
導電助材としては、公知の導電助材を使用することができる。
正極合材層中に含まれ得る導電助材の具体例及び好ましい態様は、負極合材層中に含まれ得る導電助材の具体例及び好ましい態様と同様である。
-Conductivity aid-
The positive electrode composite material layer preferably contains a conductive additive.
As the conductive aid, a known conductive aid can be used.
Specific examples and preferred embodiments of the conductive additive that may be included in the positive electrode composite material layer are the same as specific examples and preferred embodiments of the conductive additive that may be included in the negative electrode composite material layer.

-バインダー-
バインダーとしては、例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース、フッ素樹脂、及びゴム粒子等が挙げられる。
フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体等が挙げられる。
ゴム粒子としては、スチレン-ブタジエンゴム粒子、アクリロニトリルゴム粒子等が挙げられる。
これらの中でも、正極合材層の耐酸化性を向上させる観点から、フッ素樹脂が好ましい。
バインダーは1種を単独で使用でき、必要に応じて2種以上を組み合わせて使用できる。
-binder-
Examples of the binder include polyvinyl acetate, polymethyl methacrylate, nitrocellulose, fluororesin, and rubber particles.
Examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, and the like.
Examples of the rubber particles include styrene-butadiene rubber particles and acrylonitrile rubber particles.
Among these, fluororesin is preferred from the viewpoint of improving the oxidation resistance of the positive electrode composite material layer.
One type of binder can be used alone, or two or more types can be used in combination as necessary.

-その他の成分-
正極合材層には、上記各成分に加えて、その他の成分が含まれていてもよい。
その他の成分としては、増粘剤、界面活性剤、分散剤、濡れ剤、および消泡剤等が挙げられる。
-Other ingredients-
In addition to the above-mentioned components, the positive electrode composite material layer may contain other components.
Other components include thickeners, surfactants, dispersants, wetting agents, antifoaming agents, and the like.

-正極合材層の形成方法-
正極合材層は、例えば、正極活物質及びバインダーを含む正極合材スラリーを正極集電体の表面に塗布し、乾燥させることによって製造することができる。
正極合材スラリーに含まれる溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)等の有機溶媒が好ましい。
正極合材層の形成方法の好ましい態様は、前述した、負極合材層の形成方法の好ましい態様と同様である。
-Method for forming positive electrode composite layer-
The positive electrode composite material layer can be manufactured, for example, by applying a positive electrode composite material slurry containing a positive electrode active material and a binder onto the surface of a positive electrode current collector and drying the slurry.
The solvent contained in the positive electrode material slurry is preferably an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP).
A preferred embodiment of the method for forming the positive electrode composite material layer is the same as the preferred embodiment of the method for forming the negative electrode composite material layer described above.

<負極>
本開示のリチウムイオン二次電池は、負極を備える。
負極は、負極集電体及び負極合材層を含み得る。
負極合材層は、負極集電体の片面のみに設けられていてもよいし、負極集電体の両面に設けられていてもよい。
例えば、上記一例における負極12は、負極集電体12Aの片面又は両面に、負極合材層12Bが設けられた構成を有する。
負極合材層は、負極活物質及びバインダーを含む。負極合材層は、更に、導電助剤を含むことが好ましい。
<Negative electrode>
The lithium ion secondary battery of the present disclosure includes a negative electrode.
The negative electrode may include a negative electrode current collector and a negative electrode composite material layer.
The negative electrode composite material layer may be provided on only one side of the negative electrode current collector, or may be provided on both sides of the negative electrode current collector.
For example, the negative electrode 12 in the above example has a configuration in which a negative electrode composite material layer 12B is provided on one or both sides of a negative electrode current collector 12A.
The negative electrode composite material layer contains a negative electrode active material and a binder. It is preferable that the negative electrode composite material layer further contains a conductive additive.

負極集電体としては、導電性を有すればよく、各種のものを使用することができるが、例えば、金属製又は合金製のものが用いられる。
具体的には、負極集電体として、アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼(SUS)等が挙げられる。中でも、導電性の高さとコストとのバランスの観点から、アルミニウム又は銅が好ましい。
ここで、「アルミニウム」は、純アルミニウム及びアルミニウム合金を意味し、「銅」は、純銅又は銅合金を意味する。
負極集電体としては、銅箔が特に好ましく用いられる。銅箔としては特に限定されないが、圧延銅箔、電解銅箔、等が挙げられる。
The negative electrode current collector may be of any type as long as it has conductivity, and for example, one made of metal or an alloy may be used.
Specifically, examples of the negative electrode current collector include aluminum, copper, nickel, stainless steel (SUS), and the like. Among these, aluminum or copper is preferred from the viewpoint of balance between high conductivity and cost.
Here, "aluminum" means pure aluminum and aluminum alloys, and "copper" means pure copper or copper alloys.
Copper foil is particularly preferably used as the negative electrode current collector. The copper foil is not particularly limited, but includes rolled copper foil, electrolytic copper foil, and the like.

負極合材層の厚みは、5μm以上であることが好ましく、より好ましくは10μm以上である。
また、負極合材層の厚みは、200μm以下とすることが好ましく、より好ましくは100μm以下、さらに好ましくは75μm以下である。
負極合材層の厚みが上記範囲にすれば、高い充放電レートでの充放電に対し、リチウムの十分な吸蔵・放出機能が実現しやすい。
The thickness of the negative electrode composite material layer is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more.
Further, the thickness of the negative electrode composite material layer is preferably 200 μm or less, more preferably 100 μm or less, and still more preferably 75 μm or less.
If the thickness of the negative electrode composite layer is within the above range, sufficient lithium intercalation and desorption functions can be easily achieved for charging and discharging at high charging and discharging rates.

上述の負極合材層は、負極活物質、導電助材及びバインダーを含み得る。 The above-mentioned negative electrode composite material layer may include a negative electrode active material, a conductive additive, and a binder.

-負極活物質-
負極活物質としては、金属リチウム、リチウム含有合金、リチウムとの合金化が可能な金属もしくは合金、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な酸化物、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な遷移金属窒素化物、および、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な炭素材料からなる群から選ばれた少なくとも1種(単独で用いてもよいし、これらの2種以上を含む混合物を用いてもよい)を用いることができる。
これらの中でもリチウムイオンをドープ・脱ドープすることが可能な炭素材料が好ましい。
-Negative electrode active material-
Examples of negative electrode active materials include metallic lithium, lithium-containing alloys, metals or alloys that can be alloyed with lithium, oxides that can dope and dedope lithium ions, and transition metals that can dope and dedope lithium ions. At least one type selected from the group consisting of nitrides and carbon materials capable of doping and dedoping with lithium ions (it may be used alone, or a mixture containing two or more of these types may be used) can be used.
Among these, carbon materials that can be doped and dedoped with lithium ions are preferred.

上記炭素材料としては、カーボンブラック、活性炭、黒鉛材料(例えば、人造黒鉛、天然黒鉛等)、非晶質炭素材料、等が挙げられる。
上記炭素材料の形態は、繊維状、球状、ポテト状、フレーク状いずれの形態であってもよい。
上記炭素材料の粒径は特に限定されないが、例えば5μm~50μm、好ましくは20μm~30μmである。
Examples of the carbon material include carbon black, activated carbon, graphite materials (eg, artificial graphite, natural graphite, etc.), amorphous carbon materials, and the like.
The carbon material may be in any of fibrous, spherical, potato-like, and flake-like forms.
The particle size of the carbon material is not particularly limited, but is, for example, 5 μm to 50 μm, preferably 20 μm to 30 μm.

非晶質炭素材料として、具体的には、ハードカーボン、コークス、1500℃以下に焼成したメソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、メソフェーズピッチカーボンファイバー(MCF)などが例示される。 Specific examples of the amorphous carbon material include hard carbon, coke, mesocarbon microbeads (MCMB) fired at 1500° C. or lower, and mesophase pitch carbon fiber (MCF).

黒鉛材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛が挙げられる。
人造黒鉛としては、黒鉛化MCMB、黒鉛化MCFなどが用いられる。
黒鉛材料としては、ホウ素を含有するものなども用いることができる。
黒鉛材料としては、金、白金、銀、銅、及びスズなどの金属で被覆したもの、非晶質炭素で被覆したもの、非晶質炭素と黒鉛を混合したものも使用することができる。
Examples of graphite materials include natural graphite and artificial graphite.
As the artificial graphite, graphitized MCMB, graphitized MCF, etc. are used.
As the graphite material, one containing boron can also be used.
As the graphite material, those coated with metals such as gold, platinum, silver, copper, and tin, those coated with amorphous carbon, and those coated with a mixture of amorphous carbon and graphite can also be used.

これらの炭素材料は、1種類で使用してもよく、2種類以上混合して使用してもよい。 These carbon materials may be used alone or in combination of two or more.

-導電助材-
負極合材層は、導電助材を含むことが好ましい。
導電助材としては、公知の導電助材を使用することができる。
公知の導電助材としては、導電性を有する炭素材料であれば特に限定されるものではないが、グラファイト、カーボンブラック、導電性炭素繊維(カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンファイバー)、フラーレン等を単独で、もしくは2種類以上を併せて使用することができる。
市販のカーボンブラックとしては、例えば、トーカブラック(登録商標)#4300、#4400、#4500、#5500等(東海カーボン社製、ファーネスブラック)、プリンテックス(登録商標)L等(デグサ社製、ファーネスブラック)、Raven(登録商標)7000、5750、5250、5000ULTRAIII、5000ULTRA等、Conductex(登録商標) SC ULTRA、Conductex 975ULTRA等、PUER BLACK(登録商標)100、115、205等(コロンビヤン社製、ファーネスブラック)、#2350、#2400B、#2600B、#30050B、#3030B、#3230B、#3350B、#3400B、#5400B等(三菱化学社製、ファーネスブラック)、MONARCH(商品名)1400、1300、900、Vulcan(登録商標)XC-72R、BlackPearls(登録商標)2000、LITX(登録商標)-50、LITX-200等(キャボット社製、ファーネスブラック)、Ensaco(登録商標)250G、Ensaco260G、Ensaco350G、SuperP-Li(TIMCAL社製)、ケッチェンブラック(登録商標)EC-300J、EC-600JD(アクゾ社製)、デンカブラック(登録商標)、デンカブラックHS-100、FX-35(電気化学工業社製、アセチレンブラック)等が挙げられる。
グラファイトとしては、例えば、人造黒鉛、天然黒鉛(例えば、燐片状黒鉛、塊状黒鉛、土状黒鉛等)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
-Conductive aid-
It is preferable that the negative electrode composite material layer contains a conductive auxiliary material.
As the conductive aid, a known conductive aid can be used.
Known conductive additives are not particularly limited as long as they are conductive carbon materials, but include graphite, carbon black, conductive carbon fibers (carbon nanotubes, carbon nanofibers, carbon fibers), fullerenes, etc. They can be used alone or in combination of two or more.
Commercially available carbon blacks include, for example, Toka Black (registered trademark) #4300, #4400, #4500, #5500 (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., Furnace Black), Printex (registered trademark) L, etc. (manufactured by Degussa Corporation, Furnace Black), Raven (registered trademark) 7000, 5750, 5250, 5000ULTRAIII, 5000ULTRA, etc., Conductex (registered trademark) SC ULTRA, Conductex 975ULTRA, etc., PUER BLACK (registered trademark) 100, 115, 205, etc. Furnace made by Columbian black), #2350, #2400B, #2600B, #30050B, #3030B, #3230B, #3350B, #3400B, #5400B, etc. (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, furnace black), MONARCH (product name) 1400, 1300, 900 , Vulcan (registered trademark) -Li (manufactured by TIMCAL), Ketjen Black (registered trademark) EC-300J, EC-600JD (manufactured by Akzo), Denka Black (registered trademark), Denka Black HS-100, FX-35 (manufactured by Denki Kagaku Kogyo) , acetylene black), etc.
Examples of graphite include, but are not limited to, artificial graphite, natural graphite (for example, scaly graphite, lumpy graphite, earthy graphite, etc.).

-バインダー-
バインダーとしては、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレンゴム、カルボキシメチルセルロース(CMC)、およびヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、ジアセチルセルロースから選ばれる1種もしくは2種以上を組み合わせて用いることができる。
負極合材層用のバインダーとしては、スチレンブタジエンゴムとカルボキシメチルセルロースを適宜混合したものを用いることが望ましい。
-binder-
As the binder, one or two selected from styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber, carboxymethyl cellulose (CMC), and hydroxypropyl methyl cellulose, polyvinyl alcohol, hydroxypropyl cellulose, and diacetyl cellulose. More than one species can be used in combination.
As the binder for the negative electrode composite layer, it is desirable to use an appropriate mixture of styrene-butadiene rubber and carboxymethyl cellulose.

負極合材層中におけるバインダーの含有量は、負極合材層の物性(電解液浸透性・剥離強度)と電池性能との両立の観点から、負極合材層に対し、0.1質量%~4質量%であることが好ましい。
バインダーの含有量が0.1質量%以上である場合には、負極集電体に対する負極合材層の接着性、及び、負極活物質同士の結着性がより向上する。
バインダーの含有量が4質量%以下である場合には、負極合材層中における負極活物質の量をより多くすることができるので、電池容量がより向上する。
The content of the binder in the negative electrode composite layer is from 0.1% by mass to the negative electrode composite layer, from the viewpoint of achieving both physical properties (electrolyte permeability and peel strength) of the negative electrode composite layer and battery performance. It is preferably 4% by mass.
When the content of the binder is 0.1% by mass or more, the adhesiveness of the negative electrode composite layer to the negative electrode current collector and the binding property between negative electrode active materials are further improved.
When the content of the binder is 4% by mass or less, the amount of the negative electrode active material in the negative electrode composite layer can be increased, so that the battery capacity is further improved.

-その他の成分-
負極合材層には、上記各成分に加えて、その他の成分が含まれていてもよい。
その他の成分としては、増粘剤、界面活性剤、分散剤、濡れ剤、消泡剤等が挙げられる。
-Other ingredients-
In addition to the above-mentioned components, the negative electrode composite material layer may contain other components.
Other components include thickeners, surfactants, dispersants, wetting agents, antifoaming agents, and the like.

-負極合材層の形成方法-
負極合材層は、例えば、負極活物質及びバインダーを含む負極合材スラリーを負極集電体の表面に塗布し、乾燥させることによって製造することができる。
負極合材スラリーに含まれる溶媒としては、水を使用することが好ましいが、必要に応じて、例えば、集電体への塗工性向上のために、水と相溶する液状媒体を使用してもよい。
水と相溶する液状媒体としては、アルコール類、グリコール類、セロソルブ類、アミノアルコール類、アミン類、ケトン類、カルボン酸アミド類、リン酸アミド類、スルホキシド類、カルボン酸エステル類、リン酸エステル類、エーテル類、ニトリル類等が挙げられる。
-Method for forming negative electrode composite layer-
The negative electrode composite material layer can be manufactured, for example, by applying a negative electrode composite material slurry containing a negative electrode active material and a binder onto the surface of a negative electrode current collector and drying the slurry.
It is preferable to use water as the solvent contained in the negative electrode composite material slurry, but if necessary, for example, a liquid medium that is compatible with water may be used to improve the coating properties on the current collector. It's okay.
Liquid media that are compatible with water include alcohols, glycols, cellosolves, amino alcohols, amines, ketones, carboxylic acid amides, phosphoric acid amides, sulfoxides, carboxylic acid esters, and phosphoric acid esters. ethers, nitriles, etc.

負極集電体への負極合剤スラリーの塗布方法及び乾燥方法は特に限定されない。
塗布方法としては、例えば、スロット・ダイコーティング、スライドコーティング、カーテンコーティング、グラビアコーティング等が挙げられる。
乾燥方法としては、温風、熱風及び低湿風による乾燥;真空乾燥;赤外線(例えば遠赤外線)照射による乾燥が挙げられる。
乾燥時間及び乾燥温度については、特に限定されないが、乾燥時間は例えば1分~30分であり、乾燥温度は例えば40℃~80℃である。
負極合材層の製造方法は、負極集電体上に負極合剤スラリーを塗布し、乾燥させた後、金型プレス、ロールプレス等を用いた加圧処理により、負極活物質層の空隙率を低くする工程を有することが好ましい。
The method of applying the negative electrode mixture slurry to the negative electrode current collector and the drying method are not particularly limited.
Examples of the coating method include slot die coating, slide coating, curtain coating, and gravure coating.
Examples of the drying method include drying with warm air, hot air, and low humidity air; vacuum drying; and drying with infrared rays (for example, far infrared rays) irradiation.
The drying time and drying temperature are not particularly limited, but the drying time is, for example, 1 minute to 30 minutes, and the drying temperature is, for example, 40°C to 80°C.
The manufacturing method of the negative electrode composite material layer is to apply a negative electrode mixture slurry onto the negative electrode current collector, dry it, and then apply pressure treatment using a mold press, roll press, etc. to reduce the porosity of the negative electrode active material layer. It is preferable to include a step of lowering the .

<セパレータ>
本開示のリチウムイオン二次電池は、セパレータを備える。
セパレータ(例えば、上記一例におけるセパレータ13)は、正極と負極との間に配置される。
セパレータとしては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエステル、セルロース、ポリアミド等の樹脂を含む多孔質の平板が挙げられる。また、セパレータとしては、上記樹脂を含む不織布も挙げられる。
好適例として、一種または二種以上のポリオレフィン樹脂を主体に構成された単層または多層構造の多孔性樹脂シートが挙げられる。
<Separator>
The lithium ion secondary battery of the present disclosure includes a separator.
A separator (for example, separator 13 in the above example) is arranged between the positive electrode and the negative electrode.
Examples of the separator include porous flat plates containing resin such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyester, cellulose, and polyamide. Moreover, as a separator, the nonwoven fabric containing the said resin is also mentioned.
A preferred example is a porous resin sheet having a single layer or multilayer structure mainly composed of one or more types of polyolefin resin.

セパレータの厚みは、例えば15μm~30μmとすることができる。
好ましい一態様として、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂からなる多孔性樹脂層を備えた、シャットダウン機能を有するセパレータが挙げられる。この態様によれば、セパレータの温度が熱可塑性樹脂の軟化点に達すると熱可塑性樹脂が融解して細孔が目詰まりすることにより電流を遮断することができる。
The thickness of the separator can be, for example, 15 μm to 30 μm.
One preferred embodiment is a separator having a shutdown function and including a porous resin layer made of a thermoplastic resin such as polyethylene. According to this aspect, when the temperature of the separator reaches the softening point of the thermoplastic resin, the thermoplastic resin melts and the pores are clogged, thereby making it possible to cut off the current.

本開示の実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、正極活物質の表面上及び負極活物質の表面上の少なくとも一方に、本開示の錯化合物に由来するSEI被膜を含むことが好ましい。
かかるSEI被膜によって、リチウムイオン二次電池の初期又は充放電サイクル後の電池抵抗の増大を有意に抑制することができる。
The lithium ion secondary battery according to the embodiment of the present disclosure preferably includes an SEI coating derived from the complex compound of the present disclosure on at least one of the surface of the positive electrode active material and the surface of the negative electrode active material.
Such an SEI coating can significantly suppress an increase in battery resistance of a lithium ion secondary battery at the initial stage or after a charge/discharge cycle.

<電気伝導度(第2態様)>
本開示の第2態様のリチウムイオン二次電池は、
非水電解液が、非水溶媒、電解質、及び添加剤を含み、
非水溶媒が、ジメチルカーボネートであるDMC、エチルメチルカーボネートであるEMC、及びジエチルカーボネートであるDECからなる群から選択される少なくとも1種を含み、
添加剤が、ヘキサフルオロリン酸リチウムであるLiPFからなるLiPF部位と、ジフルオロリン酸リチウムであるLiDFP(即ち、LiPF)からなるLiDFP部位と、エチレンカーボネートであるECからなるEC部位と、を含む錯化合物を含み、
錯化合物中のLiPF部位、LiDFP部位、及びEC部位を、それぞれ、LiPF、LiDFP、及びECとして算入した場合に、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量が、非水電解液の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように非水電解液の組成を調整した場合に、電気伝導度が10.55mScm-1以下である、
リチウムイオン二次電池である。
<Electrical conductivity (second aspect)>
The lithium ion secondary battery according to the second aspect of the present disclosure includes:
The non-aqueous electrolyte includes a non-aqueous solvent, an electrolyte, and an additive,
The non-aqueous solvent contains at least one selected from the group consisting of DMC which is dimethyl carbonate, EMC which is ethyl methyl carbonate, and DEC which is diethyl carbonate,
The additives are a LiPF 6 site consisting of LiPF 6 which is lithium hexafluorophosphate, a LiDFP site consisting of LiDFP (i.e. LiPF 2 O 2 ) which is lithium difluorophosphate, and an EC site consisting of EC which is ethylene carbonate. Contains a complex compound containing
When the LiPF 6 site, LiDFP site, and EC site in the complex compound are included as LiPF 6 , LiDFP, and EC, respectively, the volume ratio [EC: (DMC, EMC, and DEC)] is 30:70, When the composition of the non-aqueous electrolyte is adjusted so that the content of LiDFP is 0.4% by mass based on the total amount of the non-aqueous electrolyte and the concentration of LiPF 6 is 1 mol/L, the electrical conductivity is 10.55 mScm -1 or less,
It is a lithium ion secondary battery.

上記電気伝導度が10.55mScm-1以下であることは、上述した錯化合物の構造が非水電解液中においても安定的に維持されていることを意味する。
第2態様のリチウムイオン二次電池は、上記電気伝導度が10.55mScm-1以下であることにより、リチウムイオン二次電池のレート特性及びサイクル特性が向上する。
The fact that the electrical conductivity is 10.55 mScm -1 or less means that the structure of the complex compound described above is stably maintained even in the non-aqueous electrolyte.
In the lithium ion secondary battery of the second aspect, the rate characteristics and cycle characteristics of the lithium ion secondary battery are improved because the electrical conductivity is 10.55 mScm -1 or less.

上記電気伝導度の下限としては、例えば、10.00mScm-1、10.10mScm-1、10.10mScm-1、又は10.30mScm-1である。 The lower limit of the electrical conductivity is, for example, 10.00 mScm -1 , 10.10 mScm -1 , 10.10 mScm -1 , or 10.30 mScm -1 .

第2態様における非水電解液は、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70であり、LiDFPの含有量が非水電解液の全量に対して0.4質量%であり、LiPFの濃度が1mol/Lであることには限定されない。
具体的には、第2態様における非水電解液は、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量が非水電解液の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように組成を調整した際に、電気伝導度が10.55mScm-1以下であればよい。
The nonaqueous electrolyte in the second embodiment has a volume ratio [EC: (DMC, EMC, and DEC)] of 30:70, and a LiDFP content of 0.4% by mass based on the total amount of the nonaqueous electrolyte. However, the concentration of LiPF 6 is not limited to 1 mol/L.
Specifically, the non-aqueous electrolyte in the second embodiment has a volume ratio [EC: (DMC, EMC, and DEC)] of 30:70, and the content of LiDFP is 0.5% relative to the total amount of the non-aqueous electrolyte. When the composition is adjusted so that the concentration of LiPF 6 is 4% by mass and 1 mol/L, the electrical conductivity may be 10.55 mScm −1 or less.

以下、本開示の実施例を示すが、本開示は以下の実施例には限定されない。
なお、特記しない限り、「室温」は25℃を意味し、「%」は質量%を意味する。また、「wt%」は「質量%」と同義である。
Examples of the present disclosure will be shown below, but the present disclosure is not limited to the following examples.
In addition, unless otherwise specified, "room temperature" means 25° C., and "%" means mass %. Further, "wt%" is synonymous with "mass%".

[実施例1]
<錯化合物(以下、「特定添加剤」ともいう)の作製>
(EC/LiPF/LiDFP=1.2/0.04/0.04(モル比))
撹拌装置、温度計、ガス導入ライン、及び排気ラインを備えた100mLのフラスコを乾燥窒素ガスでパージした後、ここに、エチレンカーボネート(EC)(105.672g;1.20mol)と、有機溶剤Aとしてのジメチルカーボネート(DMC)(135.120g;1.50mol)と、を入れ、室温で攪拌することにより、ECを溶解させて溶液を得た。
得られた溶液に、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)(6.076g;0.04mol)及びジフルオロリン酸リチウム(LiDFP)(4.316g;0.04mol)を添加し、次いで室温で1時間撹拌することにより、反応液(即ち、特定添加剤及びDMCを含む混合物)を得た。
得られた反応液を、-5℃で12時間凍結乾燥させて有機溶剤A(DMC)を除去することにより、ゾル状物(116.06g)として、EC/LiPF/LiDFP=1.2/0.04/0.04(モル比)の組成を有する特定添加剤(即ち、錯化合物)を得た。
得られた特定添加剤について、日立ハイテクサイエンス社製の示差走査熱量計「DSC7000X」を用い、前述した条件にて示差走査熱量測定を行った。
結果を図2に示す。
[Example 1]
<Preparation of complex compound (hereinafter also referred to as "specific additive")>
(EC/LiPF 6 /LiDFP=1.2/0.04/0.04 (molar ratio))
After purging with dry nitrogen gas, a 100 mL flask equipped with a stirrer, a thermometer, a gas inlet line, and an exhaust line was charged with ethylene carbonate (EC) (105.672 g; 1.20 mol) and organic solvent A. Dimethyl carbonate (DMC) (135.120 g; 1.50 mol) was added thereto and stirred at room temperature to dissolve EC and obtain a solution.
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) (6.076 g; 0.04 mol) and lithium difluorophosphate (LiDFP) (4.316 g; 0.04 mol) were added to the resulting solution, followed by 1 hour at room temperature. By stirring, a reaction solution (ie, a mixture containing the specific additive and DMC) was obtained.
The resulting reaction solution was freeze-dried at -5°C for 12 hours to remove organic solvent A (DMC), resulting in a sol (116.06 g) with EC/LiPF 6 /LiDFP=1.2/ A specific additive (ie, a complex compound) having a composition of 0.04/0.04 (molar ratio) was obtained.
The obtained specific additive was subjected to differential scanning calorimetry under the conditions described above using a differential scanning calorimeter "DSC7000X" manufactured by Hitachi High-Tech Science.
The results are shown in Figure 2.

[比較例1]
<比較化合物1の作製>
(EC/LiPF=1.2/0.04(モル比))
ジフルオロリン酸リチウム(LiDFP)(4.316g;0.04mol)を用いなかったこと以外は特定添加剤の作製と同様の操作を行い、固体生成物として、EC/LiPF=1.2/0.04(モル比)の組成を有する比較化合物1を得た。
得られた固体生成物について、特定添加剤と同様にして、示差走査熱量測定を行った。結果を図2に示す。
[Comparative example 1]
<Preparation of comparative compound 1>
(EC/LiPF 6 =1.2/0.04 (molar ratio))
The same operation as in the preparation of the specific additive was performed except that lithium difluorophosphate (LiDFP) (4.316 g; 0.04 mol) was not used, and as a solid product, EC/LiPF 6 = 1.2/0 Comparative Compound 1 having a composition of .04 (molar ratio) was obtained.
The obtained solid product was subjected to differential scanning calorimetry in the same manner as the specific additive. The results are shown in Figure 2.

[比較例2]
<比較化合物2の作製>
(EC/LiDFP=1.2/0.04(モル比))
ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)(6.076g;0.04mol)を用いなかったこと以外は特定添加剤の作製と同様の操作を行い、固体生成物として、EC/LiPF=1.2/0.04(モル比)の組成を有する比較化合物2を得た。
得られた固体生成物について、特定添加剤と同様にして、示差走査熱量測定を行った。結果を図2に示す。
[Comparative example 2]
<Preparation of comparative compound 2>
(EC/LiDFP=1.2/0.04 (molar ratio))
The same operation as in the preparation of the specific additive was performed except that lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) (6.076 g; 0.04 mol) was not used, and as a solid product, EC/LiPF 6 = 1.2 Comparative Compound 2 having a composition of /0.04 (molar ratio) was obtained.
The obtained solid product was subjected to differential scanning calorimetry in the same manner as the specific additive. The results are shown in Figure 2.

図2に示すように、特定添加剤(EC/LiPF/LiDFP=1.2/0.04/0.04)では、単位質量あたりの熱流量(mW/g)の極大値が200℃付近に存在する発熱ピーク(即ち、発熱ピークA)と、単位質量あたりの熱流量(mW/g)の極大値が287℃付近に存在する発熱ピーク(即ち、発熱ピークB)と、が観測された。
発熱ピークAの半値全幅(FWHM)は10℃程度であり、発熱ピークBの半値全幅(FWHM)は40℃程度であった。
As shown in Figure 2, for the specific additive (EC/LiPF 6 /LiDFP = 1.2/0.04/0.04), the maximum value of the heat flow rate (mW/g) per unit mass is around 200°C. An exothermic peak (i.e., exothermic peak A) existing at 287° C. and an exothermic peak (i.e., exothermic peak B) at which the maximum value of the heat flow rate per unit mass (mW/g) exists around 287°C were observed. .
The full width at half maximum (FWHM) of exothermic peak A was about 10°C, and the full width at half maximum (FWHM) of exothermic peak B was about 40°C.

発熱ピークAは、比較化合物1(EC/LiPF=1.2/0.04)及び比較化合物2(EC/LiDFP=1.2/0.04(モル比))では観測されなかった。
発熱ピークBは、比較化合物2(EC/LiDFP=1.2/0.04)では観測されなかった。
比較化合物1では、発熱ピークBに類似する293℃付近のピーク(FWHMは30℃程度)が観測された。この比較化合物1の293℃付近のピークと比較して、添加剤の発熱ピークBは、5℃程度低温側にシフトしており、かつ、よりブロードなピークであった。
Exothermic peak A was not observed in Comparative Compound 1 (EC/LiPF 6 =1.2/0.04) and Comparative Compound 2 (EC/LiDFP = 1.2/0.04 (molar ratio)).
Exothermic peak B was not observed in comparative compound 2 (EC/LiDFP=1.2/0.04).
In Comparative Compound 1, a peak near 293°C (FWHM is about 30°C) similar to exothermic peak B was observed. Compared to the peak of Comparative Compound 1 near 293°C, the exothermic peak B of the additive was shifted to the lower temperature side by about 5°C and was a broader peak.

以上の結果から、特定添加剤(EC/LiPF/LiDFP=1.2/0.04/0.04)は、EC、LiPF、及びLiDFPからなる錯化合物であり、EC、LiPF、及びLiDFPのうちの1つ又は2つからなる化合物とは異なる化学構造を有する化合物であることが示唆された。 From the above results, the specific additive (EC/LiPF 6 /LiDFP=1.2/0.04/0.04) is a complex compound consisting of EC, LiPF 6 and LiDFP, and EC, LiPF 6 and It was suggested that this compound has a different chemical structure from a compound consisting of one or two of LiDFP.

<電解液の作製>
[実施例2]
非水溶媒としてのジメチルカーボネート(DMC)に実施例1で得た特定添加剤を加えた後において、電解質であるLiPFが1M-LiPFとなるように、上記特定添加剤から持ち込まれるLiPF量を除いた量のLiPFを溶解させ、且つ上記特定添加剤から持ち込まれるエチレンカーボネート(EC)が、最終電解液の溶媒組成において30vol.%EC[EC量(ml)/総溶媒量(ml)×100(vol.%)]となるように、EC量を除いた量のECを溶解させることにより、電解質と非水溶媒を含む調製用液を得た。
<Preparation of electrolyte>
[Example 2]
After adding the specific additive obtained in Example 1 to dimethyl carbonate (DMC) as a non-aqueous solvent, LiPF 6 brought in from the specific additive is added so that LiPF 6 as an electrolyte becomes 1M-LiPF 6 . Ethylene carbonate (EC), which dissolves the amount of LiPF 6 except for the amount of ethylene carbonate (EC) brought in from the above-mentioned specific additive, is added to the solvent composition of the final electrolyte solution at 30 vol. %EC [EC amount (ml)/Total solvent amount (ml) x 100 (vol.%)] By dissolving the amount of EC excluding the EC amount, preparation containing an electrolyte and a non-aqueous solvent A solution was obtained.

得られた調製用液に、LiPF、EC、及びDMCを加え、LiPFを1M、LiDFPを0.4wt%の割合で含む非水電解液1を作製した。 LiPF 6 , EC, and DMC were added to the obtained preparation solution to prepare a non-aqueous electrolyte 1 containing 1M LiPF 6 and 0.4 wt % LiDFP.

[実施例3]
上記調製用液に、LiPF、EC、及びDMCを加え、LiPFを1M、LiDFPを0.8wt%の割合で含む非水電解液2を得た。
[Example 3]
LiPF 6 , EC, and DMC were added to the above preparation solution to obtain a non-aqueous electrolyte 2 containing 1M LiPF 6 and 0.8 wt% LiDFP.

特定添加剤に代えて比較化合物1を用いる他は実施例2と同様にして比較電解液調製用液を得た。 A comparative electrolytic solution preparation solution was obtained in the same manner as in Example 2, except that Comparative Compound 1 was used instead of the specific additive.

[比較例3]
得られた比較電解液調製用液に、LiPF、EC、DMC及びLiDFPを加え、LiPFを1M、LiDFPを0.4wt%の割合で含む比較非水電解液1を得た。
[Comparative example 3]
LiPF 6 , EC, DMC, and LiDFP were added to the obtained comparative electrolyte preparation solution to obtain a comparative non-aqueous electrolyte 1 containing 1M of LiPF 6 and 0.4 wt % of LiDFP.

[比較例4]
上記比較電解液調製用液に、LiPF、EC、DMC及びLiDFPを加え、LiPF6を1M、LiDFPを0.8wt%の割合で含む比較非水電解液2を得た。
[Comparative example 4]
LiPF 6 , EC, DMC, and LiDFP were added to the comparative electrolyte preparation solution to obtain a comparative non-aqueous electrolyte 2 containing 1 M of LiPF6 and 0.8 wt % of LiDFP.

[比較例5]
上記比較電解液調製液に、LiPF、EC、DMCを加え、LiPFを1Mの割合で含む比較非水電解液3を得た。
[Comparative example 5]
LiPF 6 , EC, and DMC were added to the comparative electrolyte preparation solution to obtain a comparative nonaqueous electrolyte 3 containing LiPF 6 at a ratio of 1M.

上記非水電解液1、2、比較非水電解液1~3について、非水溶媒のECとDMCとの体積比を変え、EC:DMC(体積比)5:95~50:50の非水電解液とし、それぞれの電気伝導度を測定した。
測定結果を表1に示す。
また、ECの体積比率と電気伝導度との関係を示すグラフを図3に示す。
For the above non-aqueous electrolytes 1 and 2 and comparative non-aqueous electrolytes 1 to 3, the volume ratio of the non-aqueous solvents EC and DMC was changed, and the non-aqueous The electrolyte was used as an electrolyte and the electrical conductivity of each was measured.
The measurement results are shown in Table 1.
Further, FIG. 3 shows a graph showing the relationship between the volume ratio of EC and the electrical conductivity.

実施例2と比較例3との比較、また実施例3と比較例4との比較から、非水電解液中においても錯化合物に含まれる過剰のECが解離せず、その構造を保っていることがわかる。
非水溶媒のEC:DMCの体積比が、25:75~35:65であると電気伝導度が向上することがわかる。
A comparison between Example 2 and Comparative Example 3, and a comparison between Example 3 and Comparative Example 4 shows that even in the non-aqueous electrolyte, the excess EC contained in the complex compound does not dissociate and maintains its structure. I understand that.
It can be seen that the electrical conductivity is improved when the volume ratio of EC:DMC in the non-aqueous solvent is 25:75 to 35:65.

[実施例4]
<リチウムイオン二次電池の作製>
以下の操作により、リチウムイオン二次電池(以下、単に「電池」ともいう)を作製した。
[Example 4]
<Production of lithium ion secondary battery>
A lithium ion secondary battery (hereinafter also simply referred to as "battery") was produced by the following operations.

(負極の作製)
負極活物質としての天然黒鉛960g及び導電助材としてのSuper-P(導電性カーボン、BET比表面積62m/g)10gに対し、1%-CMC水溶液(即ち、カルボキシメチルセルロース(CMC)の1質量%水溶液)を450g加え、30分間混合した。
得られた混合物に対し、1%-CMC水溶液300gを加えて30分間混練した後、更に、1%-CMC水溶液250gを加えて30分間混練した。
得られた混練物に対し、バインダーとしてのスチレンブタジエンゴム(SBR)(40%乳化液)50gを加えて30分間混合した後、真空脱泡を30分間行った。
以上により、固形分濃度45%の負極合材スラリーを得た。
(Preparation of negative electrode)
1%-CMC aqueous solution (i.e., 1 mass of carboxymethyl cellulose (CMC)) per 960 g of natural graphite as a negative electrode active material and 10 g of Super-P (conductive carbon, BET specific surface area 62 m 2 /g) as a conductive additive. % aqueous solution) was added and mixed for 30 minutes.
To the resulting mixture, 300 g of a 1% CMC aqueous solution was added and kneaded for 30 minutes, and then 250 g of a 1% CMC aqueous solution was added and kneaded for 30 minutes.
To the obtained kneaded material, 50 g of styrene butadiene rubber (SBR) (40% emulsion) as a binder was added and mixed for 30 minutes, followed by vacuum defoaming for 30 minutes.
As a result of the above, a negative electrode composite slurry having a solid content concentration of 45% was obtained.

乾燥後の塗布質量が11.0mg/cmになるように、上記負極合材スラリーを、負極集電体としての銅箔(厚み10μm)の片面の一部に塗布し乾燥させた。次いで、銅箔の反対面(未塗工面)の一部に、塗布質量が11.0mg/cmになるように、上記負極合材スラリーを塗布し乾燥させた。
こうして得た両面塗工(22.0mg/cm)された銅箔を、真空乾燥オーブンで120℃、12時間乾燥させ、次いで、小型プレス機を用い、プレス密度が1.45g/cmとなるように圧縮することにより、負極原反を得た。
この負極原反は、負極集電体としての銅箔と、銅箔の両面に設けられた負極合材層と、を含む。銅箔の両面は、それぞれ、負極合材層が形成された領域と、負極合材層が形成されていない領域(即ち、余白)と、を含む。
上記負極原反をスリットすることにより、おもて面側に、58mm×372mmの負極合材層と、タブ溶接用余白と、を含み、裏面側に、58mm×431mmの負極合材層と、タブ溶接用余白と、を含む、負極A-1を得た。
The negative electrode composite slurry was applied to a part of one side of a copper foil (thickness: 10 μm) as a negative electrode current collector and dried so that the applied mass after drying was 11.0 mg/cm 2 . Next, the negative electrode composite slurry was applied to a part of the opposite side (uncoated side) of the copper foil so that the applied mass was 11.0 mg/cm 2 and dried.
The thus obtained double-sided coated copper foil (22.0 mg/cm 2 ) was dried in a vacuum drying oven at 120°C for 12 hours, and then pressed using a small press to a pressing density of 1.45 g/cm 3 . A negative electrode original fabric was obtained by compressing it so that
This negative electrode original fabric includes a copper foil as a negative electrode current collector, and negative electrode composite material layers provided on both sides of the copper foil. Both sides of the copper foil each include a region where the negative electrode composite material layer is formed and a region (ie, a blank space) where the negative electrode composite material layer is not formed.
By slitting the negative electrode original fabric, the front side includes a 58 mm x 372 mm negative electrode composite material layer and a tab welding margin, and the back side includes a 58 mm x 431 mm negative electrode composite material layer, A negative electrode A-1 including a tab welding margin was obtained.

(正極の作製)
正極活物質としてのNCM523(即ち、LiNi0.5Co0.2Mn0.3)920g、導電助材としてのSuper-P(TIMCAL社製導電性カーボン)20g、及び導電助材としてのKS-6(TIMREX社製鱗片状黒鉛)20gを10分間混合した後、ここにN-メチルピロリドン(NMP)を100g加え、更に20分間混合した。
(Preparation of positive electrode)
920 g of NCM523 (i.e., LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 ) as a positive electrode active material, 20 g of Super-P (conductive carbon manufactured by TIMCAL) as a conductive additive, and After 20 g of KS-6 (scaly graphite manufactured by TIMREX) was mixed for 10 minutes, 100 g of N-methylpyrrolidone (NMP) was added thereto and further mixed for 20 minutes.

次いで、8%-PVDF溶液(クレハ製PVDFW#7200をNMPに溶解)150gを加えて、30分間混練した後、更に、上記8%-PVDF溶液150gを加えて30分間混練した。その後、上記8%-PVDF溶液200gを加えて30分間混練した。次いで、NMPに溶解した溶液を80g加えて30分間混練した。その後、粘度調整のためNMP27gを加えて30分間混合した後、真空脱泡30分間を行った。
以上により、固形分濃度60%の正極合材スラリーを得た。
Next, 150 g of an 8% PVDF solution (PVDFW #7200 manufactured by Kureha dissolved in NMP) was added and kneaded for 30 minutes, and then 150 g of the above 8% PVDF solution was added and kneaded for 30 minutes. Thereafter, 200 g of the above 8%-PVDF solution was added and kneaded for 30 minutes. Next, 80 g of a solution dissolved in NMP was added and kneaded for 30 minutes. Thereafter, 27 g of NMP was added to adjust the viscosity and mixed for 30 minutes, followed by vacuum defoaming for 30 minutes.
Through the above steps, a positive electrode composite slurry having a solid content concentration of 60% was obtained.

乾燥後の塗布質量が19.0mg/cmになるように、上記正極合材スラリーを、正極集電体としてのアルミニウム箔(厚み20μm、幅200mm)の片面の一部に塗布し乾燥させた。次いで、反対面(未塗工面)の一部に、同様に塗布質量が19.0mg/cmになるように、上記正極合材スラリーをアルミニウム箔に塗布し乾燥させた。
こうして得た両面塗工(38.0mg/cm)されたアルミニウム箔を、真空乾燥オーブンで130℃、12時間乾燥させ、次いで、小型プレス機を用い、プレス密度が2.9g/cmとなるように圧縮することにより、正極原反を得た。
この正極原反は、正極集電体としてのアルミニウム箔と、このアルミニウム箔の両面に設けられた正極合材層と、を含む。アルミニウム箔の両面は、それぞれ、正極合材層が形成された領域と、正極合材層が形成されていない領域(即ち、余白)と、を含む。
上記正極原反をスリットすることにより、おもて面側に、56mm×334mmの正極合材層と、タブ溶接用余白と、を含み、裏面側に、56mm×408mmの正極合材層と、タブ溶接用余白と、を含む、正極C-1を得た。
The above positive electrode composite slurry was applied to a part of one side of an aluminum foil (thickness 20 μm, width 200 mm) as a positive electrode current collector and dried so that the applied mass after drying was 19.0 mg/cm 2 . . Next, on a part of the opposite side (uncoated side), the positive electrode composite slurry was similarly applied to the aluminum foil so that the applied mass was 19.0 mg/cm 2 and dried.
The thus obtained double-sided coated aluminum foil (38.0 mg/cm 2 ) was dried in a vacuum drying oven at 130°C for 12 hours, and then pressed using a small press to a pressing density of 2.9 g/cm 3 . A positive electrode original fabric was obtained by compressing it so that it became .
This positive electrode original fabric includes an aluminum foil as a positive electrode current collector, and positive electrode composite material layers provided on both sides of this aluminum foil. Both sides of the aluminum foil each include a region where the positive electrode composite material layer is formed and a region (i.e., a blank space) where the positive electrode composite material layer is not formed.
By slitting the positive electrode original fabric, the front side includes a positive electrode composite material layer of 56 mm x 334 mm and a margin for tab welding, and the back side includes a positive electrode composite material layer of 56 mm x 408 mm, A positive electrode C-1 including a tab welding margin was obtained.

(電池の組み立て)
セパレータとしては、空隙率45%、厚み25μmのポリエチレン製多孔質膜(60.5mm×450mm)を用いた。
上記の負極A-1とセパレータと上記の正極C-1とセパレータとを、この順に重ねて捲回し、捲回体を得た。得られた捲回体をプレス成型し、成型体を得た。
次いで、上記成型体における正極C-1の余白部分にアルミニウム製の正極タブを超音波接合機で接合し、上記成型体における負極A-1の余白部分にニッケル製の負極タブを超音波接合機で接合した。正極タブ及び負極タブが接合された成型体をラミネートシートで挟み込み、三辺を加熱シールし、ラミネート体を得た。この際、ラミネート体における加熱シールされた一辺から正極タブ及び負極タブがはみ出すようにした。
(Battery assembly)
As the separator, a polyethylene porous membrane (60.5 mm x 450 mm) with a porosity of 45% and a thickness of 25 μm was used.
The above negative electrode A-1 and separator, and the above positive electrode C-1 and separator were stacked and wound in this order to obtain a wound body. The obtained wound body was press-molded to obtain a molded body.
Next, an aluminum positive electrode tab is bonded to the blank space of the positive electrode C-1 in the molded body using an ultrasonic bonding machine, and a nickel negative electrode tab is bonded to the blank space of the negative electrode A-1 in the molded body using an ultrasonic bonding machine. It was joined with The molded body in which the positive electrode tab and the negative electrode tab were joined was sandwiched between laminate sheets, and three sides were heat-sealed to obtain a laminate body. At this time, the positive electrode tab and the negative electrode tab were made to protrude from one heat-sealed side of the laminate.

次に、真空乾燥機を用い、真空引きを行いながら、上記ラミネート体を、70℃で12時間減圧乾燥させた。次に、真空引きを継続しながら、上記ラミネート体の内部に、残りの一辺から、実施例2の非水電解液1を注入し、次いで上記残りの一辺を加熱シールした。電解液の注入量は、4.7gとした。
以上により、電池(即ち、リチウムイオン二次電池)を得た。
Next, the laminate was dried under reduced pressure at 70° C. for 12 hours using a vacuum dryer while drawing a vacuum. Next, while continuing to vacuum, the nonaqueous electrolyte 1 of Example 2 was injected into the interior of the laminate from the remaining side, and then the remaining side was heat-sealed. The amount of electrolyte injected was 4.7 g.
Through the above steps, a battery (ie, a lithium ion secondary battery) was obtained.

(電池の活性化処理)
上記電池を、大気下、室温で24時間保持し、次いでこの電池に対し、以下の活性化処理を施した。
-活性化処理-
0.05Cで4時間定電流充電(0.05C-CC)し、次いで12時間休止した。
次に、0.1Cで4.2V(SOC100%)まで定電流定電圧充電(0.1C-CCCV)し、30分間休止した後、2.8Vまで0.1Cで定電流放電(0.1C-CC)した。
次に、充放電サイクル(即ち、0.1C-CCCVで4.2Vまでの充電、及び、0.1C-CCで2.8Vまでの放電)を5回繰り返した。
次に、4.2V(SOC100%)の満充電にした状態で、室温で5日間保存した。
(Battery activation process)
The above battery was held at room temperature in the atmosphere for 24 hours, and then the following activation treatment was performed on this battery.
-Activation processing-
Constant current charging (0.05C-CC) was performed at 0.05C for 4 hours, and then rested for 12 hours.
Next, perform constant current constant voltage charging (0.1C-CCCV) at 0.1C to 4.2V (SOC 100%), rest for 30 minutes, and then constant current discharge (0.1C -CC).
Next, a charge/discharge cycle (ie, charging to 4.2V at 0.1C-CCCV and discharging to 2.8V at 0.1C-CC) was repeated five times.
Next, the battery was fully charged at 4.2V (SOC 100%) and stored at room temperature for 5 days.

[比較例6]
実施例2の非水電解液1に代えて比較例3の比較非水電解液1を用いる他は実施例4と同様にしてリチウムイオン二次電池を得た。
[Comparative example 6]
A lithium ion secondary battery was obtained in the same manner as in Example 4, except that Comparative Nonaqueous Electrolyte 1 of Comparative Example 3 was used in place of Nonaqueous Electrolyte 1 of Example 2.

[比較例7]
実施例2の非水電解液1に代えて比較例5の比較非水電解液3を用いる他は実施例4と同様にしてリチウムイオン二次電池を得た。
[Comparative Example 7]
A lithium ion secondary battery was obtained in the same manner as in Example 4, except that Comparative Nonaqueous Electrolyte 3 of Comparative Example 5 was used in place of Nonaqueous Electrolyte 1 of Example 2.

<電極活物質表面の解析>
活性化処理後の実施例4、比較例7のリチウムイオン二次電池の正極及び負極の表面をXPSにより元素分析を行った。XPS分析スペクトルを図4、XPS分析結果を表2、表3に示す。
<Analysis of electrode active material surface>
After the activation treatment, the surfaces of the positive and negative electrodes of the lithium ion secondary batteries of Example 4 and Comparative Example 7 were subjected to elemental analysis by XPS. The XPS analysis spectrum is shown in FIG. 4, and the XPS analysis results are shown in Tables 2 and 3.

図4から、実施例4のリチウムイオン二次電池は比較例7のリチウムイオン二次電池に比して、正極と負極の表面に低エネルギー側の(結合エネルギーが小さい)フッ素が多く存在していることから、錯化合物のジフルオロリン酸残基が電極表面で分解して皮膜を形成していると推測される。また、表2、3から、実施例4の電池は比較例7の電池に比して、リンを多く含有していることがわかる。
これらの結果から、電極活物質の表面は、ヘキサフルオロリン酸残基、ジフルオロリン酸残基及びエチレンカーボネート(EC)分子を配位子として形成された錯化合物又はその分解物の影響を受けていると推測される。
From FIG. 4, compared to the lithium ion secondary battery of Comparative Example 7, the lithium ion secondary battery of Example 4 has more fluorine on the low energy side (lower binding energy) on the surfaces of the positive and negative electrodes. It is presumed that the difluorophosphoric acid residue of the complex compound decomposes on the electrode surface to form a film. Further, from Tables 2 and 3, it can be seen that the battery of Example 4 contains more phosphorus than the battery of Comparative Example 7.
These results indicate that the surface of the electrode active material is affected by complex compounds formed using hexafluorophosphoric acid residues, difluorophosphoric acid residues, and ethylene carbonate (EC) molecules as ligands, or their decomposition products. It is assumed that there are.

活性化処理後の実施例4、比較例6,7の電池に対して充放電サイクル処理を行った。
充放電サイクル処理は、室温で、0.1C-CCCVで4.2Vまでの充電、及び、0.1C-CCで2.8Vまでの放電を1サイクルとして100サイクル施し、4.2V(SOC100%)の満充電にした状態で、室温で5日間保存することにより行った。
After the activation treatment, the batteries of Example 4 and Comparative Examples 6 and 7 were subjected to a charge/discharge cycle treatment.
The charge/discharge cycle treatment was performed at room temperature for 100 cycles, each cycle consisting of charging to 4.2V at 0.1C-CCCV and discharging to 2.8V at 0.1C-CC. ) was stored at room temperature for 5 days in a fully charged state.

充放電サイクル処理後の実施例4、比較例7のリチウムイオン二次電池の正極の断面TEM像を撮影し、正極活物質を表面から内部に掘りながらニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、コバルト(Co)、及び酸素(O)の透過電子エネルギー損失分光を測定した。 Cross-sectional TEM images of the positive electrodes of the lithium ion secondary batteries of Example 4 and Comparative Example 7 after the charge/discharge cycle treatment were taken, and the positive electrode active materials were excavated from the surface to the inside while nickel (Ni), manganese (Mn), and cobalt were added. Transmission electron energy loss spectroscopy of (Co) and oxygen (O) was measured.

充放電サイクル処理後の実施例4のリチウムイオン二次電池の正極の断面のTEM像を図5(a)、比較例7のリチウムイオン二次電池の正極の断面のTEM像を図5(b)に示す。
実施例4のリチウムイオン二次電池の正極活物質は、比較例7のリチウムイオン二次電池の正極活物質に比して、充放電サイクル処理による表面の変化部分(TEM像中、点線で示すコントラストが異なる部分)が小さいことがわかる。
Figure 5(a) shows a TEM image of the cross section of the positive electrode of the lithium ion secondary battery of Example 4 after the charge/discharge cycle treatment, and Figure 5(b) shows a TEM image of the cross section of the positive electrode of the lithium ion secondary battery of Comparative Example 7. ).
Compared to the positive electrode active material of the lithium ion secondary battery of Comparative Example 7, the positive electrode active material of the lithium ion secondary battery of Example 4 had a surface change due to the charge/discharge cycle treatment (indicated by the dotted line in the TEM image). It can be seen that the difference in contrast) is small.

また、充放電サイクル処理後の実施例4のリチウムイオン二次電池の正極活物質中の酸素の透過電子エネルギー損失を示すスペクトル図を図6(a)、充放電サイクル処理後の比較例7のリチウムイオン二次電池の正極活物質中の酸素の透過電子エネルギー損失を示すスペクトル図を図6(b)に示す。 In addition, FIG. 6(a) shows a spectrum diagram showing the transmission electron energy loss of oxygen in the positive electrode active material of the lithium ion secondary battery of Example 4 after the charge/discharge cycle treatment, and FIG. A spectrum diagram showing the transmission electron energy loss of oxygen in the positive electrode active material of a lithium ion secondary battery is shown in FIG. 6(b).

図6に示す酸素のスペクトル図中、下側のスペクトルが活物質表面側、上側のスペクトルが活物質の内部側である。
図6に示すスペクトル中、矢印で示す箇所に着目すると、(a)の実施例4では、表面部分(最も下のスペクトル)から内部(上側のスペクトル)にかけて、スペクトルの形状に大きな変化が認められないが、(b)の比較例7においては、表面近傍(最も下と下から2番目)のスペクトルの形状と、内部(下から3番目以降)のスペクトルの形状とが大きく異なっている。
In the oxygen spectrum diagram shown in FIG. 6, the lower spectrum is the surface side of the active material, and the upper spectrum is the inside side of the active material.
Focusing on the locations indicated by arrows in the spectrum shown in Figure 6, in Example 4 (a), a large change in the shape of the spectrum is observed from the surface (lowermost spectrum) to the interior (upper spectrum). However, in Comparative Example 7 shown in (b), the shape of the spectrum near the surface (lowest and second from the bottom) is significantly different from the shape of the spectrum inside (third from the bottom).

図5、6の結果から、充放電サイクル処理後の実施例4のリチウムイオン二次電池は、電解液の酸化を伴う正極活物質結晶構造からの酸素の脱離や、Ni、Co、Mn等の遷移金属の溶出に伴う正極活物質結晶構造からの脱離等による結晶構造の変化が抑制されていると推測される。
これに対し、充放電サイクル処理後の比較例7のリチウムイオン二次電池では、正極活物質中の酸素の脱離や遷移金属の溶出などによって正極活物質表面の結晶構造が変化していると考えられ、この結晶構造の変化が抵抗増加の原因になっていると推測される。
From the results shown in FIGS. 5 and 6, the lithium ion secondary battery of Example 4 after the charge/discharge cycle treatment is characterized by the desorption of oxygen from the crystal structure of the positive electrode active material accompanied by oxidation of the electrolyte, and the loss of Ni, Co, Mn, etc. It is presumed that changes in the crystal structure due to desorption from the crystal structure of the positive electrode active material accompanying the elution of transition metals are suppressed.
On the other hand, in the lithium ion secondary battery of Comparative Example 7 after the charge/discharge cycle treatment, the crystal structure on the surface of the positive electrode active material was changed due to desorption of oxygen in the positive electrode active material, elution of transition metals, etc. It is assumed that this change in crystal structure is the cause of the increase in resistance.

<性能評価>
活性化処理後の実施例4、比較例6,7のリチウムイオン二次電池について、下記の通り、初期の電池抵抗値とサイクル試験後のレート特性と電池抵抗値を測定した。
<Performance evaluation>
Regarding the lithium ion secondary batteries of Example 4 and Comparative Examples 6 and 7 after the activation treatment, initial battery resistance values, rate characteristics after cycle tests, and battery resistance values were measured as described below.

(放電容量維持率の測定)
活性化処理後の実施例4、比較例6,7のリチウムイオン二次電池の充放電サイクル数と放電容量維持率との関係(サイクル特性)を図7に示す。
図7より、実施例4のリチウムイオン二次電池は、充放電サイクル後の放電容量の低下が抑止されていることがわかる。
(Measurement of discharge capacity maintenance rate)
FIG. 7 shows the relationship between the number of charge/discharge cycles and the discharge capacity retention rate (cycle characteristics) of the lithium ion secondary batteries of Example 4 and Comparative Examples 6 and 7 after the activation treatment.
From FIG. 7, it can be seen that in the lithium ion secondary battery of Example 4, the decrease in discharge capacity after the charge/discharge cycle was suppressed.

(レート特性の測定)
各例の電池を、室温で定電圧4.2Vまで充電し、次いで室温で0.1C定電流で2.8Vまで放電し、放電容量を測定した。同様に、室温で定電圧4.2Vまで充電し、x=0.2、0.5、1.0として、xCレート定電流で放電し、各Cレートの放電容量を測定した。0.1C定電流の放電容量を基準として、各Cレートで放電した際の放電容量から、放電容量維持率を算出した。
初期のCレートと放電容量維持率の関係を図8、サイクル試験後のCレートと放電容量維持率の関係を図9に示す。
図8,9より、実施例4のリチウムイオン二次電池は、急速充放電が可能であることがわかる。
(Measurement of rate characteristics)
The batteries of each example were charged to a constant voltage of 4.2 V at room temperature, and then discharged to 2.8 V at a constant current of 0.1 C at room temperature, and the discharge capacity was measured. Similarly, the battery was charged to a constant voltage of 4.2V at room temperature, and discharged at xC rate constant current with x=0.2, 0.5, and 1.0, and the discharge capacity of each C rate was measured. The discharge capacity maintenance rate was calculated from the discharge capacity when discharging at each C rate using the discharge capacity of 0.1 C constant current as a reference.
The relationship between the initial C rate and the discharge capacity retention rate is shown in FIG. 8, and the relationship between the C rate and the discharge capacity retention rate after the cycle test is shown in FIG.
From FIGS. 8 and 9, it can be seen that the lithium ion secondary battery of Example 4 is capable of rapid charging and discharging.

(電池抵抗(DC-IR)の測定)
各例の電池を、室温で定電圧4.2Vまで充電し、次いで室温で0.1C定電流で放電し、放電開始から10秒間における電位低下を測定した。同様に、室温で定電圧4.2Vまで充電し、x=0.2、0.5、1.0として、xC定電流で放電し、放電開始から10秒間における電位低下を測定した。各電流レートで放電した際の電位低下から、放電初期の電池抵抗(直流抵抗;DC-IR)を算出した。
比較例7のリチウムイオン二次電池を100とした電池抵抗増加率を図10に示す。
図10より、実施例4のリチウムイオン二次電池は、電池抵抗の増加が抑制されていることがわかる。
(Measurement of battery resistance (DC-IR))
The batteries of each example were charged at room temperature to a constant voltage of 4.2 V, then discharged at room temperature at a constant current of 0.1 C, and the potential drop was measured for 10 seconds from the start of discharge. Similarly, the battery was charged to a constant voltage of 4.2 V at room temperature, and discharged at xC constant current with x=0.2, 0.5, and 1.0, and the potential drop was measured for 10 seconds from the start of discharge. The battery resistance (direct current resistance; DC-IR) at the initial stage of discharge was calculated from the potential drop when discharging at each current rate.
FIG. 10 shows the rate of increase in battery resistance, with the lithium ion secondary battery of Comparative Example 7 set as 100.
From FIG. 10, it can be seen that in the lithium ion secondary battery of Example 4, the increase in battery resistance was suppressed.

(インピータンス特性の測定)
各例の電池を、室温で定電圧4.2Vまで充電し、交流インピータンス法により、各周波数におけるインピータンスを測定した。
初期のナイキストプロットを図11、サイクル試験後のナイキストプロットを図12に示す。
(Measurement of impedance characteristics)
The batteries of each example were charged to a constant voltage of 4.2 V at room temperature, and the impedance at each frequency was measured by the AC impedance method.
The initial Nyquist plot is shown in FIG. 11, and the Nyquist plot after the cycle test is shown in FIG. 12.

ナイキストプロットの左側の半円状の部分は電荷移動過程を表わし、右側の直線状の部分は物質移動過程を表わす。 The semicircular portion on the left side of the Nyquist plot represents the charge transfer process, and the linear portion on the right side represents the mass transfer process.

図11より、実施例4のリチウムイオン二次電池は、電荷移動過程を表わす半円状の部分が小さく、電荷移動抵抗が小さいことがわかる。 From FIG. 11, it can be seen that in the lithium ion secondary battery of Example 4, the semicircular portion representing the charge transfer process is small, and the charge transfer resistance is small.

また、実施例4のリチウムイオン二次電池は、図11、図12の比較からわかるように、ナイキストプロットの変化が小さく、実施例4のリチウムイオン二次電池は電池の劣化が抑止されていることがわかる。 In addition, as can be seen from the comparison between FIGS. 11 and 12, the lithium ion secondary battery of Example 4 has a small change in the Nyquist plot, and the lithium ion secondary battery of Example 4 suppresses battery deterioration. I understand that.

1 リチウムイオン二次電池
10 電池素子
11 正極
11A 正極集電体
11B 正極合材層
12 負極
12A 負極集電体
12B 負極合材層
13 セパレータ
14 単電池層
21 正極リード
22 負極リード
30 外装体
1 Lithium ion secondary battery 10 Battery element 11 Positive electrode 11A Positive electrode current collector 11B Positive electrode composite layer 12 Negative electrode 12A Negative electrode current collector 12B Negative electrode composite layer 13 Separator 14 Cell layer 21 Positive electrode lead 22 Negative electrode lead 30 Exterior body

Claims (2)

正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータと、非水電解液とを備えるリチウムイオン二次電池であって、
前記非水電解液が、非水溶媒、電解質、及び添加剤を含み、
前記添加剤が、リチウムイオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ジフルオロリン酸イオン、及びエチレンカーボネート分子を含み、かつ、示差走査熱量測定において、単位質量当たりの熱流量の極大値を示す発熱ピークAが190℃~210℃の温度範囲内に発現し、かつ、単位質量当たりの熱流量の極大値を示す発熱ピークBが280℃~300℃の温度範囲内に発現する錯化合物を含む、
リチウムイオン二次電池。
A lithium ion secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and a nonaqueous electrolyte,
The non-aqueous electrolyte includes a non-aqueous solvent, an electrolyte, and an additive,
The additive contains lithium ions, hexafluorophosphate ions, difluorophosphate ions, and ethylene carbonate molecules, and in differential scanning calorimetry, the exothermic peak A indicating the maximum value of heat flow per unit mass is 190. Comprising a complex compound that occurs within a temperature range of 280°C to 300°C, and exhibits an exothermic peak B showing a maximum value of heat flow per unit mass within a temperature range of 280°C to 300°C.
Lithium ion secondary battery.
正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータと、非水電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池であって、
前記非水電解液が、非水溶媒、電解質、及び添加剤を含み、
前記非水溶媒が、ジメチルカーボネートであるDMC、エチルメチルカーボネートであるEMC、及びジエチルカーボネートであるDECからなる群から選択される少なくとも1種を含み、
前記添加剤が、ヘキサフルオロリン酸リチウムであるLiPFからなるLiPF部位と、ジフルオロリン酸リチウムであるLiDFPからなるLiDFP部位と、エチレンカーボネートであるECからなるEC部位と、を含む錯化合物を含み、
前記非水電解液は、前記錯化合物中の前記LiPF部位、前記LiDFP部位、及び前記EC部位を、それぞれ、LiPF、LiDFP、及びECとして算入した場合に、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量が、非水電解液の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように組成を調整した場合に、電気伝導度が10.55mScm-1以下である、
リチウムイオン二次電池。
A lithium ion secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and a non-aqueous electrolyte,
The non-aqueous electrolyte includes a non-aqueous solvent, an electrolyte, and an additive,
The non-aqueous solvent contains at least one selected from the group consisting of DMC which is dimethyl carbonate, EMC which is ethyl methyl carbonate, and DEC which is diethyl carbonate,
The additive is a complex compound containing a LiPF 6 site consisting of LiPF 6 which is lithium hexafluorophosphate, a LiDFP site consisting of LiDFP which is lithium difluorophosphate, and an EC site consisting of EC which is ethylene carbonate. including,
The nonaqueous electrolyte has a volume ratio [EC: ( DMC, EMC and DEC)] is 30:70, the content of LiDFP is 0.4% by mass based on the total amount of the non-aqueous electrolyte, and the composition is adjusted so that the concentration of LiPF 6 is 1 mol/L. , the electrical conductivity is 10.55 mScm −1 or less,
Lithium ion secondary battery.
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