JPWO2020122158A1 - Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte batteries - Google Patents

Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte batteries Download PDF

Info

Publication number
JPWO2020122158A1
JPWO2020122158A1 JP2020559301A JP2020559301A JPWO2020122158A1 JP WO2020122158 A1 JPWO2020122158 A1 JP WO2020122158A1 JP 2020559301 A JP2020559301 A JP 2020559301A JP 2020559301 A JP2020559301 A JP 2020559301A JP WO2020122158 A1 JPWO2020122158 A1 JP WO2020122158A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aqueous electrolyte
group
mass
carbonate
negative electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020559301A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7342028B2 (en
Inventor
英司 中澤
浩二 深水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Publication of JPWO2020122158A1 publication Critical patent/JPWO2020122158A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7342028B2 publication Critical patent/JP7342028B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566Liquid materials
    • H01M10/0567Liquid materials characterised by the additives
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

非水系電解液電池の高温保存時のガス発生量の抑制、及び内部抵抗の増加の抑制を実現できる非水系電解液を提供する。下記一般式(A)で表される化合物を含有する非水系電解液。

Figure 2020122158

式(A)中、R〜Rは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜12の炭化水素基を示し、Xは置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキレン基を示す。A non-aqueous electrolyte solution provides a non-aqueous electrolyte solution capable of suppressing the amount of gas generated during high-temperature storage of a non-aqueous electrolyte battery and suppressing an increase in internal resistance. A non-aqueous electrolyte solution containing a compound represented by the following general formula (A).
Figure 2020122158

In the formula (A), R 1 to R 4 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and X is a carbon which may have a substituent. The number 1 to 12 alkylene groups are shown.

Description

本発明は、非水系電解液、及び非水系電解液電池に関し、詳しくは特定の化合物を含有する非水系電解液、及びこの非水系電解液を用いた非水系電解液電池に関する。 The present invention relates to a non-aqueous electrolyte solution and a non-aqueous electrolyte battery, and more particularly to a non-aqueous electrolyte solution containing a specific compound and a non-aqueous electrolyte battery using the non-aqueous electrolyte solution.

近年、電気自動車用等の駆動用車載電源の用途において、リチウム二次電池等の非水系電解液電池が実用化されている。
非水系電解液電池の電池特性を改善する手段として、正極や負極の活物質、非水系電解液の添加剤分野において数多くの検討がなされている。
例えば、特許文献1には、非水系電解液にイソシアヌル酸誘導体を含有させることにより、保存時の自己放電を抑制し、保存特性を改善する検討が開示されている。
In recent years, non-aqueous electrolyte batteries such as lithium secondary batteries have been put into practical use in applications of in-vehicle power sources for driving such as for electric vehicles.
As a means for improving the battery characteristics of a non-aqueous electrolyte battery, many studies have been made in the fields of positive electrode and negative electrode active materials and non-aqueous electrolyte solution additives.
For example, Patent Document 1 discloses a study in which a non-aqueous electrolytic solution contains an isocyanuric acid derivative to suppress self-discharge during storage and improve storage characteristics.

特開平7−192757号Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-192757

近年、電気自動車の車載用途電源に用いられるリチウム二次電池の高容量化が加速されており、電池ケース内に構成部材以外の空隙が少なくなっている。そのため、高温保存時に発生するガスにより電池が膨れてしまう。また、電池内の電解液量も少なくなるため、例えば、高温保存により電極上に堆積している被膜が溶出した場合の補修成分の量が少なくなる。そのため、被膜が溶出した場合、電解液の連続的な分解反応が進行することで被膜の厚みが増加し、電池の抵抗が増加する2つの問題点があった。このため、高温保存におけるガスの発生のみならず、電池の抵抗増加も抑制することが重要である。 In recent years, the increase in capacity of lithium secondary batteries used for in-vehicle power sources of electric vehicles has been accelerated, and the number of voids other than constituent members has been reduced in the battery case. Therefore, the battery swells due to the gas generated during high-temperature storage. Further, since the amount of the electrolytic solution in the battery is also reduced, for example, the amount of the repair component when the film deposited on the electrode is eluted due to high temperature storage is reduced. Therefore, when the film elutes, there are two problems that the thickness of the film increases due to the progress of the continuous decomposition reaction of the electrolytic solution, and the resistance of the battery increases. Therefore, it is important to suppress not only the generation of gas during high-temperature storage but also the increase in battery resistance.

しかし、本発明者等の検討によれば、特許文献1に開示された重合性官能基を分子内に有するイソシアヌル酸化合物を含む電解液を用いると、高温保存におけるガス発生は抑制される一方、非水系電解液電池の電池抵抗が増加する問題があることがわかった。 However, according to the study by the present inventors, when an electrolytic solution containing an isocyanuric acid compound having a polymerizable functional group in the molecule disclosed in Patent Document 1 is used, gas generation in high temperature storage is suppressed, while gas generation is suppressed. It was found that there is a problem that the battery resistance of the non-aqueous electrolyte battery increases.

本発明者らは、上記目的を達成するために種々の検討を重ねた結果、特定の化合物を電解液中に含有させることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。本発明は以下の態様を提供する。
[1]下記一般式(A)で表される化合物を含有する非水系電解液。
As a result of various studies to achieve the above object, the present inventors have found that the above problems can be solved by containing a specific compound in the electrolytic solution, and have completed the present invention. .. The present invention provides the following aspects.
[1] A non-aqueous electrolyte solution containing a compound represented by the following general formula (A).

Figure 2020122158
Figure 2020122158

(式(A)中、R〜Rは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜12の炭化水素基を示し、Xは置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキレン基を示す。)
[2]前記一般式(A)中、R〜Rの少なくとも1つは、炭素−炭素不飽和結合を有する炭素数1〜12の炭化水素基である、[1]に記載の非水系電解液。
[3]前記炭素−炭素不飽和結合を有する炭素数1〜12の炭化水素基が、アリル基又はメタリル基である、[2]に記載の非水系電解液。
[4]前記一般式(A)で表される化合物の含有量が、前記非水系電解液の全量に対して0.001質量%以上10質量%以下である、[1]〜[3]のいずれか1に記載の非水系電解液。
[5]前記非水系電解液が、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート、シアノ基を有する化合物、ジイソシアネート化合物、環状スルホン酸エステル、フッ素化された塩及びオキサラート塩からなる群Wより選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する、[1]〜[4]のいずれか1に記載の非水系電解液。
[6]正極及び負極と、非水系電解液とを備えた非水系電解液電池であって、該非水系電解液が、[1]〜[5]のいずれか1に記載の非水系電解液である、非水系電解液電池。
[7]前記負極が負極活物質を含み、該負極活物質が炭素を含有する、[6]に記載の非水系電解液電池。
[8]前記負極が負極活物質を含み、該負極活物質が、ケイ素(Si)またはスズ(Sn)を含有する、[6]に記載の非水系電解液電池。
[9]前記負極が負極活物質を含み、該負極活物質が、ケイ素(Si)もしくはスズ(Sn)を含有する粒子と黒鉛粒子の混合物及び/または複合体である、[6]に記載の非水系電解液電池。
[10]前記正極が正極活物質を含み、該正極活物質が下記組成式(1)で表される金属酸化物を含有する、[6]〜[9]のいずれか1に記載の非水系電解液電池。
(In the formula (A), R 1 to R 4 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and X may have a substituent. Indicates an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms.)
[2] The non-aqueous system according to [1], wherein at least one of R 1 to R 4 in the general formula (A) is a hydrocarbon group having a carbon-carbon unsaturated bond and having 1 to 12 carbon atoms. Electrolyte.
[3] The non-aqueous electrolyte solution according to [2], wherein the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated bond is an allyl group or a metalyl group.
[4] Of [1] to [3], the content of the compound represented by the general formula (A) is 0.001% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. The non-aqueous electrolyte solution according to any one.
[5] The non-aqueous electrolyte solution contains a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, a cyclic carbonate having a fluorine atom, a compound having a cyano group, a diisocyanate compound, a cyclic sulfonic acid ester, a fluorinated salt and an oxalate salt. The non-aqueous electrolyte solution according to any one of [1] to [4], which contains at least one compound selected from the group W consisting of.
[6] A non-aqueous electrolyte battery including a positive electrode and a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte solution, wherein the non-aqueous electrolyte solution is the non-aqueous electrolyte solution according to any one of [1] to [5]. There is a non-aqueous electrolyte battery.
[7] The non-aqueous electrolyte battery according to [6], wherein the negative electrode contains a negative electrode active material and the negative electrode active material contains carbon.
[8] The non-aqueous electrolyte battery according to [6], wherein the negative electrode contains a negative electrode active material, and the negative electrode active material contains silicon (Si) or tin (Sn).
[9] The negative electrode active material contains a negative electrode active material, and the negative electrode active material is a mixture and / or a composite of particles containing silicon (Si) or tin (Sn) and graphite particles, according to [6]. Non-aqueous electrolyte battery.
[10] The non-aqueous system according to any one of [6] to [9], wherein the positive electrode contains a positive electrode active material, and the positive electrode active material contains a metal oxide represented by the following composition formula (1). Electrolyte battery.

Lia1Nib1Coc1d1・・・(1)
(上記式(1)中、a1、b1、c1及びd1は、0.90≦a1≦1.10、0.50≦b1≦0.98、0.01≦c1<0.50、0.01≦d1<0.50の数値を示し、b1+c1+d1=1を満たす。MはMn、Al、Mg、Zr、Fe、Ti及びErからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表す。)
Li a1 Ni b1 Co c1 M d1 O 2 ... (1)
(In the above formula (1), a1, b1, c1 and d1 are 0.90 ≦ a1 ≦ 1.10, 0.50 ≦ b1 ≦ 0.98, 0.01 ≦ c1 <0.50, 0.01. It shows a numerical value of ≦ d1 <0.50 and satisfies b1 + c1 + d1 = 1. M represents at least one element selected from the group consisting of Mn, Al, Mg, Zr, Fe, Ti and Er.)

本発明また、かかる非水系電解液を用いることで、高温保存におけるガス発生の抑制だけでなく、非水系電解液電池の内部抵抗(以下、単に電池抵抗と記載する)の増加も抑制できる非水系電解液電池を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY Further, by using such a non-aqueous electrolyte solution, not only the suppression of gas generation in high temperature storage but also the increase of the internal resistance of the non-aqueous electrolyte battery (hereinafter, simply referred to as battery resistance) can be suppressed. An electrolyte battery can be provided.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内で任意に変更して実施することができる。
<1.非水系電解液>
<1−1.一般式(A)で表される化合物>
本発明の一実施形態に係る非水系電解液は下記一般式(A)で表される化合物を含有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The following embodiments are examples (representative examples) of embodiments of the present invention, and the present invention is not limited thereto. Further, the present invention can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist thereof.
<1. Non-aqueous electrolyte solution>
<1-1. Compound represented by general formula (A)>
The non-aqueous electrolyte solution according to one embodiment of the present invention contains a compound represented by the following general formula (A).

Figure 2020122158
Figure 2020122158

式(A)中、R〜Rは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜12の炭化水素基を示し、Xは置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキレン基を示す。
ここで、前記置換基としては、シアノ基、イソシアナト基、アシル基(−(C=O)−Ra)、アシルオキシ基(−O(C=O)−Ra)、アルコキシカルボニル基(−(C=O)O−Ra)、スルホニル基(−SO−Ra)、スルホニルオキシ基(−O(SO)−Ra)、アルコキシスルホニル基(−(SO)−O−Ra)、アルコキシカルボニルオキシ基(−O−(C=O)−O−Ra)、エーテル基(−O−Ra)、アクリル基、メタクリル基、ハロゲン(好ましくは、フッ素)、トリフルオロメチル基等が挙げられる。なお、Raは、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基又は炭素数2〜10のアルキニル基を示す。Raの具体例としては、後述のものが挙げられる。
In the formula (A), R 1 to R 4 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and X is a carbon which may have a substituent. The number 1 to 12 alkylene groups are shown.
Here, as the substituent, a cyano group, an isocyanato group, an acyl group (-(C = O) -Ra), an acyloxy group (-O (C = O) -Ra), an alkoxycarbonyl group (-(C =)). O) O-Ra), sulfonyl group (-SO 2 -Ra), sulfonyloxy group (-O (SO 2 ) -Ra), alkoxysulfonyl group (-(SO 2 ) -O-Ra), alkoxycarbonyloxy group (-O- (C = O) -O-Ra), ether group (-O-Ra), acrylic group, methacryl group, halogen (preferably fluorine), trifluoromethyl group and the like can be mentioned. Ra represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms. Specific examples of Ra include those described later.

これらの置換基の中でも好ましくは、シアノ基、イソシアナト基、アシルオキシ基(−O(C=O)−Ra)、アルコキシカルボニル基(−(C=O)O−Ra)、スルホニル基(−SO−Ra)、スルホニルオキシ基(−O(SO)−Ra)、アルコキシスルホニル基(−(SO)−O−Ra)、アクリル基又はメタクリル基である。Among these substituents, a cyano group, an isocyanato group, an acyloxy group (-O (C = O) -Ra), an alkoxycarbonyl group (-(C = O) O-Ra), and a sulfonyl group (-SO 2) are preferable. -Ra), sulfonyloxy group (-O (SO 2 ) -Ra), alkoxysulfonyl group (-(SO 2 ) -O-Ra), acrylic group or methacryl group.

前記炭素数1〜12の炭化水素基の具体例としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基を介していてもよいアリール基が挙げられる。これらの中でも好ましくは、アルキル基、アルケニル基又はアルキニル基であり、さらに好ましくは、アルケニル基又はアルキニル基であり、特に好ましくは、アルケニル基である。 Specific examples of the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, and an aryl group which may be mediated by an alkylene group. Among these, an alkyl group, an alkenyl group or an alkynyl group is preferable, an alkenyl group or an alkynyl group is more preferable, and an alkenyl group is particularly preferable.

前記アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、t−アミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。これらの中でも好ましくは、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基又はヘキシル基であり、より好ましくは、エチル基、n−プロピル基又はn−ブチル基である。 Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, s-butyl group, i-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, and the like. Examples thereof include a t-amyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group and a decyl group. Among these, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group or a hexyl group is preferable, and an ethyl group, an n-propyl group or an n-butyl group is more preferable.

前記シクロアルキル基の具体例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンチル基等が挙げられ、シクロヘキシル基又はアダマンチル基が好ましい。
前記アルケニル基の具体例としては、ビニル基、アリル基、メタリル基、2−ブテニル基、3−メチル2−ブテニル基、3−ブテニル基、4−ペンテニル基等が挙げられる。これらの中でも好ましくは、ビニル基、アリル基、メタリル基又は2−ブテニル基であり、さらに好ましくは、ビニル基、アリル基又はメタリル基であり、特に好ましくは、アリル基又はメタリル基であり、最も好ましくはアリル基である。炭化水素基がこのようなアルケニル基であると、立体障害が適切であり、且つ一般式(A)の化合物が電極上で反応して電極抵抗が増大することを好適な程度に調整できるためである。
Specific examples of the cycloalkyl group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, an adamantyl group and the like, and a cyclohexyl group or an adamantyl group is preferable.
Specific examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a metallicyl group, a 2-butenyl group, a 3-methyl2-butenyl group, a 3-butenyl group, a 4-pentenyl group and the like. Among these, a vinyl group, an allyl group, a metalyl group or a 2-butenyl group is preferable, a vinyl group, an allyl group or a metalyl group is more preferable, and an allyl group or a metalyl group is particularly preferable, and most of them are. It is preferably an allyl group. When the hydrocarbon group is such an alkenyl group, steric hindrance is appropriate, and the reaction of the compound of the general formula (A) on the electrode to increase the electrode resistance can be adjusted to a suitable degree. be.

前記アルキニル基の具体例としては、エチニル基、2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、4−ペンチニル基、5−ヘキシニル基等が挙げられる。これらの中でも好ましくは、エチニル基、2−プロピニル基、2−ブチニル基又は3−ブチニル基であり、さらに好ましくは、2−プロピニル基又は3−ブチニル基であり、特に好ましくは、2−プロピニル基である。炭化水素基がこのようなアルキニル基であると、立体障害が適切であり、且つ一般式(A)の化合物が電極上で反応することによる電極抵抗の増加を好適な程度に調整できるためである。 Specific examples of the alkynyl group include an ethynyl group, a 2-propynyl group, a 2-butynyl group, a 3-butynyl group, a 4-pentynyl group, a 5-hexynyl group and the like. Among these, an ethynyl group, a 2-propynyl group, a 2-butynyl group or a 3-butynyl group is preferable, a 2-propynyl group or a 3-butynyl group is more preferable, and a 2-propynyl group is particularly preferable. Is. This is because when the hydrocarbon group is such an alkynyl group, steric hindrance is appropriate, and the increase in electrode resistance due to the reaction of the compound of the general formula (A) on the electrode can be adjusted to a suitable degree. ..

前記アルキレン基を介していてもよいアリール基の具体例としては、フェニル基、トリル基、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。 Specific examples of the aryl group that may be mediated by the alkylene group include a phenyl group, a tolyl group, a benzyl group, a phenethyl group and the like.

前記R〜Rは、好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基、アリル基又はメタリル基であり、被膜形成能の観点からアリル基が特に好ましい。
また、前記R〜Rの少なくとも1つは、炭素−炭素不飽和結合を有する炭素数1〜12の炭化水素基であることが好ましい。炭素−炭素不飽和結合を有する炭化水素基は、置換基に炭素−炭素不飽和結合を有していてもよく、好ましくは末端に炭素−炭素不飽和結合を有する基を含み、より好ましくはアリル基、メタリル基及びブテニル基からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、さらに好ましくはアリル基又はメタリル基である。
The R 1 to R 4 are preferably an alkyl group, an allyl group or a metalyl group which may have a substituent, and an allyl group is particularly preferable from the viewpoint of film forming ability.
Further, at least one of R 1 to R 4 is preferably a hydrocarbon group having a carbon-carbon unsaturated bond and having 1 to 12 carbon atoms. The hydrocarbon group having a carbon-carbon unsaturated bond may have a carbon-carbon unsaturated bond as a substituent, preferably contains a group having a carbon-carbon unsaturated bond at the terminal, and more preferably allyl. It contains at least one selected from the group consisting of a group, a metalyl group and a butenyl group, and is more preferably an allyl group or a metalyl group.

また、R〜Rは、それぞれ同一でも異なっていてもよいが、好ましくはRとRとが同一の基又はRとRとが同一の基であり、より好ましくはRとRとが同一の基かつRとRとが同一の基であり、特に好ましくはR〜Rの全てが同一の基である。RとRとが同一の基及び/又はRとRとが同一の基であると、負極上で一般式(A)で表される化合物が均一に反応し、絶縁性被膜を好適に形成できるため、好ましい。
前記Xの炭素数は2〜8が好ましく、2〜6が更に好ましい。Xが有していてもよい置換基は、炭化水素基が有していてもよい置換基と同様の置換基が挙げられ、好ましい置換基も同様の基であるが、前記Xは置換基を有さないことが好ましい。
Further, R 1 to R 4 may be the same or different from each other, but preferably R 1 and R 2 are the same group or R 3 and R 4 are the same group, and more preferably R 1 And R 2 are the same group and R 3 and R 4 are the same group, and particularly preferably all of R 1 to R 4 are the same group. When R 1 and R 2 are the same group and / or R 3 and R 4 are the same group, the compound represented by the general formula (A) reacts uniformly on the negative electrode to form an insulating film. It is preferable because it can be preferably formed.
The carbon number of X is preferably 2 to 8, and more preferably 2 to 6. Examples of the substituent that X may have include a substituent similar to the substituent that the hydrocarbon group may have, and a preferable substituent is also a similar group, but the X has a substituent. It is preferable not to have it.

本実施形態に用いる一般式(A)で表される化合物の具体的な例としては以下の構造の化合物が挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the general formula (A) used in the present embodiment include compounds having the following structures.

Figure 2020122158
Figure 2020122158

Figure 2020122158
Figure 2020122158

Figure 2020122158
Figure 2020122158

一般式(A)で表される化合物としては、中でも、好ましくは、以下の構造の化合物が挙げられる。 The compound represented by the general formula (A) preferably includes a compound having the following structure.

Figure 2020122158
Figure 2020122158

Figure 2020122158
Figure 2020122158

一般式(A)で表される化合物としては、さらに好ましくは、以下の構造の化合物が挙げられる。 The compound represented by the general formula (A) is more preferably a compound having the following structure.

Figure 2020122158
Figure 2020122158

Figure 2020122158
Figure 2020122158

一般式(A)で表される化合物としては、特に好ましくは、以下の構造の化合物が挙げられる。 The compound represented by the general formula (A) is particularly preferably a compound having the following structure.

Figure 2020122158
Figure 2020122158

一般式(A)で表される化合物としては、最も好ましくは、以下の構造の化合物が挙げられる。 The compound represented by the general formula (A) is most preferably a compound having the following structure.

Figure 2020122158
Figure 2020122158

本実施形態に用いる一般式(A)で表される化合物は、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
本実施形態の非水系電解液全体に対する一般式(A)で表される化合物の含有量は、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上であり、また、通常10質量%以下、好ましくは2.00質量%以下、より好ましくは1.50質量%以下、さらに好ましくは1.00質量%以下、特に好ましくは0.75質量%以下、最も好ましくは0.60質量%以下である。一般式(A)で表される化合物の含有量がこの範囲であれば高温保存におけるガスの発生が抑制できるだけでなく、電池抵抗の増加も抑制できる。非水系電解液中の一般式(A)で表される化合物の含有量の測定方法は、例えば、H−NMRが挙げられる。
As the compound represented by the general formula (A) used in the present embodiment, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.
The content of the compound represented by the general formula (A) in the entire non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, based on 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. , More preferably 0.05% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 2.00% by mass or less, more preferably 1.50% by mass or less, still more preferably 1.00% by mass or less. It is particularly preferably 0.75% by mass or less, and most preferably 0.60% by mass or less. When the content of the compound represented by the general formula (A) is within this range, not only the generation of gas in high temperature storage can be suppressed, but also the increase in battery resistance can be suppressed. Examples of the method for measuring the content of the compound represented by the general formula (A) in the non-aqueous electrolyte solution include 1 1 H-NMR.

一般式(A)で表される化合物を含有する非水系電解液を用いることにより、高温保存におけるガス発生の抑制だけでなく、電池抵抗の増加も抑制できるメカニズムは明らかではないが、以下の様に推測する。
非水系電解液の構成成分であるリチウム塩や溶媒であるカーボネート化合物は、初期充電時に負極と電気化学的に反応し、分解反応が進行する。一般式(A)で表される化合物は構造内に、それら還元分解物と反応する部位を有するため、負極上に一般式(A)で表される化合物と電解液成分の分解物から成る複合的な被膜を形成する。この被膜は高温下での絶縁性が高いため、高温保存時の負極での副反応を抑え、ガス発生を抑制する。また、従来用いられてきた、例えば、特許文献1に記載された重合性官能基を分子内に有するイソシアヌル酸化合物は、初回充電時に反応が十分に進行せずに構造内の反応部位が残っている場合は、高温保存時に電解液の還元分解物と残存している反応部位との反応が過剰に進行し、電池抵抗が増大してしまうと考えられる。一方、一般式(A)で表される化合物は、還元分解物との反応性を有するユニットの間にアルキレン鎖を有するため、例え、初回充電時に反応が十分に進行せずに構造内の反応部位が残ってしまっている場合でも、高温保存試験中に被膜形成反応が均一に進行し、局所的な抵抗増大を抑制することに成功したものと推測する。これにより、高温保存におけるガス発生の抑制だけでなく、電池抵抗の増加抑制の両方を実現することができたものと推測する。
The mechanism by which a non-aqueous electrolyte solution containing a compound represented by the general formula (A) can be used not only to suppress gas generation during high-temperature storage but also to suppress an increase in battery resistance is not clear, but is as follows. Guess to.
The lithium salt which is a component of the non-aqueous electrolyte solution and the carbonate compound which is a solvent react electrochemically with the negative electrode at the time of initial charging, and the decomposition reaction proceeds. Since the compound represented by the general formula (A) has a site in the structure that reacts with the reduced decomposition products, a composite composed of the compound represented by the general formula (A) and the decomposition product of the electrolytic solution component on the negative electrode. Form a typical film. Since this coating has high insulating properties at high temperatures, it suppresses side reactions at the negative electrode during storage at high temperatures and suppresses gas generation. Further, in the conventionally used isocyanuric acid compound having a polymerizable functional group in the molecule described in Patent Document 1, for example, the reaction does not proceed sufficiently at the time of initial charging, and a reaction site in the structure remains. If so, it is considered that the reaction between the reduced decomposition product of the electrolytic solution and the remaining reaction site proceeds excessively during storage at a high temperature, and the battery resistance increases. On the other hand, since the compound represented by the general formula (A) has an alkylene chain between the units having reactivity with the reducing decomposition product, the reaction does not proceed sufficiently at the time of initial charging, and the reaction in the structure does not proceed sufficiently. It is presumed that the film-forming reaction proceeded uniformly during the high-temperature storage test and succeeded in suppressing the local increase in resistance even when the site remained. As a result, it is presumed that not only the suppression of gas generation in high temperature storage but also the suppression of the increase in battery resistance could be realized.

一般式(A)で表される化合物の製造方法は、特に限定されず、例えば特開2015−151413号公報に開示された方法等、公知の方法により製造可能である。
なお、本実施形態の非水系電解液に、一般式(A)で表される化合物を含有させる方法は、特に制限されない。上記化合物を直接電解液に添加する方法の他に、電池内又は電解液中において上記化合物を発生させる方法が挙げられる。
本実施形態における一般式(A)で表される化合物の含有量とは、非水系電解液の製造時点、非水系電解液の電池への注液時点又は電池として出荷された何れかの時点での含有量を意味する。
The method for producing the compound represented by the general formula (A) is not particularly limited, and the compound can be produced by a known method such as the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-151413.
The method of incorporating the compound represented by the general formula (A) into the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment is not particularly limited. In addition to the method of directly adding the compound to the electrolytic solution, a method of generating the compound in a battery or an electrolytic solution can be mentioned.
The content of the compound represented by the general formula (A) in the present embodiment is at the time of manufacturing the non-aqueous electrolyte solution, at the time of injecting the non-aqueous electrolyte solution into the battery, or at any time when the non-aqueous electrolyte solution is shipped as a battery. Means the content of.

<1−2.添加剤>
本実施形態の非水系電解液は、本発明の効果を著しく損なわない範囲において、各種の添加剤を含有していてもよい。添加剤は、従来公知のものを任意に用いることができる。添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
添加剤としては、なかでも、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート、シアノ基を有する化合物、ジイソシアネート化合物、環状スルホン酸エステル、フッ素化された塩及びオキサラート塩からなる群Wより選ばれる少なくとも1種の化合物が好ましい。
<1-2. Additives>
The non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment may contain various additives as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. As the additive, conventionally known additives can be arbitrarily used. As the additive, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.
The additive comprises, among others, a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, a cyclic carbonate having a fluorine atom, a compound having a cyano group, a diisocyanate compound, a cyclic sulfonic acid ester, a fluorinated salt and an oxalate salt. At least one compound selected from Group W is preferred.

<1−2−1.炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート>
前記群Wにおける炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート(以下、「不飽和環状カーボネート」と記載する場合がある)としては、炭素−炭素二重結合または炭素−炭素三重結合を有する環状カーボネートであれば、特に制限はなく、任意の不飽和環状カーボネートを用いることができる。なお、芳香環を有する環状カーボネートも、不飽和環状カーボネートに包含されることとする。
<1-2-1. Cyclic carbonate with carbon-carbon unsaturated bond>
The cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond in the group W (hereinafter, may be referred to as “unsaturated cyclic carbonate”) is a cyclic carbonate having a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond. If there is, there is no particular limitation, and any unsaturated cyclic carbonate can be used. The cyclic carbonate having an aromatic ring is also included in the unsaturated cyclic carbonate.

不飽和環状カーボネートとしては、ビニレンカーボネート類;芳香環、炭素−炭素二重結合または炭素−炭素三重結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート類;フェニル基を有する環状カーボネート類;ビニル基を有する環状カーボネート類;アリル基を有する環状カーボネート類;カテコール基を有する環状カーボネート類等が挙げられる。好ましくは、ビニレンカーボネート類;ビニル基を有するエチレンカーボネート類;アリル基を有するエチレンカーボネート類;フェニル基を有するエチレンカーボネート類;である。 The unsaturated cyclic carbonates include vinylene carbonates; ethylene carbonates substituted with a substituent having an aromatic ring, a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond; cyclic carbonates having a phenyl group; and having a vinyl group. Cyclic carbonates; cyclic carbonates having an allyl group; cyclic carbonates having a catechol group and the like can be mentioned. Preferred are vinylene carbonates; ethylene carbonates having a vinyl group; ethylene carbonates having an allyl group; ethylene carbonates having a phenyl group;

ビニレンカーボネート類としては、
ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、4,5−ジメチルビニレンカーボネート、フェニルビニレンカーボネート、4,5−ジフェニルビニレンカーボネート、ビニルビニレンカーボネート、4,5−ジビニルビニレンカーボネート、アリルビニレンカーボネート、4,5−ジアリルビニレンカーボネート、4−フルオロビニレンカーボネート、4−フルオロ−5−メチルビニレンカーボネート、4−フルオロ−5−フェニルビニレンカーボネート、4−フルオロ−5−ビニルビニレンカーボネート、4−アリル−5−フルオロビニレンカーボネート等が挙げられる。
As vinylene carbonates,
Vinylene carbonate, methylvinylene carbonate, 4,5-dimethylvinylene carbonate, phenylvinylene carbonate, 4,5-diphenylvinylene carbonate, vinylvinylene carbonate, 4,5-divinylvinylene carbonate, allylvinylene carbonate, 4,5-diallylvinylene carbonate , 4-Fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-5-methylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-phenylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-vinylvinylene carbonate, 4-allyl-5-fluorovinylene carbonate and the like. ..

芳香環、炭素−炭素二重結合または炭素−炭素三重結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート類の具体例としては、
ビニルエチレンカーボネート、4,5−ジビニルエチレンカーボネート、4−メチル−5−ビニルエチレンカーボネート、4−アリル−5−ビニルエチレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネート、4,5−ジエチニルエチレンカーボネート、4−メチル−5−エチニルエチレンカーボネート、4−ビニル−5−エチニルエチレンカーボネート、4−アリル−5−エチニルエチレンカーボネート、フェニルエチレンカーボネート、4,5−ジフェニルエチレンカーボネート、4−フェニル−5−ビニルエチレンカーボネート、4−アリル−5−フェニルエチレンカーボネート、アリルエチレンカーボネート、4,5−ジアリルエチレンカーボネート、4−メチル−5−アリルエチレンカーボネート等が挙げられる。
Specific examples of ethylene carbonates substituted with substituents having an aromatic ring, a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond include
Vinyl ethylene carbonate, 4,5-divinylethylene carbonate, 4-methyl-5-vinylethylene carbonate, 4-allyl-5-vinylethylene carbonate, ethynylethylene carbonate, 4,5-dietinylethylene carbonate, 4-methyl-5 -Ethynyl ethylene carbonate, 4-vinyl-5-ethynyl ethylene carbonate, 4-allyl-5-ethynyl ethylene carbonate, phenylethylene carbonate, 4,5-diphenylethylene carbonate, 4-phenyl-5-vinylethylene carbonate, 4-allyl Examples thereof include -5-phenylethylene carbonate, allylethylene carbonate, 4,5-diallylethylene carbonate, 4-methyl-5-allylethylene carbonate and the like.

中でも、好ましい不飽和環状カーボネートとしては、
ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、4,5−ジメチルビニレンカーボネート、ビニルビニレンカーボネート、4,5−ジビニルビニレンカーボネート、アリルビニレンカーボネート、4,5−ジアリルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、4,5−ジビニルエチレンカーボネート、4−メチル−5−ビニルエチレンカーボネート、アリルエチレンカーボネート、4,5−ジアリルエチレンカーボネート、4−メチル−5−アリルエチレンカーボネート、4−アリル−5−ビニルエチレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネート、4,5−ジエチニルエチレンカーボネート、4−メチル−5−エチニルエチレンカーボネート、4−ビニル−5−エチニルエチレンカーボネートが挙げられる。
Among them, as a preferable unsaturated cyclic carbonate,
Vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, 4,5-dimethylvinylene carbonate, vinyl vinylene carbonate, 4,5-divinyl vinylene carbonate, allyl vinylene carbonate, 4,5-diallyl vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, 4,5-divinyl ethylene carbonate , 4-Methyl-5-vinylethylene carbonate, allylethylene carbonate, 4,5-diallylethylene carbonate, 4-methyl-5-allylethylene carbonate, 4-allyl-5-vinylethylene carbonate, ethynylethylene carbonate, 4,5 -Diethynyl ethylene carbonate, 4-methyl-5-ethynyl ethylene carbonate, 4-vinyl-5-ethynyl ethylene carbonate can be mentioned.

また、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネートはさらに安定な界面保護被膜を形成するので、特に好ましい。
不飽和環状カーボネートの分子量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。前記分子量は、好ましくは80以上、より好ましくは85以上であり、また、好ましくは250以下、より好ましくは150以下である。この範囲であれば、非水系電解液に対する不飽和環状カーボネートの溶解性を確保しやすく、本発明の効果が十分に発現されやすい。不飽和環状カーボネートの製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。また、市販品を入手して使用してもよい。
Further, vinylene carbonate, vinylethylene carbonate, and ethynylethylene carbonate are particularly preferable because they form a more stable interfacial protective film.
The molecular weight of the unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited and is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. The molecular weight is preferably 80 or more, more preferably 85 or more, and preferably 250 or less, more preferably 150 or less. Within this range, the solubility of the unsaturated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolyte solution can be easily ensured, and the effect of the present invention can be sufficiently exhibited. The method for producing the unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and a known method can be arbitrarily selected for production. Alternatively, a commercially available product may be obtained and used.

不飽和環状カーボネートは、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、本実施形態の非水系電解液全体に対する不飽和環状カーボネートの含有量は、非水系電解液100質量%中、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上であり、また、5.0質量%以下、好ましくは4.0質量%以下、より好ましくは3.0質量%以下、特に好ましくは2.0質量%以下である。不飽和環状カーボネートの含有量がこの範囲内であれば、高温保存時に電池抵抗が増大するといった事態を回避しやすい。不飽和環状カーボネートを2種以上併用する場合には、不飽和環状カーボネートの合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。 As the unsaturated cyclic carbonate, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio. The content of the unsaturated cyclic carbonate with respect to the entire non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, based on 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. Further, it is 5.0% by mass or less, preferably 4.0% by mass or less, more preferably 3.0% by mass or less, and particularly preferably 2.0% by mass or less. When the content of the unsaturated cyclic carbonate is within this range, it is easy to avoid a situation in which the battery resistance increases during storage at a high temperature. When two or more unsaturated cyclic carbonates are used in combination, the total amount of unsaturated cyclic carbonates may satisfy the above range.

<1−2−2.フッ素原子を有する環状カーボネート>
前記群Wにおけるフッ素原子を有する環状カーボネートとしては、炭素原子数2〜6のアルキレン基を有する環状カーボネートのフッ素化物、及びその誘導体が挙げられ、例えばエチレンカーボネートのフッ素化物、及びその誘導体が挙げられる。エチレンカーボネートのフッ素化物の誘導体としては、例えば、アルキル基(例えば、炭素原子数1〜4個のアルキル基)で置換されたエチレンカーボネートのフッ素化物が挙げられる。中でもフッ素原子を1〜8個有するエチレンカーボネート、及びその誘導体が好ましい。
<1-2-2. Cyclic carbonate with fluorine atom>
Examples of the cyclic carbonate having a fluorine atom in the group W include a fluoride of a cyclic carbonate having an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms and a derivative thereof, and examples thereof include a fluoride of ethylene carbonate and a derivative thereof. .. Derivatives of the fluorinated product of ethylene carbonate include, for example, a fluorinated product of ethylene carbonate substituted with an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms). Of these, ethylene carbonate having 1 to 8 fluorine atoms and a derivative thereof are preferable.

具体的には、
モノフルオロエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロエチレンカーボネート、4−フルオロ−4−メチルエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロ−4−メチルエチレンカーボネート、4−フルオロ−5−メチルエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロ−5−メチルエチレンカーボネート、4−(フルオロメチル)−エチレンカーボネート、4−(ジフルオロメチル)−エチレンカーボネート、4−(トリフルオロメチル)−エチレンカーボネート、4−(フルオロメチル)−4−フルオロエチレンカーボネート、4−(フルオロメチル)−5−フルオロエチレンカーボネート、4−フルオロ−4,5−ジメチルエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロ−4,5−ジメチルエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロ−5,5−ジメチルエチレンカーボネート等が挙げられる。
In particular,
Monofluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate, 4-fluoro-4-methylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-methylethylene carbonate, 4-fluoro-5-methyl Ethylene carbonate, 4,4-difluoro-5-methylethylene carbonate, 4- (fluoromethyl) -ethylene carbonate, 4- (difluoromethyl) -ethylene carbonate, 4- (trifluoromethyl) -ethylene carbonate, 4- (fluoromethyl) Methyl) -4-fluoroethylene carbonate, 4- (fluoromethyl) -5-fluoroethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-dimethylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-dimethylethylene carbonate, 4, Examples thereof include 4-difluoro-5,5-dimethylethylene carbonate and the like.

中でも、モノフルオロエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロエチレンカーボネート及び4,5−ジフルオロエチレンカーボネートよりなる群から選ばれる少なくとも1種が、非水系電解液に高イオン伝導性を与え、かつ好適に界面保護被膜を形成する点でより好ましい。 Among them, at least one selected from the group consisting of monofluoroethylene carbonate, 4,4-difluoroethylene carbonate and 4,5-difluoroethylene carbonate imparts high ionic conductivity to the non-aqueous electrolyte solution and preferably provides interface protection. It is more preferable in terms of forming a film.

フッ素原子を有する環状カーボネート化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。実施形態非水系電解液全体に対するフッ素原子を有する環状カーボネートの含有量に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.5質量%以上、特に好ましくは1質量%以上であり、また、通常50.0質量%以下、好ましくは30.0質量%以下、より好ましくは20.0質量%以下、更に好ましくは10.0質量%以下である。フッ素原子を有する環状カーボネート化合物を2種以上併用する場合には、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物の合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。 As the cyclic carbonate compound having a fluorine atom, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio. Embodiment There is no limitation on the content of the cyclic carbonate having a fluorine atom with respect to the whole non-aqueous electrolyte solution, and it is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but it is usually 0.001 mass by mass in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. % Or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 0.5% by mass or more, particularly preferably 1% by mass or more, and usually 50.0% by mass. Hereinafter, it is preferably 30.0% by mass or less, more preferably 20.0% by mass or less, and further preferably 10.0% by mass or less. When two or more kinds of cyclic carbonate compounds having a fluorine atom are used in combination, the total amount of the cyclic carbonate compounds having a fluorine atom may satisfy the above range.

<1−2−3.シアノ基を有する化合物>
前記群Wにおけるシアノ基を有する化合物としては、分子内にシアノ基を有している化合物であれば特にその種類は限定されないが、下記一般式(11)で表される化合物がより好ましい。シアノ基を有する化合物の製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。
<1-2-3. Compounds with cyano groups>
The type of the compound having a cyano group in the group W is not particularly limited as long as it is a compound having a cyano group in the molecule, but the compound represented by the following general formula (11) is more preferable. The method for producing the compound having a cyano group is not particularly limited, and a known method can be arbitrarily selected for production.

Figure 2020122158
Figure 2020122158

一般式(11)中、Tは、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子およびリン原子からなる群から選ばれる原子で構成された有機基を表し、Uは置換基を有していてもよい炭素数1から10のV価の有機基である。Vは1以上の整数であり、Vが2以上の場合は、Tは互いに同一であっても異なっていてもよい。
シアノ基を有する化合物の分子量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。シアノ基を有する化合物の分子量は、通常40以上であり、好ましくは45以上、より好ましくは50以上であり、また、通常200以下、好ましくは180以下、より好ましくは170以下である。シアノ基を有する化合物の分子量がこの範囲であれば、非水系電解液に対するシアノ基を有する化合物の溶解性を確保しやすく、本発明の効果が発現されやすい。
In the general formula (11), T represents an organic group composed of an atom selected from the group consisting of a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom and a phosphorus atom, and U represents an organic group having a substituent. It is a good V-valent organic group having 1 to 10 carbon atoms. V is an integer of 1 or more, and when V is 2 or more, T may be the same or different from each other.
The molecular weight of the compound having a cyano group is not particularly limited and is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. The molecular weight of the compound having a cyano group is usually 40 or more, preferably 45 or more, more preferably 50 or more, and usually 200 or less, preferably 180 or less, more preferably 170 or less. When the molecular weight of the compound having a cyano group is within this range, it is easy to secure the solubility of the compound having a cyano group in a non-aqueous electrolyte solution, and the effect of the present invention is likely to be exhibited.

一般式(11)で表される化合物の具体例としては、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、イソバレロニトリル、ラウロニトリル、2−メチルブチロニトリル、トリメチルアセトニトリル、ヘキサンニトリル、シクロペンタンカルボニトリル、シクロヘキサンカルボニトリル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、クロトノニトリル、3−メチルクロトノニトリル、2−メチル−2−ブテン二トリル、2−ペンテンニトリル、2−メチル−2−ペンテンニトリル、3−メチル−2−ペンテンニトリル、2−ヘキセンニトリル、フルオロアセトニトリル、ジフルオロアセトニトリル、トリフルオロアセトニトリル、2−フルオロプロピオニトリル、3−フルオロプロピオニトリル、2,2−ジフルオロプロピオニトリル、2,3−ジフルオロプロピオニトリル、3,3−ジフルオロプロピオニトリル、2,2,3−トリフルオロプロピオニトリル、3,3,3−トリフルオロプロピオニトリル、3,3’−オキシジプロピオニトリル、3,3’−チオジプロピオニトリル、1,2,3−プロパントリカルボニトリル、1,3,5−ペンタントリカルボニトリル、ペンタフルオロプロピオニトリル等のシアノ基を1つ有する化合物; Specific examples of the compound represented by the general formula (11) include acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, valeronitrile, isovaleronitrile, lauronitrile, 2-methylbutyronitrile, and trimethylnitrile. , Hexannitrile, cyclopentanecarbonitrile, cyclohexanecarbonitrile, acrylonitrile, methacrylonitrile, crotononitrile, 3-methylcrotononitrile, 2-methyl-2-butennitril, 2-pentenenitrile, 2-methyl-2 -Pentene Nitrile, 3-Methyl-2-Pentene Nitrile, 2-Hexen Nitrile, Fluoroacetant, Difluoronitrile, Trifluoronitrile, 2-Fluoropropionitrile, 3-Fluoropropionitrile, 2,2-difluoropropionitrile , 2,3-Difluoropropionitrile, 3,3-difluoropropionitrile, 2,2,3-trifluoropropionitrile, 3,3,3-trifluoropropionitrile, 3,3'-oxydipropionitrile , 3,3'-thiodipropionitrile, 1,2,3-propanetricarbonitrile, 1,3,5-pentanetricarbonitrile, pentafluoropropionitrile and other compounds with one cyano group;

マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、アゼラニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル、ドデカンジニトリル、メチルマロノニトリル、エチルマロノニトリル、イソプロピルマロノニトリル、tert−ブチルマロノニトリル、メチルスクシノニトリル、2,2−ジメチルスクシノニトリル、2,3−ジメチルスクシノニトリル、トリメチルスクシノニトリル、テトラメチルスクシノニトリル、3,3’−(エチレンジオキシ)ジプロピオニトリル、3,3’−(エチレンジチオ)ジプロピオニトリル等のシアノ基を2つ有する化合物;
1,2,3−トリス(2−シアノエトキシ)プロパン、トリス(2−シアノエチル)アミン等のシアノ基を3つ有する化合物;
Marononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimeronitrile, suberonitrile, azelanitrile, sebaconitrile, undecandinitrile, dodecandinitrile, methylmalononitrile, ethylmalononitrile, isopropylmalononitrile, tert-butylmalononitrile, methylsuccinonitrile , 2,2-Dimethylsuccinonitrile, 2,3-dimethylsuccinonitrile, trimethylsuccinonitrile, tetramethylsuccinonitrile, 3,3'-(ethylenedioxy) dipropionitrile, 3,3'-( Ethylenedithio) A compound having two cyano groups such as dipropionitrile;
Compounds having three cyano groups such as 1,2,3-tris (2-cyanoethoxy) propane and tris (2-cyanoethyl) amine;

メチルシアネート、エチルシアネート、プロピルシアネート、ブチルシアネート、ペンチルシアネート、ヘキシルシアネート、ヘプチルシアネートなどのシアネート化合物;
メチルチオシアネート、エチルチオシアネート、プロピルチオシアネート、ブチルチオシアネート、ペンチルチオシアネート、ヘキシルチオシアネート、ヘプチルチオシアネート、メタンスルホニルシアニド、エタンスルホニルシアニド、プロパンスルホニルシアニド、ブタンスルホニルシアニド、ペンタンスルホニルシアニド、ヘキサンスルホニルシアニド、ヘプタンスルホニルシアニド、メチルスルフロシアニダート、エチルスルフロシアニダート、プロピルスルフロシアニダート、ブチルスルフロシアニダート、ペンチルスルフロシアニダート、ヘキシルスルフロシアニダート、ヘプチルスルフロシアニダートなどの含硫黄化合物;
Cyanate compounds such as methyl cyanate, ethyl cyanate, propyl cyanate, butyl cyanate, pentyl cyanate, hexyl cyanate, heptyl cyanate;
Methylthiocyanate, ethylthiocianate, propylthiocyanate, butylthiocyanate, pentylthiocianate, hexylthiocianate, heptylthiocianate, methanesulfonylcyanide, ethanesulfonylyanide, propanesulfonylcyanide, butanesulfonylchanide, pentansulfonylcyanide, hexanesulfonylcyanide , Heptane sulfonyl cyanide, methylsulfrosianidate, ethylsulfrosianidate, propylsulfrosianidate, butylsulfrosianidate, pentylsulfrosianidate, hexylsulfrosianidate, heptylsul Sulfur-containing compounds such as frocyanidate;

シアノジメチルホスフィン、シアノジメチルホスフィンオキシド、シアノメチルホスフィン酸メチル、シアノメチル亜ホスフィン酸メチル、ジメチルホスフィン酸シアニド、ジメチル亜ホスフィン酸シアニド、シアノホスホン酸ジメチル、シアノ亜ホスホン酸ジメチル、メチルホスホン酸シアノメチル、メチル亜ホスホン酸シアノメチル、リン酸シアノジメチル亜リン酸シアノジメチルなどの含リン化合物;
等が挙げられる。
Cyanodimethylphosphine, cyanodimethylphosphine oxide, methyl cyanomethylphosphinate, methyl cyanomethyl phosphinate, dimethylphosphinic acid cyanide, dimethyl subphosphinic acid cyanide, dimethyl cyanophosphonate, dimethyl cyano subphosphonate, cyanomethyl methylphosphonate, methyl subphosphon Phosphate-containing compounds such as cyanomethyl acid, cyanodimethyl phosphate, cyanodimethyl phosphite;
And so on.

これらのうち、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、イソバレロニトリル、ラウロニトリル、クロトノニトリル、3−メチルクロトノニトリル、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、アゼラニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル、ドデカンジニトリルが保存特性向上の点から好ましく、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、アゼラニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル、ドデカンジニトリル等のシアノ基を2つ有する化合物がより好ましい。 Of these, acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, valeronitrile, isovaleronitrile, lauronitrile, crotononitrile, 3-methylcrotononitrile, malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, Pimeronitrile, Suberonitrile, Azelanitrile, Sevaconitrile, Undecandinitrile, and Dodecandinitrile are preferable from the viewpoint of improving storage characteristics. A compound having two cyano groups such as nitrile is more preferable.

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

<1−2−4.ジイソシアネート化合物>
前記群Wにおけるジイソシアネート化合物としては、分子内に、窒素原子をイソシアナト基にのみ有し、また、イソシアナト基を2つ有していて、下記一般式(12)で表される化合物が好ましい。
<1-2-4. Diisocyanate compound>
As the diisocyanate compound in the group W, a compound having a nitrogen atom only in the isocyanato group and two isocyanato groups in the molecule and represented by the following general formula (12) is preferable.

Figure 2020122158
Figure 2020122158

上記一般式(12)において、Yは環状構造を含み、かつ炭素数2以上15以下の有機基である。Yの炭素数は、通常2以上、好ましくは3以上、より好ましくは4以上であり、また、通常15以下、好ましくは14以下、より好ましくは12以下、さらに好ましくは10以下、特に好ましくは8以下である。
上記一般式(12)中、Yは、炭素数4〜6のシクロアルキレン基あるいは芳香族炭化水素基を1つ以上有する、炭素数4〜15の有機基であることが特に好ましい。このとき、シクロアルキレン基上の水素原子はメチル基またはエチル基で置換されていてもよい。上記環状構造を有するジイソシアネート化合物は、立体的に嵩高い分子であるため、正極上での副反応が起こりにくく、その結果、サイクル特性ならびに高温保存特性が向上する。
In the above general formula (12), Y is an organic group having a cyclic structure and having 2 or more and 15 or less carbon atoms. The carbon number of Y is usually 2 or more, preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and usually 15 or less, preferably 14 or less, more preferably 12 or less, still more preferably 10 or less, particularly preferably 8. It is as follows.
In the general formula (12), Y is particularly preferably an organic group having 4 to 15 carbon atoms and having one or more cycloalkylene groups having 4 to 6 carbon atoms or aromatic hydrocarbon groups. At this time, the hydrogen atom on the cycloalkylene group may be substituted with a methyl group or an ethyl group. Since the diisocyanate compound having a cyclic structure is a sterically bulky molecule, side reactions on the positive electrode are unlikely to occur, and as a result, the cycle characteristics and the high temperature storage characteristics are improved.

シクロアルキレン基あるいは芳香族炭化水素基に結合する基の結合部位は特段限定されず、メタ位、パラ位、オルト位のいずれであってもよいが、メタ位又はパラ位が、皮膜間架橋距離が適切となることでリチウムイオン伝導性に有利となり、抵抗を低下させやすいために好ましい。また、シクロアルキレン基はシクロペンチレン基又はシクロへキシレン基であることが、ジイソシアネート化合物自体が副反応を起こしにくい観点で好ましく、シクロへキシレン基であることが、分子運動性の影響により抵抗を低下させやすいことからより好ましい。 The bonding site of the group bonded to the cycloalkylene group or the aromatic hydrocarbon group is not particularly limited and may be any of the meta-position, the para-position and the ortho-position, but the meta-position or the para-position is the cross-linking distance between the films. Is preferable because it is advantageous for lithium ion conductivity and the resistance is easily lowered. Further, the cycloalkylene group is preferably a cyclopentylene group or a cyclohexylene group from the viewpoint that the diisocyanate compound itself is unlikely to cause a side reaction, and a cyclohexylene group is preferable because of the influence of molecular motility. It is more preferable because it is easily lowered.

また、シクロアルキレン基あるいは芳香族炭化水素基とイソシアナト基との間には炭素数1〜3のアルキレン基を有していることが好ましい。アルキレン基を有することで立体的に嵩高くなるため、正極上での副反応が起こりにくくなる。さらにアルキレン基が炭素数1〜3であれば全分子量に対するイソシアナト基の占める割合が大きく変化しないため、本発明の効果が顕著に発現しやすくなる。 Further, it is preferable to have an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms between the cycloalkylene group or the aromatic hydrocarbon group and the isocyanato group. Since it has an alkylene group, it becomes sterically bulky, so that side reactions on the positive electrode are less likely to occur. Further, if the alkylene group has 1 to 3 carbon atoms, the ratio of the isocyanato group to the total molecular weight does not change significantly, so that the effect of the present invention can be remarkably exhibited.

上記一般式(12)で表されるジイソシアネート化合物の分子量は特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。前記分子量は、通常80以上であり、好ましくは115以上、より好ましくは170以上であり、また、通常300以下であり、好ましくは230以下である。ジイソシアネート化合物の分子量がこの範囲であれば、非水系電解液に対するジイソシアネート化合物の溶解性を確保しやすく、本発明の効果が発現されやすい。 The molecular weight of the diisocyanate compound represented by the general formula (12) is not particularly limited and is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. The molecular weight is usually 80 or more, preferably 115 or more, more preferably 170 or more, and usually 300 or less, preferably 230 or less. When the molecular weight of the diisocyanate compound is within this range, it is easy to secure the solubility of the diisocyanate compound in a non-aqueous electrolyte solution, and the effect of the present invention is likely to be exhibited.

ジイソシアネート化合物の具体例としては、例えば、1,2−ジイソシアナトシクロペンタン、1,3−ジイソシアナトシクロペンタン、1,2−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,3−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,4−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,2−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタン−2,2’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−2,4’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−3,3’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、等のシクロアルカン環含有ジイソシアネート類; Specific examples of the diisocyanate compound include 1,2-diisocyanatocyclopentane, 1,3-diisocyanatocyclopentane, 1,2-diisocyanatocyclohexane, 1,3-diisocyanatocyclohexane, 1, 4-Diisocyanatocyclohexane, 1,2-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, dicyclohexylmethane-2,2' Cycloalkane ring-containing diisocyanates such as −diisocyanate, dicyclohexylmethane-2,4′-diisocyanate, dicyclohexylmethane-3,3′-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, etc.;

1,2−フェニレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、トリレン−2,3−ジイソシアネート、トリレン−2,4−ジイソシアネート、トリレン−2,5−ジイソシアネート、トリレン−2,6−ジイソシアネート、トリレン−3,4−ジイソシアネート、トリレン−3,5−ジイソシアネート、1,2−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、2,4−ジイソシアナトビフェニル、2,6−ジイソシアナトビフェニル、2,2’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジイソシアナトビフェニル、4,4’−ジイソシアナト−2−メチルビフェニル、4,4’−ジイソシアナト−3−メチルビフェニル、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルビフェニル、4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、4,4’−ジイソシアナト−2−メチルジフェニルメタン、4,4’−ジイソシアナト−3−メチルジフェニルメタン、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、1,5−ジイソシアナトナフタレン、1,8−ジイソシアナトナフタレン、2,3−ジイソシアナトナフタレン、1,5−ビス(イソシアナトメチル)ナフタレン、1,8−ビス(イソシアナトメチル)ナフタレン、2,3−ビス(イソシアナトメチル)ナフタレン等の芳香環含有ジイソシアネート類;などが挙げられる。 1,2-phenylenediisocyanate, 1,3-phenylenediocyanate, 1,4-phenylenediocyanate, tolylen-2,3-diisocyanate, tolylen-2,4-diisocyanate, tolylen-2,5-diisocyanate, tolylen-2,6 -Diisocyanate, Trilen-3,4-Diisocyanate, Trilen-3,5-Diisocyanate, 1,2-bis (isocyanatomethyl) benzene, 1,3-bis (isocyanatomethyl) benzene, 1,4-bis (isocyanatomethyl) Natomethyl) benzene, 2,4-diisocyanatobiphenyl, 2,6-diisocyanatobiphenyl, 2,2'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-diisocyanatobiphenyl, 4,4'-diisocyanato- 2-Methylbiphenyl, 4,4'-diisocyanato-3-methylbiphenyl, 4,4'-diisocyanato-3,3'-dimethylbiphenyl, 4,4'-diisocyanato diphenylmethane, 4,4'-diisocyanato-2 -Methyldiphenylmethane, 4,4'-diisocyanato-3-methyldiphenylmethane, 4,4'-diisocyanato-3,3'-dimethyldiphenylmethane, 1,5-diisocyanatonaphthalene, 1,8-diisocyanatonaphthalene, 2 , 3-Diisocyanatonaphthalene, 1,5-bis (isocyanatomethyl) naphthalene, 1,8-bis (isocyanatomethyl) naphthalene, 2,3-bis (isocyanatomethyl) naphthalene and other aromatic ring-containing diisocyanates ; And so on.

これらの中でも、1,2−ジイソシアナトシクロペンタン、1,3−ジイソシアナトシクロペンタン、1,2−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,3−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,4−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,2−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,2−フェニレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、1,2−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、2,4−ジイソシアナトビフェニル、2,6−ジイソシアナトビフェニルが、負極上により緻密な複合的な皮膜が形成され、その結果、電池耐久性が向上するため、好ましい。 Among these, 1,2-diisocyanatocyclopentane, 1,3-diisocyanatocyclopentane, 1,2-diisocyanatocyclohexane, 1,3-diisocyanatocyclohexane, 1,4-diisocyanatocyclohexane , 1,2-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,2-phenylenediocyanate, 1,3-phenylenediocyanate , 1,4-Phenylenedisocyanate, 1,2-bis (isocyanatomethyl) benzene, 1,3-bis (isocyanatomethyl) benzene, 1,4-bis (isocyanatomethyl) benzene, 2,4-diisosia Natobiphenyl and 2,6-diisocyanatobiphenyl are preferable because a denser complex film is formed on the negative electrode, and as a result, battery durability is improved.

これらの中でも、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、1,2−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼンが、その分子の対称性から負極上にリチウムイオン伝導性に有利な皮膜が形成され、その結果、低温出力特性及びサイクル特性等の電池特性がさらに向上するため、より好ましい。 Among these, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,3-phenylenediocyanate, 1,4-phenylenediocyanate, 1,2-bis (isocyanato) Methyl) benzene, 1,3-bis (isocyanatomethyl) benzene, and 1,4-bis (isocyanatomethyl) benzene form a film on the negative electrode that is advantageous for lithium ion conductivity due to the symmetry of their molecules. As a result, battery characteristics such as low temperature output characteristics and cycle characteristics are further improved, which is more preferable.

また上述したジイソシアネート化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
本実施形態の非水系電解液において、前記ジイソシアネート化合物の含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、本実施形態の非水系電解液全体に対して、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.3質量%以上、また、通常5質量%以下、好ましくは4質量%以下、より好ましくは3質量%以下、さらに好ましくは2質量%以下である。前記ジイソシアネート化合物の含有量が上記範囲内であると、低温出力及びサイクル特性等の電池特性がさらに向上する傾向にある。
なお、ジイソシアネート化合物の製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。また、市販品を用いてもよい。
Further, the above-mentioned diisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.
In the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment, the content of the diisocyanate compound is not particularly limited and is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 0.3% by mass or more, and usually 5% by mass or less, preferably 4% by mass. Hereinafter, it is more preferably 3% by mass or less, still more preferably 2% by mass or less. When the content of the diisocyanate compound is within the above range, the battery characteristics such as low temperature output and cycle characteristics tend to be further improved.
The method for producing the diisocyanate compound is not particularly limited, and a known method can be arbitrarily selected for production. Moreover, you may use a commercially available product.

<1−2−5.環状スルホン酸エステル>
前記群Wにおける環状スルホン酸エステルについては、特にその種類は限定されない。
環状スルホン酸エステルの具体例としては、例えば、
1,3−プロパンスルトン、1−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、2−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、3−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、1−メチル−1,3−プロパンスルトン、2−メチル−1,3−プロパンスルトン、3−メチル−1,3−プロパンスルトン、1−プロペン−1,3−スルトン、2−プロペン−1,3−スルトン、1−フルオロ−1−プロペン−1,3−スルトン、2−フルオロ−1−プロペン−1,3−スルトン、3−フルオロ−1−プロペン−1,3−スルトン、1−フルオロ−2−プロペン−1,3−スルトン、2−フルオロ−2−プロペン−1,3−スルトン、3−フルオロ−2−プロペン−1,3−スルトン、1−メチル−1−プロペン−1,3−スルトン、2−メチル−1−プロペン−1,3−スルトン、3−メチル−1−プロペン−1,3−スルトン、1−メチル−2−プロペン−1,3−スルトン、2−メチル−2−プロペン−1,3−スルトン、3−メチル−2−プロペン−1,3−スルトン、1,4−ブタンスルトン、1−フルオロ−1,4−ブタンスルトン、2−フルオロ−1,4−ブタンスルトン、3−フルオロ−1,4−ブタンスルトン、4−フルオロ−1,4−ブタンスルトン、1−メチル−1,4−ブタンスルトン、2−メチル−1,4−ブタンスルトン、3−メチル−1,4−ブタンスルトン、4−メチル−1,4−ブタンスルトン、1−ブテン−1,4−スルトン、2−ブテン−1,4−スルトン、3−ブテン−1,4−スルトン、1−フルオロ−1−ブテン−1,4−スルトン、2−フルオロ−1−ブテン−1,4−スルトン、3−フルオロ−1−ブテン−1,4−スルトン、4−フルオロ−1−ブテン−1,4−スルトン、1−フルオロ−2−ブテン−1,4−スルトン、2−フルオロ−2−ブテン−1,4−スルトン、3−フルオロ−2−ブテン−1,4−スルトン、4−フルオロ−2−ブテン−1,4−スルトン、1−フルオロ−3−ブテン−1,4−スルトン、2−フルオロ−3−ブテン−1,4−スルトン、3−フルオロ−3−ブテン−1,4−スルトン、4−フルオロ−3−ブテン−1,4−スルトン、1−メチル−1−ブテン−1,4−スルトン、2−メチル−1−ブテン−1,4−スルトン、3−メチル−1−ブテン−1,4−スルトン、4−メチル−1−ブテン−1,4−スルトン、1−メチル−2−ブテン−1,4−スルトン、2−メチル−2−ブテン−1,4−スルトン、3−メチル−2−ブテン−1,4−スルトン、4−メチル−2−ブテン−1,4−スルトン、1−メチル−3−ブテン−1,4−スルトン、2−メチル−3−ブテン−1,4−スルトン、3−メチル−3−ブテン−1,4−スルトン、4−メチル−3−ブテン−1,4−スルトン、1,5−ペンタンスルトン、1−フルオロ−1,5−ペンタンスルトン、2−フルオロ−1,5−ペンタンスルトン、3−フルオロ−1,5−ペンタンスルトン、4−フルオロ−1,5−ペンタンスルトン、5−フルオロ−1,5−ペンタンスルトン、1−メチル−1,5−ペンタンスルトン、2−メチル−1,5−ペンタンスルトン、3−メチル−1,5−ペンタンスルトン、4−メチル−1,5−ペンタンスルトン、5−メチル−1,5−ペンタンスルトン、1−ペンテン−1,5−スルトン、2−ペンテン−1,5−スルトン、3−ペンテン−1,5−スルトン、4−ペンテン−1,5−スルトン、1−フルオロ−1−ペンテン−1,5−スルトン、2−フルオロ−1−ペンテン−1,5−スルトン、3−フルオロ−1−ペンテン−1,5−スルトン、4−フルオロ−1−ペンテン−1,5−スルトン、5−フルオロ−1−ペンテン−1,5−スルトン、1−フルオロ−2−ペンテン−1,5−スルトン、2−フルオロ−2−ペンテン−1,5−スルトン、3−フルオロ−2−ペンテン−1,5−スルトン、4−フルオロ−2−ペンテン−1,5−スルトン、5−フルオロ−2−ペンテン−1,5−スルトン、1−フルオロ−3−ペンテン−1,5−スルトン、2−フルオロ−3−ペンテン−1,5−スルトン、3−フルオロ−3−ペンテン−1,5−スルトン、4−フルオロ−3−ペンテン−1,5−スルトン、5−フルオロ−3−ペンテン−1,5−スルトン、1−フルオロ−4−ペンテン−1,5−スルトン、2−フルオロ−4−ペンテン−1,5−スルトン、3−フルオロ−4−ペンテン−1,5−スルトン、4−フルオロ−4−ペンテン−1,5−スルトン、5−フルオロ−4−ペンテン−1,5−スルトン、1−メチル−1−ペンテン−1,5−スルトン、2−メチル−1−ペンテン−1,5−スルトン、3−メチル−1−ペンテン−1,5−スルトン、4−メチル−1−ペンテン−1,5−スルトン、5−メチル−1−ペンテン−1,5−スルトン、1−メチル−2−ペンテン−1,5−スルトン、2−メチル−2−ペンテン−1,5−スルトン、3−メチル−2−ペンテン−1,5−スルトン、4−メチル−2−ペンテン−1,5−スルトン、5−メチル−2−ペンテン−1,5−スルトン、1−メチル−3−ペンテン−1,5−スルトン、2−メチル−3−ペンテン−1,5−スルトン、3−メチル−3−ペンテン−1,5−スルトン、4−メチル−3−ペンテン−1,5−スルトン、5−メチル−3−ペンテン−1,5−スルトン、1−メチル−4−ペンテン−1,5−スルトン、2−メチル−4−ペンテン−1,5−スルトン、3−メチル−4−ペンテン−1,5−スルトン、4−メチル−4−ペンテン−1,5−スルトン、5−メチル−4−ペンテン−1,5−スルトンなどのスルトン化合物;
<1-2-5. Cyclic sulfonic acid ester>
The type of the cyclic sulfonic acid ester in the group W is not particularly limited.
Specific examples of the cyclic sulfonic acid ester include, for example,
1,3-Propane sultone, 1-fluoro-1,3-propane sultone, 2-fluoro-1,3-propane sultone, 3-fluoro-1,3-propane sultone, 1-methyl-1,3-propane sultone , 2-Methyl-1,3-Propane Sultone, 3-Methyl-1,3-Propane Sultone, 1-Propen-1,3-Sultone, 2-Propen-1,3-Sultone, 1-Fluoro-1-Propen -1,3-sultone, 2-fluoro-1-propen-1,3-sultone, 3-fluoro-1-propen-1,3-sultone, 1-fluoro-2-propen-1,3-sultone, 2 -Fluoro-2-propen-1,3-sultone, 3-fluoro-2-propen-1,3-sultone, 1-methyl-1-propen-1,3-sultone, 2-methyl-1-propen-1 , 3-Sultone, 3-Methyl-1-propen-1,3-Sultone, 1-Methyl-2-Propen-1,3-Sultone, 2-Methyl-2-Propen-1,3-Sultone, 3-Methyl -2-Propen-1,3-sultone, 1,4-butane sultone, 1-fluoro-1,4-butane sultone, 2-fluoro-1,4-butane sultone, 3-fluoro-1,4-butane sultone, 4-fluoro -1,4-Butansultone, 1-Methyl-1,4-Butansultone, 2-Methyl-1,4-Butansultone, 3-Methyl-1,4-Butansultone, 4-Methyl-1,4-Butansultone, 1-Butene -1,4-sultone, 2-butene-1,4-sultone, 3-butene-1,4-sultone, 1-fluoro-1-butene-1,4-sultone, 2-fluoro-1-butene-1 , 4-sultone, 3-fluoro-1-butene-1,4-sultone, 4-fluoro-1-butene-1,4-sultone, 1-fluoro-2-butene-1,4-sultone, 2-fluoro -2-butene-1,4-sultone, 3-fluoro-2-butene-1,4-sultone, 4-fluoro-2-butene-1,4-sultone, 1-fluoro-3-butene-1,4 -Sultone, 2-fluoro-3-butene-1,4-sultone, 3-fluoro-3-butene-1,4-sultone, 4-fluoro-3-butene-1,4-sultone, 1-methyl-1 -Buten-1,4-sultone, 2-methyl-1-butene-1,4-sultone, 3-methyl-1-butene-1,4-sultone, 4-methyl-1-butene-1,4-sultone , 1-Methyl-2-butene-1,4 -Sultone, 2-methyl-2-butene-1,4-sultone, 3-methyl-2-butene-1,4-sultone, 4-methyl-2-butene-1,4-sultone, 1-methyl-3 -Buten-1,4-sultone, 2-methyl-3-butene-1,4-sultone, 3-methyl-3-butene-1,4-sultone, 4-methyl-3-butene-1,4-sultone , 1,5-Pentan Sultone, 1-Fluoro-1,5-Pentan Sultone, 2-Fluoro-1,5-Pentan Sultone, 3-Fluoro-1,5-Pentan Sultone, 4-Fluoro-1,5-Pentan Sultone, 5-fluoro-1,5-pentane sultone, 1-methyl-1,5-pentane sultone, 2-methyl-1,5-pentane sultone, 3-methyl-1,5-pentane sultone, 4-methyl- 1,5-Pentan Sultone, 5-Methyl-1,5-Pentan Sultone, 1-Penten-1,5-Sultone, 2-Penten-1,5-Sultone, 3-Penten-1,5-Sultone, 4- Penten-1,5-sultone, 1-fluoro-1-penten-1,5-sultone, 2-fluoro-1-penten-1,5-sultone, 3-fluoro-1-penten-1,5-sultone, 4-Fluoro-1-pentene-1,5-sultone, 5-fluoro-1-pentene-1,5-sultone, 1-fluoro-2-penten-1,5-sultone, 2-fluoro-2-pentene- 1,5-sultone, 3-fluoro-2-penten-1,5-sultone, 4-fluoro-2-penten-1,5-sultone, 5-fluoro-2-penten-1,5-sultone, 1- Fluoro-3-penten-1,5-sultone, 2-fluoro-3-penten-1,5-sultone, 3-fluoro-3-penten-1,5-sultone, 4-fluoro-3-penten-1, 5-sultone, 5-fluoro-3-penten-1,5-sultone, 1-fluoro-4-penten-1,5-sultone, 2-fluoro-4-penten-1,5-sultone, 3-fluoro- 4-Penten-1,5-sultone, 4-fluoro-4-penten-1,5-sultone, 5-fluoro-4-penten-1,5-sultone, 1-methyl-1-pentene-1,5- Sultone, 2-methyl-1-pentene-1,5-sultone, 3-methyl-1-pentene-1,5-sultone, 4-methyl-1-pentene-1,5-sultone, 5-methyl-1- Penten-1,5-sultone, 1-methyl -2-Penten-1,5-sultone, 2-methyl-2-penten-1,5-sultone, 3-methyl-2-penten-1,5-sultone, 4-methyl-2-penten-1,5 -Sultone, 5-methyl-2-pentene-1,5-sultone, 1-methyl-3-penten-1,5-sultone, 2-methyl-3-penten-1,5-sultone, 3-methyl-3 -Penten-1,5-sultone, 4-methyl-3-penten-1,5-sultone, 5-methyl-3-penten-1,5-sultone, 1-methyl-4-penten-1,5-sultone , 2-Methyl-4-pentene-1,5-sultone, 3-Methyl-4-pentene-1,5-sultone, 4-Methyl-4-pentene-1,5-sultone, 5-Methyl-4-pentene Sultone compounds such as -1,5-sultone;

メチレンスルフェート、エチレンスルフェート、プロピレンスルフェートなどのスルフェート化合物;
メチレンメタンジスルホネート、エチレンメタンジスルホネートなどのジスルホネート化合物;
1,2,3−オキサチアゾリジン−2,2−ジオキシド、3−メチル−1,2,3−オキサチアゾリジン−2,2−ジオキシド、3H−1,2,3−オキサチアゾール−2,2−ジオキシド、5H−1,2,3−オキサチアゾール−2,2−ジオキシド、1,2,4−オキサチアゾリジン−2,2−ジオキシド、4−メチル−1,2,4−オキサチアゾリジン−2,2−ジオキシド、3H−1,2,4−オキサチアゾール−2,2−ジオキシド、5H−1,2,4−オキサチアゾール−2,2−ジオキシド、1,2,5−オキサチアゾリジン−2,2−ジオキシド、5−メチル−1,2,5−オキサチアゾリジン−2,2−ジオキシド、3H−1,2,5−オキサチアゾール−2,2−ジオキシド、5H−1,2,5−オキサチアゾール−2,2−ジオキシド、1,2,3−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、3−メチル−1,2,3−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、5,6−ジヒドロ−1,2,3−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、1,2,4−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、4−メチル−1,2,4−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、5,6−ジヒドロ−1,2,4−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、3,6−ジヒドロ−1,2,4−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、3,4−ジヒドロ−1,2,4−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、1,2,5−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、5−メチル−1,2,5−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、5,6−ジヒドロ−1,2,5−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、3,6−ジヒドロ−1,2,5−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、3,4−ジヒドロ−1,2,5−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、1,2,6−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、6−メチル−1,2,6−オキサチアジナン−2,2−ジオキシド、5,6−ジヒドロ−1,2,6−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、3,4−ジヒドロ−1,2,6−オキサチアジン−2,2−ジオキシド、5,6−ジヒドロ−1,2,6−オキサチアジン−2,2−ジオキシドなどの含窒素化合物;
Sulfate compounds such as methylene sulphate, ethylene sulphate, propylene sulphate;
Disulfonate compounds such as methylene methane disulfonate and ethylene methane disulfonate;
1,2,3-oxathiazolidine-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3-oxathiazolidine-2,2-dioxide, 3H-1,2,3-oxathiazole-2,2-dioxide , 5H-1,2,3-oxathiazole-2,2-dioxide, 1,2,4-oxathiazolidine-2,2-dioxide, 4-methyl-1,2,4-oxathiazolidine-2,2- Dioxide, 3H-1,2,4-oxathiazole-2,2-dioxide, 5H-1,2,4-oxathiazole-2,2-dioxide, 1,2,5-oxathiazolidine-2,2-dioxide , 5-Methyl-1,2,5-oxathiazolidine-2,2-dioxide, 3H-1,2,5-oxathiazole-2,2-dioxide, 5H-1,2,5-oxathiazole-2, 2-Dioxide, 1,2,3-oxathiadinane-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3-oxathiadinane-2,2-dioxide, 5,6-dihydro-1,2,3-oxathiazine- 2,2-Dioxide, 1,2,4-oxathiadinane-2,2-dioxide, 4-methyl-1,2,4-oxathiadinane-2,2-dioxide, 5,6-dihydro-1,2,4- Oxathiazine-2,2-dioxide, 3,6-dihydro-1,2,4-oxathiazin-2,2-dioxide, 3,4-dihydro-1,2,4-oxathiazine-2,2-dioxide, 1, 2,5-oxathiadinane-2,2-dioxide, 5-methyl-1,2,5-oxathiadinane-2,2-dioxide, 5,6-dihydro-1,2,5-oxathiazine-2,2-dioxide, 3,6-dihydro-1,2,5-oxathiazine-2,2-dioxide, 3,4-dihydro-1,2,5-oxathiazine-2,2-dioxide, 1,2,6-oxathiadinane-2, 2-Dioxide, 6-Methyl-1,2,6-oxathiadinane-2,2-dioxide, 5,6-dihydro-1,2,6-oxathiazine-2,2-dioxide, 3,4-dihydro-1, Nitrogen-containing compounds such as 2,6-oxathiazine-2,2-dioxide, 5,6-dihydro-1,2,6-oxathiazine-2,2-dioxide;

1,2,3−オキサチアホスホラン−2,2−ジオキシド、3−メチル−1,2,3−オキサチアホスホラン−2,2−ジオキシド、3−メチル−1,2,3−オキサチアホスホラン−2,2,3−トリオキシド、3−メトキシ−1,2,3−オキサチアホスホラン−2,2,3−トリオキシド、1,2,4−オキサチアホスホラン−2,2−ジオキシド、4−メチル−1,2,4−オキサチアホスホラン−2,2−ジオキシド、4−メチル−1,2,4−オキサチアホスホラン−2,2,4−トリオキシド、4−メトキシ−1,2,4−オキサチアホスホラン−2,2,4−トリオキシド、1,2,5−オキサチアホスホラン−2,2−ジオキシド、5−メチル−1,2,5−オキサチアホスホラン−2,2−ジオキシド、5−メチル−1,2,5−オキサチアホスホラン−2,2,5−トリオキシド、5−メトキシ−1,2,5−オキサチアホスホラン−2,2,5−トリオキシド、1,2,3−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、3−メチル−1,2,3−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、3−メチル−1,2,3−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシド、3−メトキシ−1,2,3−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシド、1,2,4−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、4−メチル−1,2,4−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、4−メチル−1,2,4−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシド、4−メチル−1,5,2,4−ジオキサチアホスフィナン−2,4−ジオキシド、4−メトキシ−1,5,2,4−ジオキサチアホスフィナン−2,4−ジオキシド、3−メトキシ−1,2,4−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシド、1,2,5−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、5−メチル−1,2,5−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、5−メチル−1,2,5−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシド、5−メトキシ−1,2,5−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシド、1,2,6−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、6−メチル−1,2,6−オキサチアホスフィナン−2,2−ジオキシド、6−メチル−1,2,6−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシド、6−メトキシ−1,2,6−オキサチアホスフィナン−2,2,3−トリオキシドなどの含リン化合物;
が挙げられる。
1,2,3-oxathiaphosphoran-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3-oxathiaphosphoran-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3-oxathia Phosphorane-2,2,3-trioxide, 3-methoxy-1,2,3-oxathiaphosphoran-2,2,3-trioxide, 1,2,4-oxathiaphosphoran-2,2-dioxide , 4-Methyl-1,2,4-oxathiaphosphoran-2,2-dioxide, 4-methyl-1,2,4-oxathiaphosphoran-2,2,4-trioxide, 4-methoxy-1 , 2,4-oxathiaphosphoran-2,2,4-trioxide, 1,2,5-oxathiaphosphoran-2,2-dioxide, 5-methyl-1,2,5-oxathiaphosphoran- 2,2-Dioxide, 5-Methyl-1,2,5-oxathiaphosphoran-2,2,5-trioxide, 5-methoxy-1,2,5-oxathiaphosphoran-2,2,5- Trioxide, 1,2,3-oxathiaphosphinan-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3-oxathiaphosphinan-2,2-dioxide, 3-methyl-1,2,3- Oxatiaphosphinan-2,2,3-trioxide, 3-methoxy-1,2,3-oxathiaphosphinan-2,2,3-trioxide, 1,2,4-oxathiaphosphinan-2,2 -Dioxide, 4-methyl-1,2,4-oxathiaphosphinan-2,2-dioxide, 4-methyl-1,2,4-oxathiaphosphinan-2,2,3-trioxide, 4-methyl -1,5,2,4-dioxathiaphosphinan-2,4-dioxide, 4-methoxy-1,5,2,4-dioxathiaphosphinan-2,4-dioxide, 3-methoxy-1 , 2,4-oxathiaphosphinan-2,2,3-trioxide, 1,2,5-oxathiaphosphinan-2,2-dioxide, 5-methyl-1,2,5-oxathiaphosphinan- 2,2-Dioxide, 5-Methyl-1,2,5-oxathiaphosphinan-2,2,3-trioxide, 5-methoxy-1,2,5-oxathiaphosphinan-2,2,3- Trioxide, 1,2,6-oxathiaphosphinan-2,2-dioxide, 6-methyl-1,2,6-oxathiaphosphinan-2,2-dioxide, 6-methyl-1,2,6- Oxatiaphosphinan-2,2,3-trioxide, 6-methoxy-1,2,6-oxa Phosphorus-containing compounds such as thiaphosphinan-2,2,3-trioxide;
Can be mentioned.

これらのうち、1,3−プロパンスルトン、1−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、2−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、3−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、1−プロペン−1,3−スルトン、1−フルオロ−1−プロペン−1,3−スルトン、2−フルオロ−1−プロペン−1,3−スルトン、3−フルオロ−1−プロペン−1,3−スルトン、1,4−ブタンスルトン、メチレンメタンジスルホネート、エチレンメタンジスルホネートが非水系電解液の保存特性向上の点から好ましく、
1,3−プロパンスルトン、1−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、2−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、3−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、1−プロペン−1,3−スルトン、メチレンメタンジスルホネートがより好ましい。
Of these, 1,3-propane sultone, 1-fluoro-1,3-propane sultone, 2-fluoro-1,3-propane sultone, 3-fluoro-1,3-propane sultone, 1-propen-1, 3-sultone, 1-fluoro-1-propen-1,3-sultone, 2-fluoro-1-propen-1,3-sultone, 3-fluoro-1-propen-1,3-sultone, 1,4- Butan sultone, methylene methanedisulfonate, and ethylene methanedisulfonate are preferable from the viewpoint of improving the storage characteristics of the non-aqueous electrolyte solution.
1,3-Propane sultone, 1-fluoro-1,3-propane sultone, 2-fluoro-1,3-propane sultone, 3-fluoro-1,3-propane sultone, 1-propene-1,3-sultone, Methylenemethane disulfonate is more preferred.

環状スルホン酸エステルは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有してもよい。本実施形態の非水系電解液全体に対する環状スルホン酸エステルの含有量に特に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上であり、また、通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、特に好ましくは2質量%以下、最も好ましくは1質量%以下である。上記範囲を満たした場合は、非水系電解液電池の出力特性、負荷特性、低温特性、サイクル特性、高温保存特性等の効果がより向上する。 One type of cyclic sulfonic acid ester may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio. The content of the cyclic sulfonic acid ester with respect to the entire non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment is not particularly limited and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.001 in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. By mass% or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, particularly preferably. Is 2% by mass or less, most preferably 1% by mass or less. When the above range is satisfied, the effects of the output characteristics, load characteristics, low temperature characteristics, cycle characteristics, high temperature storage characteristics, etc. of the non-aqueous electrolyte battery are further improved.

<1−2−6.フッ素化された塩>
前記群Wにおけるフッ素化された塩に特に制限はないが、構造内に脱離性の高いフッ素原子を有しているため、例えば、一般式(A)で表される化合物が還元反応を受け生成するアニオン(求核種)と好適に反応し、複合的被膜を形成することができることから、ジフルオロリン酸塩、フルオロスルホン酸塩又はビスフルオロスルホニルイミド構造を有する塩が好ましい。フッ素原子の脱離性が特に高いこと、求核種との反応が好適に進行することから、ジフルオロリン酸塩又はフルオロスルホン酸塩がより好ましい。以下、これらの各種塩について説明する。
<1-2-6. Fluorinated salt>
The fluorinated salt in the group W is not particularly limited, but since it has a highly desorbable fluorine atom in its structure, for example, the compound represented by the general formula (A) undergoes a reduction reaction. A salt having a difluorophosphate, a fluorosulfonate, or a bisfluorosulfonylimide structure is preferable because it can react favorably with the generated anion (the nucleophilic species) to form a complex film. Difluorophosphate or fluorosulfonate is more preferable because the desorption of fluorine atoms is particularly high and the reaction with the nucleophilic species proceeds favorably. Hereinafter, these various salts will be described.

<<ジフルオロリン酸塩>>
ジフルオロリン酸塩のカウンターカチオンとしては特に限定はないが、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、及び、NR13141516(式中、R13〜R16は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜12の有機基を表わす。)で表されるアンモニウム等がその例として挙げられる。
<< Difluorophosphate >>
The counter cation of difluorophosphate is not particularly limited, but lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, barium, and NR 13 R 14 R 15 R 16 (in the formula, R 13 to R 16). Each independently represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 12 carbon atoms.) Ammonium and the like represented by) can be mentioned as an example.

上記アンモニウムのR13〜R16で表わされる炭素数1〜12の有機基としては特に限定はないが、例えば、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル基、ハロゲン原子又はアルキル基で置換されていてもよいシクロアルキル基、ハロゲン原子又はアルキル基で置換されていてもよいアリール基、置換基を有していてもよい窒素原子含有複素環基等が挙げられる。中でもR13〜R16が、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、又は窒素原子含有複素環基であることが好ましい。The organic group having 1 to 12 carbon atoms represented by R 13 to R 16 of the ammonium is not particularly limited, and is, for example, substituted with an alkyl group which may be substituted with a halogen atom, a halogen atom or an alkyl group. Examples thereof include a cycloalkyl group which may be substituted, an aryl group which may be substituted with a halogen atom or an alkyl group, a nitrogen atom-containing heterocyclic group which may have a substituent and the like. Among them, it is preferable that R 13 to R 16 are independently hydrogen atom, alkyl group, cycloalkyl group, or nitrogen atom-containing heterocyclic group.

ジフルオロリン酸塩の具体例としては、ジフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸ナトリウム、ジフルオロリン酸カリウム等が挙げられ、ジフルオロリン酸リチウムが好ましい。
ジフルオロリン酸塩は、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Specific examples of the difluorophosphate include lithium difluorophosphate, sodium difluorophosphate, potassium difluorophosphate and the like, and lithium difluorophosphate is preferable.
As the difluorophosphate, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.

本実施形態の非水系電解液全体に対するジフルオロリン酸塩の含有量は特に限定されないが、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、また、通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、さらに好ましくは2質量%以下、最も好ましくは1質量%以下である。ジフルオロリン酸塩を2種以上併用する場合には、ジフルオロリン酸塩の合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。
ジフルオロリン酸塩の含有量がこの範囲内であれば、充放電に伴う非水系電解液電池の膨れを好適に抑制できる。
The content of the difluorophosphate in the entire non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment is not particularly limited, but is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, based on 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. It is preferably 0.1% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 2% by mass or less, and most preferably 1% by mass or less. When two or more kinds of difluorophosphates are used in combination, the total amount of difluorophosphates may satisfy the above range.
When the content of the difluorophosphate is within this range, the swelling of the non-aqueous electrolyte battery due to charging and discharging can be suitably suppressed.

<<フルオロスルホン酸塩>>
フルオロスルホン酸塩のカウンターカチオンとしては前記ジフルオロリン酸塩の場合と同様の説明が適用される。
フルオロスルホン酸塩の具体例としては、フルオロスルホン酸リチウム、フルオロスルホン酸ナトリウム、フルオロスルホン酸カリウム、フルオロスルホン酸ルビジウム、フルオロスルホン酸セシウム等が挙げられ、フルオロスルホン酸リチウムが好ましい。
<< Fluorosulfate >>
As the counter cation of the fluorosulfonate, the same description as in the case of the difluorophosphate is applied.
Specific examples of the fluorosulfonate include lithium fluorosulfonate, sodium fluorosulfonate, potassium fluorosulfonate, rubidium fluorosulfonate, cesium fluorosulfonate, and the like, and lithium fluorosulfonate is preferable.

フルオロスルホン酸塩は、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、本実施形態の非水系電解液全体に対するフルオロスルホン酸塩の含有量は特に限定されないが、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、また、通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、さらに好ましくは2質量%以下、最も好ましくは1質量%以下である。フルオロスルホン酸塩を2種以上併用する場合には、フルオロスルホン酸塩の合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。
フルオロスルホン酸塩の含有量がこの範囲内であれば、充放電に伴う非水系電解液電池の膨れを好適に抑制できる。
As the fluorosulfonate, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio. The content of the fluorosulfonate in the entire non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment is not particularly limited, but is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. , More preferably 0.1% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 2% by mass or less, and most preferably 1% by mass or less. be. When two or more kinds of fluorosulfonates are used in combination, the total amount of fluorosulfonates may satisfy the above range.
When the content of the fluorosulfonate is within this range, the swelling of the non-aqueous electrolyte battery due to charging and discharging can be suitably suppressed.

<<ビスフルオロスルホニルイミド構造を有する塩>>
ビスフルオロスルホニルイミド構造を有する塩のカウンターカチオンとしては前記ジフルオロリン酸塩の場合と同様の説明が適用される。
ビスフルオロスルホニルイミド構造を有する塩としては、リチウムビスフルオロスルホニルイミド、ナトリウムビスフルオロスルホニルイミド、カリウムビスフルオロスルホニルイミド等が挙げられ、リチウムビスフルオロスルホニルイミドが好ましい。
<< Salt with bisfluorosulfonylimide structure >>
As the counter cation of the salt having a bisfluorosulfonylimide structure, the same description as in the case of the difluorophosphate is applied.
Examples of the salt having a bisfluorosulfonylimide structure include lithium bisfluorosulfonylimide, sodium bisfluorosulfonylimide, potassium bisfluorosulfonylimide and the like, and lithium bisfluorosulfonylimide is preferable.

本実施形態の非水系電解液全体に対するビスフルオロスルホニルイミド構造を有する塩の含有量は、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、また、通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下である。ビスフルオロスルホニルイミド構造を有する塩を2種以上併用する場合には、ビスフルオロスルホニルイミド構造を有する塩の合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。
ビスフルオロスルホニルイミド構造を有する塩の含有量がこの範囲内であれば、充放電に伴う非水系電解液電池の膨れを好適に抑制できる。
The content of the salt having a bisfluorosulfonylimide structure with respect to the entire non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, based on 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. It is preferably 0.1% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, and more preferably 3% by mass or less. When two or more salts having a bisfluorosulfonylimide structure are used in combination, the total amount of the salts having a bisfluorosulfonylimide structure may satisfy the above range.
When the content of the salt having a bisfluorosulfonylimide structure is within this range, the swelling of the non-aqueous electrolyte battery due to charging and discharging can be suitably suppressed.

<1−2−7.オキサラート塩>
オキサラート塩のカウンターカチオンとしては前記ジフルオロリン酸塩の場合と同様の説明が適用される。
前記群Wにおけるオキサラート塩の具体例としては、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムビス(オキサラト)ボレート、リチウムテトラフルオロオキサラトフォスフェート、リチウムジフルオロビス(オキサラト)フォスフェート、リチウムトリス(オキサラト)フォスフェート等が挙げられ、
リチウムビス(オキサラト)ボレート、リチウムジフルオロビス(オキサラト)フォスフェートが好ましい。
<1-2-7. Oxalate salt>
As the counter cation of the oxalate salt, the same description as in the case of the difluorophosphate is applied.
Specific examples of the oxalate salt in the group W include lithium difluorooxalate oxalate, lithium bis (oxalate) oxalate, lithium tetrafluorooxalat oxalate, lithium difluorobis (oxalate) phosphate, lithium tris (oxalate) phosphate and the like. Is mentioned,
Lithium bis (oxalate) borate and lithium difluorobis (oxalate) phosphate are preferred.

オキサラート塩は、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、本実施形態の非水系電解液全体に対するオキサラート塩の含有量は、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、また、通常8質量%未満、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、さらに好ましくは2質量%以下、最も好ましくは1.5質量%以下である。オキサラート塩を2種以上併用する場合には、オキサラート塩の合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。
オキサラート塩の含有量がこの範囲内であれば、非水系電解液電池が十分なサイクル特性向上効果を発現しやすく、また、高温保存特性が低下し、ガス発生量が多くなり、放電容量維持率が低下するといった事態を回避しやすい。
As the oxalate salt, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio. The content of the oxalate salt in the entire non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, and more preferably 0.% by mass in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. It is 1% by mass or more, and usually less than 8% by mass, preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 2% by mass or less, and most preferably 1.5% by mass or less. When two or more kinds of oxalate salts are used in combination, the total amount of oxalate salts may satisfy the above range.
When the content of the oxalate salt is within this range, the non-aqueous electrolyte battery tends to exhibit a sufficient effect of improving the cycle characteristics, the high temperature storage characteristics are lowered, the amount of gas generated is increased, and the discharge capacity retention rate is increased. It is easy to avoid the situation where

<1−3.電解質>
本実施形態の非水系電解液は、一般的な非水系電解液と同様、通常はその成分として、電解質を含有する。本実施形態の非水系電解液に用いられる電解質について特に制限は無く、公知の電解質を用いることができる。以下、電解質の具体例について詳述する。
<1-3. Electrolyte>
The non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment usually contains an electrolyte as a component thereof, like a general non-aqueous electrolyte solution. The electrolyte used in the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment is not particularly limited, and known electrolytes can be used. Hereinafter, specific examples of the electrolyte will be described in detail.

<リチウム塩>
本実施形態の非水系電解液における電解質としては、通常、リチウム塩が用いられる。リチウム塩としては、この用途に用いることが知られているものであれば特に制限がなく、任意のものを用いることができ、具体的には以下のものが挙げられる。
<Lithium salt>
As the electrolyte in the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment, a lithium salt is usually used. The lithium salt is not particularly limited as long as it is known to be used for this purpose, and any lithium salt can be used, and specific examples thereof include the following.

例えば、LiBF、LiClO、LiAlF、LiSbF、LiTaF、LiWF等の無機リチウム塩;
LiPF等のフルオロリン酸リチウム塩類;
LiWOF等のタングステン酸リチウム塩類;
HCOLi、CHCOLi、CHFCOLi、CHFCOLi、CFCOLi、CFCHCOLi、CFCFCOLi、CFCFCFCOLi、CFCFCFCFCOLi等のカルボン酸リチウム塩類;
CHSOLi等のスルホン酸リチウム塩類;
LiN(FCO、LiN(FCO)(FSO)、LiN(FSO、LiN(FSO)(CFSO)、LiN(CFSO、LiN(CSO、リチウム環状1,2−パーフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状1,3−パーフルオロプロパンジスルホニルイミド、LiN(CFSO)(CSO)等のリチウムイミド塩類;
LiC(FSO、LiC(CFSO、LiC(CSO等のリチウムメチド塩類;
リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムビス(オキサラト)ボレート、リチウムテトラフルオロオキサラトフォスフェート、リチウムジフルオロビス(オキサラト)フォスフェート、リチウムトリス(オキサラト)フォスフェート等のリチウムオキサラート塩類;
その他、LiPF(CF、LiPF(C、LiPF(CFSO、LiPF(CSO、LiBFCF、LiBF、LiBF、LiBF(CF、LiBF(C、LiBF(CFSO、LiBF(CSO等の含フッ素有機リチウム塩類;
等が挙げられる。
For example, inorganic lithium salts such as LiBF 4 , LiClO 4 , LiAlF 4 , LiSbF 6 , LiTaF 6 , LiWF 7;
Lithium fluorophosphates such as LiPF 6;
Lithium tungstic acid salts such as LiWOF 5;
HCO 2 Li, CH 3 CO 2 Li, CH 2 FCO 2 Li, CHF 2 CO 2 Li, CF 3 CO 2 Li, CF 3 CH 2 CO 2 Li, CF 3 CF 2 CO 2 Li, CF 3 CF 2 CF 2 Lithium carboxylic acid salts such as CO 2 Li, CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CO 2 Li;
Lithium sulfonic acid salts such as CH 3 SO 3 Li;
LiN (FCO 2 ) 2 , LiN (FCO) (FSO 2 ), LiN (FSO 2 ) 2 , LiN (FSO 2 ) (CF 3 SO 2 ), LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5) Lithium imides such as SO 2 ) 2 , lithium cyclic 1,2-perfluoroethanedisulfonylimide, lithium cyclic 1,3-perfluoropropanedisulfonylimide, LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ) salts;
Lithiummethide salts such as LiC (FSO 2 ) 3 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiC (C 2 F 5 SO 2 ) 3;
Lithium oxalate salts such as lithium difluorooxalate borate, lithium bis (oxalate) borate, lithium tetrafluorooxalat oxalate, lithium difluorobis (oxalate) phosphate, lithium tris (oxalat) phosphate;
In addition, LiPF 4 (CF 3 ) 2 , LiPF 4 (C 2 F 5 ) 2 , LiPF 4 (CF 3 SO 2 ) 2 , LiPF 4 (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiBF 3 CF 3 , LiBF 3 C 2 F 5 , LiBF 3 C 3 F 7 , LiBF 2 (CF 3 ) 2 , LiBF 2 (C 2 F 5 ) 2 , LiBF 2 (CF 3 SO 2 ) 2 , LiBF 2 (C 2 F 5 SO 2 ) 2 Fluorine-containing organic lithium salts such as;
And so on.

本実施形態で得られる高温保存時のガス発生抑制及び電池抵抗抑制の効果に加え、充放電レート特性、インピーダンス特性の向上効果を更に高める点から、無機リチウム塩類、フルオロリン酸リチウム塩類、スルホン酸リチウム塩類、リチウムイミド塩類、リチウムオキサラート塩類、の中から選ばれるものが好ましい。
中でも、LiPF、LiBF、LiSbF、LiTaF、LiN(FSO、LiN(FSO)(CFSO)、LiN(CFSO、LiN(CSO、リチウム環状1,2−パーフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状1,3−パーフルオロプロパンジスルホニルイミド、LiC(FSO、LiC(CFSO、LiC(CSO、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムビス(オキサラト)ボレート、リチウムテトラフルオロオキサラトフォスフェート、リチウムジフルオロビス(オキサラト)フォスフェート、リチウムトリス(オキサラト)フォスフェート等が低温出力特性やハイレート充放電特性、インピーダンス特性、高温保存特性、サイクル特性等を向上させる効果がある点から特に好ましい。また、上記電解質塩は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
Inorganic lithium salts, lithium fluorophosphates, and sulfonic acids, in addition to the effects of suppressing gas generation and battery resistance during high-temperature storage obtained in this embodiment, from the viewpoint of further enhancing the effects of improving charge / discharge rate characteristics and impedance characteristics. Those selected from lithium salts, lithium imide salts, and lithium oxalate salts are preferable.
Among them, LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiTaF 6 , LiN (FSO 2 ) 2 , LiN (FSO 2 ) (CF 3 SO 2 ), LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2) ) 2 , Lithium cyclic 1,2-perfluoroethanedisulfonylimide, Lithium cyclic 1,3-perfluoropropanedisulfonylimide, LiC (FSO 2 ) 3 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiC (C 2 F) 5 SO 2 ) 3 , Lithium difluorooxalatobolate, Lithium bis (Oxalato) borate, Lithium tetrafluorooxalat phosphate, Lithium difluorobis (Oxalato) phosphate, Lithium tris (Oxalato) phosphate, etc. have low temperature output characteristics and high rates. It is particularly preferable because it has the effect of improving charge / discharge characteristics, impedance characteristics, high-temperature storage characteristics, cycle characteristics, and the like. Further, the above-mentioned electrolyte salt may be used alone or in combination of two or more.

非水系電解液中のこれらの電解質の総濃度は、特に制限はないが、非水系電解液の全量に対して、通常8質量%以上、好ましくは8.5質量%以上、より好ましくは9質量%以上である。また、その上限は、通常18質量%以下、好ましくは17質量%以下、より好ましくは16質量%以下である。電解質の総濃度が上記範囲内であると、電気伝導率が電池動作に適正となるため、十分な出力特性が得られる傾向にある。
本実施形態の非水系電解液において、リチウムイオンの含有量に対する一般式(A)で表される化合物の含有量の質量比は、本発明の効果を著しく損なわない限り、特に限定されないが、0.0001以上が好ましく、0.001以上であることがより好ましく、0.01以上であることが特に好ましい。また、上限値としては、0.5以下であることが好ましく、0.2以下であることがより好ましく、0.1以下であることが特に好ましい。上述の化合物の前記質量比が上記の好ましい範囲内であると、一般式(A)で表される化合物により絶縁性被膜が電極表面上に均一に形成されるため、電池の抵抗と高温保存時のガス発生量のバランスが良いという点で好ましい。
The total concentration of these electrolytes in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited, but is usually 8% by mass or more, preferably 8.5% by mass or more, more preferably 9% by mass, based on the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. % Or more. The upper limit thereof is usually 18% by mass or less, preferably 17% by mass or less, and more preferably 16% by mass or less. When the total concentration of the electrolyte is within the above range, the electrical conductivity becomes appropriate for battery operation, so that sufficient output characteristics tend to be obtained.
In the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment, the mass ratio of the content of the compound represented by the general formula (A) to the content of lithium ions is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is 0. It is preferably .0001 or more, more preferably 0.001 or more, and particularly preferably 0.01 or more. The upper limit is preferably 0.5 or less, more preferably 0.2 or less, and particularly preferably 0.1 or less. When the mass ratio of the above-mentioned compound is within the above-mentioned preferable range, the insulating film is uniformly formed on the electrode surface by the compound represented by the general formula (A), so that the resistance of the battery and the time of high temperature storage It is preferable in that the balance of the amount of gas generated is good.

<1−4.非水溶媒>
本実施形態の非水系電解液は、一般的な非水系電解液と同様、通常はその主成分として、上述した電解質を溶解する非水溶媒を含有する。ここで用いる非水溶媒について特に制限はなく、公知の有機溶媒を用いることができる。有機溶媒としては、飽和環状カーボネート、鎖状カーボネート、エーテル系化合物、スルホン系化合物等が挙げられるが、これらに特に限定されない。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
<1-4. Non-aqueous solvent>
Like a general non-aqueous electrolyte solution, the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment usually contains a non-aqueous solvent that dissolves the above-mentioned electrolyte as its main component. The non-aqueous solvent used here is not particularly limited, and a known organic solvent can be used. Examples of the organic solvent include saturated cyclic carbonates, chain carbonates, ether compounds, sulfone compounds and the like, but are not particularly limited thereto. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

<1−4−1.飽和環状カーボネート>
飽和環状カーボネートとしては、通常炭素数2〜4のアルキレン基を有するものが挙げられ、リチウムイオン解離度の向上に由来する電池特性向上の点から炭素数2〜3の飽和環状カーボネートが好ましく用いられる。
飽和環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等が挙げられる。中でも、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートが好ましく、酸化・還元されにくいエチレンカーボネートがより好ましい。飽和環状カーボネートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有してもよい。
<1-4-1. Saturated cyclic carbonate>
Examples of the saturated cyclic carbonate usually include those having an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and a saturated cyclic carbonate having 2 to 3 carbon atoms is preferably used from the viewpoint of improving battery characteristics resulting from an improvement in the degree of lithium ion dissociation. ..
Examples of the saturated cyclic carbonate include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and the like. Of these, ethylene carbonate and propylene carbonate are preferable, and ethylene carbonate, which is difficult to be oxidized and reduced, is more preferable. As the saturated cyclic carbonate, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.

飽和環状カーボネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、1種を単独で用いる場合の含有量の下限は、非水系電解液の溶媒全量に対して、通常3体積%以上、好ましくは5体積%以上である。飽和環状カーボネートの合計含有量も特に限定されないが、非水系電解液の溶媒全量に対して、通常3体積%以上、好ましくは5体積%以上である。この範囲とすることで、非水系電解液の誘電率の低下に由来する電気伝導率の低下を回避し、非水系電解液電池の大電流放電特性、負極に対する安定性、サイクル特性を良好な範囲としやすくなる。また、飽和環状カーボネートの合計含有量は、通常90体積%以下、好ましくは85体積%以下、より好ましくは80体積%以下である。この範囲とすることで、非水系電解液の酸化・還元耐性が向上し、高温保存時の安定性が向上する傾向にある。
尚、本明細書における体積%とは25℃、1気圧における体積を意味する。
The content of the saturated cyclic carbonate is not particularly limited and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but the lower limit of the content when one of them is used alone is based on the total amount of the solvent in the non-aqueous electrolyte solution. It is usually 3% by volume or more, preferably 5% by volume or more. The total content of the saturated cyclic carbonate is also not particularly limited, but is usually 3% by volume or more, preferably 5% by volume or more, based on the total amount of the solvent of the non-aqueous electrolyte solution. By setting this range, the decrease in electrical conductivity due to the decrease in the dielectric constant of the non-aqueous electrolyte solution is avoided, and the large current discharge characteristics, stability with respect to the negative electrode, and cycle characteristics of the non-aqueous electrolyte battery are in a good range. It becomes easy to do. The total content of saturated cyclic carbonate is usually 90% by volume or less, preferably 85% by volume or less, and more preferably 80% by volume or less. Within this range, the oxidation / reduction resistance of the non-aqueous electrolyte solution tends to be improved, and the stability during high-temperature storage tends to be improved.
The volume% in the present specification means a volume at 25 ° C. and 1 atm.

<1−4−2.鎖状カーボネート>
鎖状カーボネートとしては、通常炭素数3〜7のものが用いられ、電解液の粘度を適切な範囲に調整するために、炭素数3〜5の鎖状カーボネートが好ましく用いられる。
具体的には、鎖状カーボネートとしては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−プロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、n−プロピルイソプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチル−n−プロピルカーボネート、n−ブチルメチルカーボネート、イソブチルメチルカーボネート、t−ブチルメチルカーボネート、エチル−n−プロピルカーボネート、n−ブチルエチルカーボネート、イソブチルエチルカーボネート、t−ブチルエチルカーボネート等が挙げられる。
<1-4-2. Chain carbonate>
As the chain carbonate, one having 3 to 7 carbon atoms is usually used, and in order to adjust the viscosity of the electrolytic solution in an appropriate range, a chain carbonate having 3 to 5 carbon atoms is preferably used.
Specifically, the chain carbonates include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, diisopropyl carbonate, n-propylisopropyl carbonate, ethylmethyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate, n-butylmethyl carbonate, and the like. Examples thereof include isobutylmethyl carbonate, t-butylmethyl carbonate, ethyl-n-propyl carbonate, n-butylethyl carbonate, isobutylethyl carbonate, t-butylethyl carbonate and the like.

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

フッ素化ジメチルカーボネート誘導体としては、フルオロメチルメチルカーボネート、ジフルオロメチルメチルカーボネート、トリフルオロメチルメチルカーボネート、ビス(フルオロメチル)カーボネート、ビス(ジフルオロ)メチルカーボネート、ビス(トリフルオロメチル)カーボネート等が挙げられる。
フッ素化エチルメチルカーボネート誘導体としては、2−フルオロエチルメチルカーボネート、エチルフルオロメチルカーボネート、2,2−ジフルオロエチルメチルカーボネート、2−フルオロエチルフルオロメチルカーボネート、エチルジフルオロメチルカーボネート、2,2,2−トリフルオロエチルメチルカーボネート、2,2−ジフルオロエチルフルオロメチルカーボネート、2−フルオロエチルジフルオロメチルカーボネート、エチルトリフルオロメチルカーボネート等が挙げられる。
Examples of the fluorinated dimethyl carbonate derivative include fluoromethyl methyl carbonate, difluoromethyl methyl carbonate, trifluoromethyl methyl carbonate, bis (fluoromethyl) carbonate, bis (difluoro) methyl carbonate, bis (trifluoromethyl) carbonate and the like.
Examples of the fluorinated ethyl methyl carbonate derivative include 2-fluoroethyl methyl carbonate, ethyl fluoromethyl carbonate, 2,2-difluoroethyl methyl carbonate, 2-fluoroethyl fluoromethyl carbonate, ethyl difluoromethyl carbonate, and 2,2,2-tri. Fluoroethyl methyl carbonate, 2,2-difluoroethyl fluoromethyl carbonate, 2-fluoroethyl difluoromethyl carbonate, ethyl trifluoromethyl carbonate and the like can be mentioned.

フッ素化ジエチルカーボネート誘導体としては、エチル−(2−フルオロエチル)カーボネート、エチル−(2,2−ジフルオロエチル)カーボネート、ビス(2−フルオロエチル)カーボネート、エチル−(2,2,2−トリフルオロエチル)カーボネート、2,2−ジフルオロエチル−2’−フルオロエチルカーボネート、ビス(2,2−ジフルオロエチル)カーボネート、2,2,2−トリフルオロエチル−2’−フルオロエチルカーボネート、2,2,2−トリフルオロエチル−2’,2’−ジフルオロエチルカーボネート、ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)カーボネート等が挙げられる。 Examples of the fluorinated diethyl carbonate derivative include ethyl- (2-fluoroethyl) carbonate, ethyl- (2,2-difluoroethyl) carbonate, bis (2-fluoroethyl) carbonate, and ethyl- (2,2,2-trifluoro). Ethyl) carbonate, 2,2-difluoroethyl-2'-fluoroethyl carbonate, bis (2,2-difluoroethyl) carbonate, 2,2,2-trifluoroethyl-2'-fluoroethyl carbonate, 2,2 Examples thereof include 2-trifluoroethyl-2', 2'-difluoroethyl carbonate and bis (2,2,2-trifluoroethyl) carbonate.

鎖状カーボネートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
鎖状カーボネートの含有量は特に限定されないが、非水系電解液の溶媒全量に対して、通常15体積%以上であり、好ましくは20体積%以上、より好ましくは25体積%以上である。また、通常90体積%以下、好ましくは85体積%以下、より好ましくは80体積%以下である。鎖状カーボネートの含有量を上記範囲とすることによって、非水系電解液の粘度を適切な範囲とし、イオン伝導度の低下を抑制し、ひいては非水系電解液電池の出力特性を良好な範囲としやすくなる。鎖状カーボネートを2種以上併用する場合には、鎖状カーボネートの合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。
As the chain carbonate, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.
The content of the chain carbonate is not particularly limited, but is usually 15% by volume or more, preferably 20% by volume or more, and more preferably 25% by volume or more with respect to the total amount of the solvent of the non-aqueous electrolyte solution. Further, it is usually 90% by volume or less, preferably 85% by volume or less, and more preferably 80% by volume or less. By setting the content of the chain carbonate in the above range, the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution can be set in an appropriate range, the decrease in ionic conductivity can be suppressed, and the output characteristics of the non-aqueous electrolyte battery can be easily set in a good range. Become. When two or more kinds of chain carbonates are used in combination, the total amount of chain carbonates may satisfy the above range.

さらに、特定の鎖状カーボネートに対して、エチレンカーボネートを特定の含有量で組み合わせることにより、電池性能を著しく向上させることができる。
例えば、特定の鎖状カーボネートとしてジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネートを選択した場合、エチレンカーボネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水系電解液の溶媒全量に対して、通常15体積%以上、好ましくは20体積%、また通常45体積%以下、好ましくは40体積%以下であり、ジメチルカーボネートの含有量は、非水系電解液の溶媒全量に対して、通常20体積%以上、好ましくは30体積%以上、また通常50体積%以下、好ましくは45体積%以下であり、エチルメチルカーボネートの含有量は通常20体積%以上、好ましくは30体積%以上、また通常50体積%以下、好ましくは45体積%以下である。含有量を上記範囲内とすることで、高温安定性に優れ、ガス発生が抑制される傾向がある。
Further, by combining ethylene carbonate with a specific chain carbonate at a specific content, the battery performance can be remarkably improved.
For example, when dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate are selected as specific chain carbonates, the content of ethylene carbonate is not particularly limited and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. It is usually 15% by volume or more, preferably 20% by volume, and usually 45% by volume or less, preferably 40% by volume or less with respect to the total amount of the solvent, and the content of dimethyl carbonate is based on the total amount of the solvent of the non-aqueous electrolyte solution. It is usually 20% by volume or more, preferably 30% by volume or more, and usually 50% by volume or less, preferably 45% by volume or less, and the content of ethylmethyl carbonate is usually 20% by volume or more, preferably 30% by volume or more. In addition, it is usually 50% by volume or less, preferably 45% by volume or less. When the content is within the above range, high temperature stability is excellent and gas generation tends to be suppressed.

<1−4−3.エーテル系化合物>
エーテル系化合物としては、炭素数3〜10の鎖状エーテル、及び炭素数3〜6の環状エーテルが好ましい。
炭素数3〜10の鎖状エーテルとしては、ジエチルエーテル、ジ(2−フルオロエチル)エーテル、ジ(2,2−ジフルオロエチル)エーテル、ジ(2,2,2−トリフルオロエチル)エーテル、エチル(2−フルオロエチル)エーテル、エチル(2,2,2−トリフルオロエチル)エーテル、エチル(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)エーテル、(2−フルオロエチル)(2,2,2−トリフルオロエチル)エーテル、(2−フルオロエチル)(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)エーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)エーテル、エチル−n−プロピルエーテル、エチル(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、エチル(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、エチル(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、エチル(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、2−フルオロエチル−n−プロピルエーテル、(2−フルオロエチル)(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(2−フルオロエチル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(2−フルオロエチル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(2−フルオロエチル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、2,2,2−トリフルオロエチル−n−プロピルエーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、1,1,2,2−テトラフルオロエチル−n−プロピルエーテル、(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ−n−プロピルエーテル、(n−プロピル)(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(n−プロピル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(n−プロピル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(n−プロピル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(3−フルオロ−n−プロピル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(3−フルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(3−フルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジメトキシメタン、エトキシメトキシメタン、メトキシ(2−フルオロエトキシ)メタン、メトキシ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)メタン、メトキシ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタン、ジエトキシメタン、エトキシ(2−フルオロエトキシ)メタン、エトキシ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)メタン、エトキシ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタン、ジ(2−フルオロエトキシ)メタン、(2−フルオロエトキシ)(2,2,2−トリフルオロエトキシ)メタン、(2−フルオロエトキシ)(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタン、ジ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)メタン、(2,2,2−トリフルオロエトキシ)(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタン、ジ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタン、ジメトキシエタン、メトキシエトキシエタン、メトキシ(2−フルオロエトキシ)エタン、メトキシ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン、メトキシ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、ジエトキシエタン、エトキシ(2−フルオロエトキシ)エタン、エトキシ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン、エトキシ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、ジ(2−フルオロエトキシ)エタン、(2−フルオロエトキシ)(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン、(2−フルオロエトキシ)(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、ジ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン、(2,2,2−トリフルオロエトキシ)(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、ジ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、エチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
<1-4-3. Ether compounds>
As the ether compound, a chain ether having 3 to 10 carbon atoms and a cyclic ether having 3 to 6 carbon atoms are preferable.
Examples of the chain ether having 3 to 10 carbon atoms include diethyl ether, di (2-fluoroethyl) ether, di (2,2-difluoroethyl) ether, di (2,2,2-trifluoroethyl) ether, and ethyl. (2-Fluoroethyl) ether, ethyl (2,2,2-trifluoroethyl) ether, ethyl (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) ether, (2-fluoroethyl) (2,2,2) -Trifluoroethyl) ether, (2-fluoroethyl) (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (1,1,2,2-tetrafluoro) Ethyl) ether, ethyl-n-propyl ether, ethyl (3-fluoro-n-propyl) ether, ethyl (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, ethyl (2,2,3,3- Tetrafluoro-n-propyl) ether, ethyl (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, 2-fluoroethyl-n-propyl ether, (2-fluoroethyl) (3-fluoro) -N-propyl) ether, (2-fluoroethyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (2-fluoroethyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ) Ether, (2-fluoroethyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, 2,2,2-trifluoroethyl-n-propyl ether, (2,2,2) -Trifluoroethyl) (3-fluoro-n-propyl) ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (2,2,2- Trifluoroethyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ) Ether, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-n-propyl ether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) (3-fluoro-n-propyl) ether, (1,1,2) , 2-Tetrafluoroethyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-) Propyl) ether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di-n-propyl Ether, (n-propyl) (3-fluoro-n-propyl) ether, (n-propyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (n-propyl) (2,2,3) , 3-Tetrafluoro-n-propyl) ether, (n-propyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di (3-fluoro-n-propyl) ether, ( 3-Fluoro-n-propyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (3-fluoro-n-propyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether , (3-Fluoro-n-propyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (3, 3,3-Trifluoro-n-propyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (3,3,3-trifluoro-n-propyl) (2,2,3) 3,3-Pentafluoro-n-propyl) ether, di (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) (2) , 2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di-n-butyl ether, dimethoxymethane, ethoxymethoxy Methoxy, methoxy (2-fluoroethoxy) methane, methoxy (2,2,2-trifluoroethoxy) methane, methoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, diethoxymethane, ethoxy (2-fluoro) Ethoxy) methane, ethoxy (2,2,2-trifluoroethoxy) methane, ethoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, di (2-fluoroethoxy) methane, (2-fluoroethoxy) ( 2,2,2-trifluoroethoxy) methane, (2-fluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, di (2,2,2-trifluoroethoxy) methane, (2,2) 2,2-Trifluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, di (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, dimethoxyethane, methoxyethoxyethane, methoxy (2- Fluoroethoxy) ethane, methoxy (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane, methoxy (1,1,2,2-tetrafluoro) Ethoxy) ethane, diethoxyethane, ethoxy (2-fluoroethoxy) ethane, ethoxy (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane, ethoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, di (2) -Fluoroethoxy) ethane, (2-fluoroethoxy) (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane, (2-fluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, di (2,2) 2,2-Trifluoroethoxy) ethane, (2,2,2-trifluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, di (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) Examples thereof include ethane, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether and diethylene glycol dimethyl ether.

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

エーテル系化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
エーテル系化合物の含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水溶媒100体積%中、通常1体積%以上、好ましくは2体積%以上、より好ましくは3体積%以上、また、通常30体積%以下、好ましくは25体積%以下、より好ましくは20体積%以下である。エーテル系化合物を2種以上併用する場合には、エーテル系化合物の合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。エーテル系化合物の含有量が前記好ましい範囲内であれば、リチウムイオン解離度の向上と鎖状エーテルの粘度低下に由来するイオン伝導度の向上効果を確保しやすい。また、負極活物質が炭素質材料の場合、鎖状エーテルがリチウムイオンと共に共挿入される現象を抑制できることから、入出力特性や充放電レート特性を適正な範囲とすることができる。
As the ether compound, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.
The content of the ether compound is not particularly limited and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 1% by volume or more, preferably 2% by volume or more, more preferably in 100% by volume of the non-aqueous solvent. Is 3% by volume or more, and usually 30% by volume or less, preferably 25% by volume or less, and more preferably 20% by volume or less. When two or more kinds of ether compounds are used in combination, the total amount of the ether compounds may satisfy the above range. When the content of the ether-based compound is within the above-mentioned preferable range, it is easy to secure the effect of improving the degree of lithium ion dissociation and improving the ionic conductivity resulting from the decrease in viscosity of the chain ether. Further, when the negative electrode active material is a carbonaceous material, the phenomenon that the chain ether is co-inserted together with the lithium ions can be suppressed, so that the input / output characteristics and the charge / discharge rate characteristics can be set in an appropriate range.

<1−4−4.スルホン系化合物>
スルホン系化合物としては、環状スルホン、鎖状スルホンであっても特に制限されないが、環状スルホンの場合、通常炭素数が3〜6、好ましくは炭素数が3〜5であり、鎖状スルホンの場合、通常炭素数が2〜6、好ましくは炭素数が2〜5である化合物が好ましい。また、スルホン系化合物1分子中のスルホニル基の数は、特に制限されないが、通常1又は2である。
<1-4-4. Sulfone compounds>
The sulfone compound is not particularly limited even if it is a cyclic sulfone or a chain sulfone, but in the case of a cyclic sulfone, the number of carbon atoms is usually 3 to 6, preferably 3 to 5, and in the case of a chain sulfone. , Usually, a compound having 2 to 6 carbon atoms, preferably 2 to 5 carbon atoms is preferable. The number of sulfonyl groups in one molecule of the sulfone compound is not particularly limited, but is usually 1 or 2.

環状スルホンとしては、モノスルホン化合物であるトリメチレンスルホン類、テトラメチレンスルホン類、ヘキサメチレンスルホン類;ジスルホン化合物であるトリメチレンジスルホン類、テトラメチレンジスルホン類、ヘキサメチレンジスルホン類等が挙げられる。中でも誘電率と粘性の観点から、テトラメチレンスルホン類、テトラメチレンジスルホン類、ヘキサメチレンスルホン類、ヘキサメチレンジスルホン類がより好ましく、テトラメチレンスルホン類(スルホラン類)が特に好ましい。 Examples of the cyclic sulfone include trimethylene sulfones, tetramethylene sulfones, and hexamethylene sulfones, which are monosulfone compounds; and trimethylene disulfones, tetramethylene disulfones, and hexamethylene disulfones, which are disulfone compounds. Among them, tetramethylene sulfones, tetramethylene disulfones, hexamethylene sulfones, and hexamethylene disulfones are more preferable, and tetramethylene sulfones (sulfolanes) are particularly preferable, from the viewpoint of dielectric constant and viscosity.

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

また、鎖状スルホンとしては、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、n−プロピルメチルスルホン、n−プロピルエチルスルホン、ジ−n−プロピルスルホン、イソプロピルメチルスルホン、イソプロピルエチルスルホン、ジイソプロピルスルホン、n−ブチルメチルスルホン、n−ブチルエチルスルホン、t−ブチルメチルスルホン、t−ブチルエチルスルホン、モノフルオロメチルメチルスルホン、ジフルオロメチルメチルスルホン、トリフルオロメチルメチルスルホン、モノフルオロエチルメチルスルホン、ジフルオロエチルメチルスルホン、トリフルオロエチルメチルスルホン、ペンタフルオロエチルメチルスルホン、エチルモノフルオロメチルスルホン、エチルジフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロメチルスルホン、パーフルオロエチルメチルスルホン、エチルトリフルオロエチルスルホン、エチルペンタフルオロエチルスルホン、ジ(トリフルオロエチル)スルホン、パーフルオロジエチルスルホン、フルオロメチル−n−プロピルスルホン、ジフルオロメチル−n−プロピルスルホン、トリフルオロメチル−n−プロピルスルホン、フルオロメチルイソプロピルスルホン、ジフルオロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル−n−プロピルスルホン、トリフルオロエチルイソプロピルスルホン、ペンタフルオロエチル−n−プロピルスルホン、ペンタフルオロエチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル−n−ブチルスルホン、トリフルオロエチル−t−ブチルスルホン、トリフルオロメチル−n−ブチルスルホン、トリフルオロメチル−t−ブチルスルホン、ペンタフルオロエチル−n−ブチルスルホン、ペンタフルオロエチル−t−ブチルスルホン等が挙げられる。 Examples of the chain sulfone include dimethyl sulfone, ethyl methyl sulfone, diethyl sulfone, n-propyl methyl sulfone, n-propyl ethyl sulfone, di-n-propyl sulfone, isopropyl methyl sulfone, isopropyl ethyl sulfone, diisopropyl sulfone, and n-. Butylmethylsulfone, n-butylethylsulfone, t-butylmethylsulfone, t-butylethylsulfone, monofluoromethylmethylsulfone, difluoromethylmethylsulfone, trifluoromethylmethylsulfone, monofluoroethylmethylsulfone, difluoroethylmethylsulfone, Trifluoroethyl methyl sulfone, pentafluoroethyl methyl sulfone, ethyl monofluoromethyl sulfone, ethyl difluoromethyl sulfone, ethyl trifluoromethyl sulfone, perfluoroethyl methyl sulfone, ethyl trifluoroethyl sulfone, ethyl pentafluoroethyl sulfone, di (tri) Fluoroethyl) sulfone, perfluorodiethyl sulfone, fluoromethyl-n-propyl sulfone, difluoromethyl-n-propyl sulfone, trifluoromethyl-n-propyl sulfone, fluoromethyl isopropyl sulfone, difluoromethyl isopropyl sulfone, trifluoromethyl isopropyl sulfone , Trifluoroethyl-n-propyl sulfone, trifluoroethyl isopropyl sulfone, pentafluoroethyl-n-propyl sulfone, pentafluoroethyl isopropyl sulfone, trifluoroethyl-n-butyl sulfone, trifluoroethyl-t-butyl sulfone, tri Fluoromethyl-n-butyl sulfone, trifluoromethyl-t-butyl sulfone, pentafluoroethyl-n-butyl sulfone, pentafluoroethyl-t-butyl sulfone and the like can be mentioned.

中でも、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、n−プロピルメチルスルホン、イソプロピルメチルスルホン、n−ブチルメチルスルホン、t−ブチルメチルスルホン、モノフルオロメチルメチルスルホン、ジフルオロメチルメチルスルホン、トリフルオロメチルメチルスルホン、モノフルオロエチルメチルスルホン、ジフルオロエチルメチルスルホン、トリフルオロエチルメチルスルホン、ペンタフルオロエチルメチルスルホン、エチルモノフルオロメチルスルホン、エチルジフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロエチルスルホン、エチルペンタフルオロエチルスルホン、トリフルオロメチル−n−プロピルスルホン、トリフルオロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル−n−ブチルスルホン、トリフルオロエチル−t−ブチルスルホン、トリフルオロメチル−n−ブチルスルホン、トリフルオロメチル−t−ブチルスルホン等が電解液の高温保存安定性が向上する点で好ましい。 Among them, dimethyl sulfone, ethyl methyl sulfone, diethyl sulfone, n-propyl methyl sulfone, isopropyl methyl sulfone, n-butyl methyl sulfone, t-butyl methyl sulfone, monofluoromethyl methyl sulfone, difluoromethyl methyl sulfone, trifluoromethyl methyl sulfone. , Monofluoroethyl methyl sulfone, difluoroethyl methyl sulfone, trifluoroethyl methyl sulfone, pentafluoroethyl methyl sulfone, ethyl monofluoromethyl sulfone, ethyl difluoromethyl sulfone, ethyl trifluoromethyl sulfone, ethyl trifluoroethyl sulfone, ethyl pentafluoro Ethyl sulfone, trifluoromethyl-n-propyl sulfone, trifluoromethyl isopropyl sulfone, trifluoroethyl-n-butyl sulfone, trifluoroethyl-t-butyl sulfone, trifluoromethyl-n-butyl sulfone, trifluoromethyl-t -Butyl sulfone or the like is preferable because it improves the high temperature storage stability of the electrolytic solution.

スルホン系化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
スルホン系化合物の含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水系電解液の溶媒全量に対して、通常0.3体積%以上、好ましくは0.5体積%以上、より好ましくは1体積%以上であり、また、通常40体積%以下、好ましくは35体積%以下、より好ましくは30体積%以下である。スルホン系化合物を2種以上併用する場合には、スルホン系化合物の合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。スルホン系化合物の含有量が前記範囲内であれば、高温保存安定性に優れた電解液が得られる傾向にある。
As the sulfone compound, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.
The content of the sulfone compound is not particularly limited and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.3% by volume or more, preferably 0. It is 5% by volume or more, more preferably 1% by volume or more, and usually 40% by volume or less, preferably 35% by volume or less, more preferably 30% by volume or less. When two or more kinds of sulfone compounds are used in combination, the total amount of the sulfone compounds may satisfy the above range. When the content of the sulfone compound is within the above range, an electrolytic solution having excellent high-temperature storage stability tends to be obtained.

<1−5.助剤>
本実施形態の非水系電解液において、本発明の効果を奏する範囲で以下の助剤を含有してもよい。
エリスリタンカーボネート、スピロ−ビス−ジメチレンカーボネート、メトキシエチル−メチルカーボネート等のカーボネート化合物;
メチル−2−プロピニルオギザレート、エチル−2−プロピニルオギザレート、ビス(2−プロピニル)オギザレート、2−プロピニルアセテート、2−プロピニルホルメート、2−プロピニルメタクリレート、ジ(2−プロピニル)グルタレート、メチル−2−プロピニルカーボネート、エチル−2−プロピニルカーボネート、ビス(2−プロピニル)カーボネート、2−ブチン−1,4−ジイル−ジメタンスルホネート、2−ブチン−1,4−ジイル−ジエタンスルホネート、2−ブチン−1,4−ジイル−ジホルメート、2−ブチン−1,4−ジイル−ジアセテート、2−ブチン−1,4−ジイル−ジプロピオネート、4−ヘキサジイン−1,6−ジイル−ジメタンスルホネート、2−プロピニル−メタンスルホネート、1−メチル−2−プロピニル−メタンスルホネート、1,1−ジメチル−2−プロピニル−メタンスルホネート、2−プロピニル−エタンスルホネート、2−プロピニル−ビニルスルホネート、2−プロピニル−2−(ジエトキシホスホリル)アセテート、1−メチル−2−プロピニル−2−(ジエトキシホスホリル)アセテート、1,1−ジメチル−2−プロピニル−2−(ジエトキシホスホリル)アセテート等の三重結合含有化合物;
<1-5. Auxiliary agent>
The non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment may contain the following auxiliaries as long as the effects of the present invention are exhibited.
Carbonate compounds such as erythritan carbonate, spiro-bis-dimethylene carbonate, methoxyethyl-methyl carbonate;
Methyl-2-propynyl oxalate, ethyl-2-propynyl oxalate, bis (2-propynyl) oxalate, 2-propynyl acetate, 2-propynylformate, 2-propynyl methacrylate, di (2-propynyl) glutarate, Methyl-2-propynyl carbonate, ethyl-2-propynyl carbonate, bis (2-propynyl) carbonate, 2-butin-1,4-diyl-dimethanesulfonate, 2-butin-1,4-diyl-diethanesulfonate, 2-Butin-1,4-diyl-diformate, 2-butin-1,4-diyl-diacetate, 2-butine-1,4-diyl-dipropionate, 4-hexadiin-1,6-diyl-dimethanesulfonate , 2-Propinyl-methanesulfonate, 1-methyl-2-propynyl-methanesulfonate, 1,1-dimethyl-2-propynyl-methanesulfonate, 2-propynyl-ethanesulfonate, 2-propynyl-vinylsulfonate, 2-propynyl- Triple bond-containing compounds such as 2- (diethoxyphosphoryl) acetate, 1-methyl-2-propynyl-2- (diethoxyphosphoryl) acetate, 1,1-dimethyl-2-propynyl-2- (diethoxyphosphoryl) acetate ;

2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、3,9−ジビニル−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン等のスピロ化合物;
エチレンサルファイト、フルオロスルホン酸メチル、フルオロスルホン酸エチル、メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸エチル、ブスルファン、スルホレン、硫酸エチレン、硫酸ビニレン、ジフェニルスルホン、N,N−ジメチルメタンスルホンアミド、N,N−ジエチルメタンスルホンアミド、メチル硫酸トリメチルシリル、エチル硫酸トリメチルシリル、2−プロピニル−トリメチルシリルスルフェート等の含硫黄化合物;
2−イソシアナトエチルアクリレート、2−イソシアナトエチルメタクリレート、2−イソシアナトエチルクロトネート、2−(2−イソシアナトエトキシ)エチルアクリレート、2−(2−イソシアナトエトキシ)エチルメタクリレート、2−(2−イソシアナトエトキシ)エチルクロトネート等のイソシアネート化合物;
1−メチル−2−ピロリジノン、1−メチル−2−ピペリドン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン及びN−メチルスクシンイミド等の含窒素化合物;
Spiro compounds such as 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane, 3,9-divinyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane;
Ethylene sulfide, methyl fluorosulfonate, ethyl fluorosulfonate, methyl methane sulfonate, ethyl methane sulfonate, busulfan, sulfone, ethylene sulfate, vinylene sulfate, diphenyl sulfone, N, N-dimethylmethane sulfonamide, N, N- Sulfur-containing compounds such as diethylmethanesulfonamide, trimethylsilyl methylsulfate, trimethylsilyl ethylsulfate, 2-propynyl-trimethylsilylsulfate;
2-Isocyanatoethyl acrylate, 2-Isocyanatoethyl methacrylate, 2-Isocyanatoethyl crotonate, 2- (2-Isocyanatoethoxy) ethyl acrylate, 2- (2-Isocyanatoethoxy) ethyl methacrylate, 2- (2) -Isocyanate ethoxy) Isocyanate compounds such as ethyl crotonate;
Nitrogen-containing compounds such as 1-methyl-2-pyrrolidinone, 1-methyl-2-piperidone, 3-methyl-2-oxazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and N-methylsuccinimide;

ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘプタン等の炭化水素化合物;
フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、ベンゾトリフルオライド、オルトフルオロトルエン、メタフルオロトルエン、パラフルオロトルエン、1,2−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、1−トリフルオロメチル−2−ジフルオロメチルベンゼン、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、1−トリフルオロメチル−3−ジフルオロメチルベンゼン、1,4−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、1−トリフルオロメチル−4−ジフルオロメチルベンゼン、1,3,5−トリス(トリフルオロメチル)ベンゼン、ペンタフルオロフェニルメタンスルホネート、ペンタフルオロフェニルトリフルオロメタンスルホネート、酢酸ペンタフルオロフェニル、トリフルオロ酢酸ペンタフルオロフェニル、メチルペンタフルオロフェニルカーボネート等の含フッ素芳香族化合物;
Hydrocarbon compounds such as heptane, octane, nonane, decane, cycloheptane;
Fluorobenzene, difluorobenzene, hexafluorobenzene, benzotrifluoride, orthofluorotoluene, metafluorotoluene, parafluorotoluene, 1,2-bis (trifluoromethyl) benzene, 1-trifluoromethyl-2-difluoromethylbenzene, 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene, 1-trifluoromethyl-3-difluoromethylbenzene, 1,4-bis (trifluoromethyl) benzene, 1-trifluoromethyl-4-difluoromethylbenzene, 1, Fluorine-containing aromatic compounds such as 3,5-tris (trifluoromethyl) benzene, pentafluorophenylmethane sulfonate, pentafluorophenyl trifluoromethanesulfonate, pentafluorophenyl acetate, trifluoroacetate pentafluorophenyl, methyl pentafluorophenyl carbonate;

ホウ酸トリス(トリメチルシリル)、ホウ酸トリス(トリメトキシシリル)、リン酸トリス(トリメチルシリル)、リン酸トリス(トリメトキシシリル)、ジメトキシアルミノキシトリメトキシシラン、ジエトキシアルミノキシトリエトキシシラン、ジプロポキシアルミノキシトリエトキシシラン、ジブトキシアルミノキシトリメトキシシラン、ジブトキシアルミノキシトリエトキシシラン、チタンテトラキス(トリメチルシロキシド)、チタンテトラキス(トリエチルシロキシド)、
等のシラン化合物;
Tris borate (trimethylsilyl), tris borate (trimethoxysilyl), tris phosphate (trimethylsilyl), tris phosphate (trimethoxysilyl), dimethoxyaluminoxytrimethoxysilane, diethoxyaluminoxytriethoxysilane, dipropoxyalumino Xytriethoxysilane, dibutoxyaluminoxytrimethoxysilane, dibutoxyaluminoxytriethoxysilane, titanium tetrakis (trimethylsiloxide), titanium tetrakis (triethylsiloxide),
Silane compounds such as;

2−(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸2−プロピニル、2−(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸2−メチル、2−(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸2−エチル、メタンスルホニルオキシ酢酸2−プロピニル、メタンスルホニルオキシ酢酸2−メチル、メタンスルホニルオキシ酢酸2−エチル等のエステル化合物;
リチウムエチルメチルオキシカルボニルホスホネート、リチウムエチルエチルオキシカルボニルホスホネート、リチウムエチル−2−プロピニルオキシカルボニルホスホネート、リチウムエチル−1−メチル−2−プロピニルオキシカルボニルホスホネート、リチウムエチル−1,1−ジメチル−2−プロピニルオキシカルボニルホスホネート等のリチウム塩;
等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの助剤を添加することにより、高温保存後の容量維持特性やサイクル特性を向上させることができる。
2-Propinyl 2- (methanesulfonyloxy) propionate, 2-methyl 2- (methanesulfonyloxy) propionate, 2-ethyl 2- (methanesulfonyloxy) propionate, 2-propynyl methanesulfonyloxyacetic acid, methanesulfonyloxy Ester compounds such as 2-methyl acetate and 2-ethyl methanesulfonyloxyacetate;
Lithium ethylmethyloxycarbonylphosphonate, lithium ethylethyloxycarbonylphosphonate, lithium ethyl-2-propynyloxycarbonylphosphonate, lithium ethyl-1-methyl-2-propynyloxycarbonylphosphonate, lithium ethyl-1,1-dimethyl-2-propynyl Lithium salts such as oxycarbonylphosphonate;
And so on. These may be used alone or in combination of two or more. By adding these auxiliaries, the capacity retention characteristics and cycle characteristics after high temperature storage can be improved.

その他の助剤の含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。その他の助剤の含有量は、非水系電解液の全量に対して、通常0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上であり、また、通常5質量%以下、好ましくは3質量%以下、より好ましくは1質量%以下である。助剤の含有量がこの範囲であれば、その他助剤の効果が十分に発現させやすく、高温保存安定性が向上する傾向にある。その他の助剤を2種以上併用する場合には、その他の助剤の合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。 The content of other auxiliaries is not particularly limited and is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. The content of the other auxiliary agent is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, and more preferably 0.2% by mass or more, based on the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. It is usually 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, and more preferably 1% by mass or less. When the content of the auxiliary agent is within this range, the effects of the other auxiliary agents are likely to be sufficiently exhibited, and the high temperature storage stability tends to be improved. When two or more kinds of other auxiliary agents are used in combination, the total amount of the other auxiliary agents may satisfy the above range.

<2.非水系電解液電池>
本発明の一実施形態に係る非水系電解液電池は、集電体及び該集電体上に設けられた正極活物質層を有する正極と、集電体及び該集電体上に設けられた負極活物質層を有しかつ金属イオンを吸蔵及び放出し得る負極と、上述した本発明の一実施形態に係る非水系電解液とを備えるものである。
<2. Non-aqueous electrolyte battery >
The non-aqueous electrolyte battery according to the embodiment of the present invention is provided on the current collector and the positive electrode having a positive electrode active material layer provided on the current collector, and on the current collector and the current collector. It includes a negative electrode having a negative electrode active material layer and capable of occluding and releasing metal ions, and a non-aqueous electrolytic solution according to the above-described embodiment of the present invention.

<2−1.電池構成>
本実施形態の非水系電解液電池は、上述した本発明の一実施形態に係る非水系電解液以外の構成については、従来公知の非水系電解液電池と同様である。通常は、上述した非水系電解液が含浸されている多孔膜(セパレータ)を介して正極と負極とが積層され、これらがケース(外装体)に収納された形態を有する。従って、本実施形態の非水系電解液電池の形状は特に制限されるものではなく、円筒型、角形、ラミネート型、コイン型、大型等の何れであってもよい。
<2-1. Battery configuration>
The non-aqueous electrolyte battery of the present embodiment has the same configuration as the conventionally known non-aqueous electrolyte battery except for the non-aqueous electrolyte battery according to the above-described embodiment of the present invention. Usually, the positive electrode and the negative electrode are laminated via a porous film (separator) impregnated with the above-mentioned non-aqueous electrolyte solution, and these are housed in a case (exterior body). Therefore, the shape of the non-aqueous electrolyte battery of the present embodiment is not particularly limited, and may be any of a cylindrical type, a square type, a laminated type, a coin type, a large size, and the like.

<2−2.非水系電解液>
非水系電解液としては、上述の本発明の一実施形態に係る非水系電解液を用いる。なお、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲において、本発明の一実施形態に係る非水系電解液に対し、その他の非水系電解液を配合して用いることも可能である。
<2-2. Non-aqueous electrolyte solution>
As the non-aqueous electrolyte solution, the non-aqueous electrolyte solution according to the above-described embodiment of the present invention is used. It is also possible to mix and use another non-aqueous electrolyte solution with the non-aqueous electrolyte solution according to one embodiment of the present invention as long as the gist of the present embodiment is not deviated.

<2−3.負極>
以下に負極に使用される負極活物質について述べる。負極活物質としては、電気化学的に金属イオンを吸蔵・放出可能なものであれば、特に制限はない。具体例としては、炭素質材料などの構成元素として炭素を有するもの、合金系材料等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、また2種以上を任意に組み合わせて併用してもよい。
<2-3. Negative electrode >
The negative electrode active material used for the negative electrode will be described below. The negative electrode active material is not particularly limited as long as it can electrochemically occlude and release metal ions. Specific examples include those having carbon as a constituent element such as a carbonaceous material, an alloy-based material, and the like. One of these may be used alone, or two or more thereof may be arbitrarily combined and used in combination.

<2−3−1.負極活物質>
負極活物質としては、前記の通り炭素質材料、合金系材料等が挙げられる。
前記炭素質材料としては、(1)天然黒鉛、(2)人造黒鉛、(3)非晶質炭素、(4)炭素被覆黒鉛、(5)黒鉛被覆黒鉛、(6)樹脂被覆黒鉛等が挙げられる。
<2-3-1. Negative electrode active material>
Examples of the negative electrode active material include carbonaceous materials and alloy-based materials as described above.
Examples of the carbonaceous material include (1) natural graphite, (2) artificial graphite, (3) amorphous carbon, (4) carbon-coated graphite, (5) graphite-coated graphite, and (6) resin-coated graphite. Be done.

(1)天然黒鉛としては、鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土壌黒鉛及び/又はこれらの黒鉛を原料に球形化や緻密化等の処理を施して得られた黒鉛粒子等が挙げられる。これらの中でも、粒子の充填性や充放電レート特性の観点から、球形化処理を施した球状もしくは楕円体状の黒鉛が特に好ましい。
前記球形化処理に用いる装置としては、例えば、衝撃力を主体に粒子の相互作用も含めた圧縮、摩擦、せん断力等の機械的作用を繰り返し粒子に与える装置を用いることができる。
(1) Examples of natural graphite include scaly graphite, scaly graphite, soil graphite and / or graphite particles obtained by subjecting these graphites to a treatment such as spheroidization or densification. Among these, spherical or ellipsoidal graphite that has been subjected to a spheroidizing treatment is particularly preferable from the viewpoint of particle packing property and charge / discharge rate characteristics.
As the device used for the spheroidizing process, for example, a device that repeatedly applies mechanical actions such as compression, friction, and shear force, including impact force and particle interaction, to the particles can be used.

具体的には、ケーシング内部に多数のブレードを設置したローターを有し、そのローターが高速回転することによって、内部に導入された天然黒鉛(1)の原料に対して衝撃圧縮、摩擦、せん断力等の機械的作用を与え、球形化処理を行なう装置が好ましい。また、原料を循環させることによって機械的作用を繰り返して与える機構を有する装置が好ましい。 Specifically, it has a rotor with a large number of blades installed inside the casing, and by rotating the rotor at high speed, impact compression, friction, and shearing force are applied to the raw material of natural graphite (1) introduced inside. A device that gives a mechanical action such as, etc. to perform the spheroidizing process is preferable. Further, an apparatus having a mechanism for repeatedly giving a mechanical action by circulating a raw material is preferable.

例えば前述の装置を用いて球形化処理する場合は、回転するローターの周速度を30〜100m/秒に設定するのが好ましく、40〜100m/秒に設定するのがより好ましく、50〜100m/秒に設定するのが更に好ましい。また、球形化処理は、単に原料を通過させるだけでも可能であるが、30秒以上装置内を循環又は滞留させて処理するのが好ましく、1分以上装置内を循環又は滞留させて処理するのがより好ましい。 For example, in the case of sphericalizing using the above-mentioned device, the peripheral speed of the rotating rotor is preferably set to 30 to 100 m / sec, more preferably 40 to 100 m / sec, and 50 to 100 m / sec. It is even more preferable to set it to seconds. Further, the spheroidizing treatment can be performed by simply passing the raw material through the device, but it is preferable to circulate or retain the inside of the device for 30 seconds or more, and to circulate or stay in the device for 1 minute or more. Is more preferable.

(2)人造黒鉛としては、コールタールピッチ、石炭系重質油、常圧残油、石油系重質油、芳香族炭化水素、窒素含有環状化合物、硫黄含有環状化合物、ポリフェニレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリビニルブチラール、天然高分子、ポリフェニレンサイルファイド、ポリフェニレンオキシド、フルフリルアルコール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、イミド樹脂等の有機化合物を、通常2500℃以上、通常3200℃以下の範囲の温度で黒鉛化し、必要に応じて粉砕及び/又は分級して製造されたものが挙げられる。 (2) As artificial graphite, coal tar pitch, coal-based heavy oil, atmospheric residual oil, petroleum-based heavy oil, aromatic hydrocarbons, nitrogen-containing cyclic compounds, sulfur-containing cyclic compounds, polyphenylene, polyvinyl chloride, etc. Organic compounds such as polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polyvinyl butyral, natural polymers, polyphenylene silfide, polyphenylene oxide, furfuryl alcohol resin, phenol-formaldehyde resin, and imide resin are usually used in the range of 2500 ° C or higher and usually 3200 ° C or lower. Examples thereof include those produced by graphitization at temperature, crushing and / or classifying as necessary.

この際、ケイ素含有化合物やホウ素含有化合物等を黒鉛化触媒として用いることもできる。また、ピッチの熱処理過程で分離したメソカーボンマイクロビーズを黒鉛化して得た人造黒鉛が挙げられる。更に一次粒子からなる造粒粒子の人造黒鉛も挙げられる。例えば、メソカーボンマイクロビーズや、コークス等の黒鉛化可能な炭素質材料粉体とタール、ピッチ等の黒鉛化可能な結着剤と黒鉛化触媒を混合し、黒鉛化し、必要に応じて粉砕することで得られる、扁平状の粒子を複数、配向面が非平行となるように集合又は結合した黒鉛粒子が挙げられる。 At this time, a silicon-containing compound, a boron-containing compound, or the like can also be used as a graphitization catalyst. In addition, artificial graphite obtained by graphitizing mesocarbon microbeads separated in a pitch heat treatment process can be mentioned. Further, artificial graphite of granulated particles composed of primary particles can also be mentioned. For example, mesocarbon microbeads, graphitizable carbon material powder such as coke, graphitizable binder such as tar and pitch, and graphitization catalyst are mixed, graphitized, and pulverized if necessary. Examples thereof include graphite particles obtained by assembling or bonding a plurality of flat particles so that the orientation planes are non-parallel.

(3)非晶質炭素としては、タール、ピッチ等の易黒鉛化性炭素前駆体を原料に用い、黒鉛化しない温度領域(400〜2200℃の範囲)で1回以上熱処理した非晶質炭素粒子や、樹脂等の難黒鉛化性炭素前駆体を原料に用いて熱処理した非晶質炭素粒子が挙げられる。 (3) As the amorphous carbon, an easily graphitizable carbon precursor such as tar or pitch is used as a raw material, and the amorphous carbon is heat-treated at least once in a temperature range (range of 400 to 2200 ° C.) where graphitization does not occur. Examples thereof include particles and amorphous carbon particles heat-treated using a non-graphitizable carbon precursor such as a resin as a raw material.

(4)炭素被覆黒鉛としては、以下のようにして得られるものが挙げられる。天然黒鉛及び/又は人造黒鉛と、タール、ピッチや樹脂等の有機化合物である炭素前駆体とを混合し、400〜2300℃の範囲で1回以上熱処理する。得られた天然黒鉛及び/又は人造黒鉛を核黒鉛とし、これを非晶質炭素により被覆して炭素黒鉛複合体を得る。この炭素黒鉛複合体が炭素被覆黒鉛(4)として挙げられる。 (4) Examples of the carbon-coated graphite include those obtained as follows. Natural graphite and / or artificial graphite is mixed with a carbon precursor which is an organic compound such as tar, pitch or resin, and heat-treated at least once in the range of 400 to 2300 ° C. The obtained natural graphite and / or artificial graphite is used as nuclear graphite, and this is coated with amorphous carbon to obtain a carbon graphite composite. This carbon-graphite composite is mentioned as carbon-coated graphite (4).

また、前記複合の形態は、核黒鉛の表面全体又は一部を非晶質炭素が被覆した形態でも、複数の一次粒子を前記炭素前駆体起源の炭素を結着剤として複合させた形態であってもよい。また、天然黒鉛及び/又は人造黒鉛にベンゼン、トルエン、メタン、プロパン、芳香族系の揮発分等の炭化水素系ガス等を高温で反応させ、黒鉛表面に炭素を堆積(CVD)させることでも、前記炭素黒鉛複合体を得ることができる。 Further, the composite form is a form in which a plurality of primary particles are composited using carbon derived from the carbon precursor as a binder even when the entire surface or a part of the surface of nuclear graphite is coated with amorphous carbon. You may. It is also possible to react natural graphite and / or artificial graphite with hydrocarbon gases such as benzene, toluene, methane, propane, and aromatic volatiles at high temperatures to deposit carbon on the graphite surface (CVD). The carbon graphite composite can be obtained.

(5)黒鉛被覆黒鉛としては、以下のようにして得られるものが挙げられる。天然黒鉛及び/又は人造黒鉛と、タール、ピッチや樹脂等の易黒鉛化性の有機化合物の炭素前駆体とを混合し、2400〜3200℃程度の範囲で1回以上熱処理する。得られた天然黒鉛及び/又は人造黒鉛を核黒鉛とし、黒鉛化物でその核黒鉛の表面全体又は一部を被覆して黒鉛被覆黒鉛(5)が得られる。 (5) As the graphite-coated graphite, those obtained as follows can be mentioned. Natural graphite and / or artificial graphite is mixed with a carbon precursor of an easily graphitizable organic compound such as tar, pitch or resin, and heat-treated at least once in the range of about 2400 to 3200 ° C. The obtained natural graphite and / or artificial graphite is used as nuclear graphite, and the whole or part of the surface of the nuclear graphite is coated with graphite to obtain graphite-coated graphite (5).

(6)樹脂被覆黒鉛は、例えば、天然黒鉛及び/又は人造黒鉛と、樹脂等を混合し、400℃未満の温度で乾燥して得られる天然黒鉛及び/又は人造黒鉛を核黒鉛とし、樹脂等でその核黒鉛を被覆することで得られる。
また、以上説明した(1)〜(6)の炭素質材料は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
(6) As the resin-coated graphite, for example, natural graphite and / or artificial graphite obtained by mixing natural graphite and / or artificial graphite with a resin or the like and drying at a temperature of less than 400 ° C. is used as nuclear graphite, and the resin or the like is used. It is obtained by coating the nuclear graphite with.
Further, as the carbonaceous materials of (1) to (6) described above, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in any combination and ratio.

上記(2)〜(5)の炭素質材料に用いられるタール、ピッチや樹脂等の有機化合物としては、石炭系重質油、直流系重質油、分解系石油重質油、芳香族炭化水素、N環化合物、S環化合物、ポリフェニレン、有機合成高分子、天然高分子、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂からなる群より選ばれた炭化可能な有機化合物等が挙げられる。また、原料有機化合物は混合時の粘度を調整するため、低分子有機溶媒に溶解させて用いてもよい。 Examples of the organic compounds such as tar, pitch and resin used for the carbonaceous materials (2) to (5) above include coal-based heavy oil, DC-based heavy oil, decomposition-based petroleum heavy oil, and aromatic hydrocarbons. , N-ring compounds, S-ring compounds, polyphenylenes, synthetic organic polymers, natural polymers, thermoplastic resins, thermosetting resins and the like, which are carbonizable organic compounds selected from the group. Further, the raw material organic compound may be used by being dissolved in a small molecule organic solvent in order to adjust the viscosity at the time of mixing.

また、核黒鉛の原料となる天然黒鉛及び/又は人造黒鉛としては、球形化処理を施した天然黒鉛が好ましい。
次に、負極活物質として用いられる上記合金系材料は、リチウムを吸蔵・放出可能であれば、リチウム単体、リチウム合金を形成する単体金属及び合金、又はそれらの酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化物、硫化物若しくはリン化物等の化合物のいずれであってもよく、特に制限されない。リチウム合金を形成する単体金属及び合金は、13族及び14族の金属・半金属元素(即ち炭素を除く)を含む材料であることが好ましく、
より好ましくはアルミニウム、ケイ素及びスズの単体金属及びこれら原子を含む合金又は化合物であり、
更に好ましくはケイ素及びスズの単体金属及びこれら原子を含む合金又は化合物などの、ケイ素又はスズを構成元素として有るものである。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Further, as the natural graphite and / or the artificial graphite which is a raw material of the nuclear graphite, the natural graphite which has been subjected to the spheroidizing treatment is preferable.
Next, the alloy-based material used as the negative electrode active material is lithium alone, a single metal and alloy forming a lithium alloy, or their oxides, carbides, nitrides, silides, if lithium can be occluded and released. It may be any compound such as a compound, a sulfide or a phosphor, and is not particularly limited. The elemental metals and alloys forming the lithium alloy are preferably materials containing group 13 and group 14 metal / metalloid elements (that is, excluding carbon).
More preferably, it is a simple substance metal of aluminum, silicon and tin, and an alloy or compound containing these atoms.
More preferably, it contains silicon or tin as a constituent element, such as a simple substance metal of silicon and tin and an alloy or compound containing these atoms.
One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.

<Liと合金化可能な金属粒子>
リチウム合金を形成する単体金属及び合金、又はそれらの酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化物、硫化物若しくはリン化物等の化合物を負極活物質として使用する場合、Liと合金化可能な金属は、粒子形態である。金属粒子が、Liと合金化可能な金属粒子であることを確認するための手法としては、X線回折による金属粒子相の同定、電子顕微鏡による粒子構造の観察及び元素分析、蛍光X線による元素分析等が挙げられる。
<Metal particles that can be alloyed with Li>
When a single metal and alloy forming a lithium alloy or a compound such as an oxide, carbide, nitride, silicide, sulfide or phosphide thereof is used as a negative electrode active material, the metal that can be alloyed with Li is It is a particle form. Methods for confirming that the metal particles are metal particles that can be alloyed with Li include identification of the metal particle phase by X-ray diffraction, observation and element analysis of the particle structure by an electron microscope, and elements by fluorescent X-ray. Analysis etc. can be mentioned.

Liと合金化可能な金属粒子としては、従来公知のいずれのものも使用可能であるが、非水系電解液電池の容量とサイクル寿命の点から、前記金属粒子は、例えば、Fe、Co、Sb、Bi、Pb、Ni、Ag、Si、Sn、Al、Zr、Cr、P、S、V、Mn、As、Nb、Mo、Cu、Zn、Ge、In、Ti及びWからなる群から選ばれる金属又はその化合物であることが好ましい。また、2種以上の金属からなる合金を使用してもよく、金属粒子が、2種以上の金属元素により形成された合金粒子であってもよい。これらの中でも、Si、Sn、As、Sb、Al、Zn及びWからなる群から選ばれる金属又はその金属化合物が好ましい。 As the metal particles that can be alloyed with Li, any conventionally known metal particles can be used, but from the viewpoint of the capacity and cycle life of the non-aqueous electrolyte battery, the metal particles are, for example, Fe, Co, Sb. , Bi, Pb, Ni, Ag, Si, Sn, Al, Zr, Cr, P, S, V, Mn, As, Nb, Mo, Cu, Zn, Ge, In, Ti and W. It is preferably a metal or a compound thereof. Further, an alloy composed of two or more kinds of metals may be used, and the metal particles may be alloy particles formed by two or more kinds of metal elements. Among these, a metal selected from the group consisting of Si, Sn, As, Sb, Al, Zn and W or a metal compound thereof is preferable.

前記金属化合物としては、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等が挙げられる。また、2種以上の金属からなる合金を使用してもよい。
Liと合金可能な金属粒子の中でも、Si又はSi金属化合物が好ましい。Si金属化合物は、Si金属酸化物であることが好ましい。Si又はSi金属化合物は、電池の高容量化の点で、好ましい。本明細書では、Si又はSi金属化合物を総称してSi化合物と呼ぶ。Si化合物としては、具体的には、SiO,SiN,SiC、SiZ(Z=C、N)等が挙げられる。Si化合物は、好ましくは、Si金属酸化物であり、Si金属酸化物は、一般式で表すとSiOである。この一般式SiOは、二酸化Si(SiO)と金属Si(Si)とを原料として得られるが、そのxの値は通常0≦x<2である。SiOは、黒鉛と比較して理論容量が大きく、更に非晶質SiあるいはナノサイズのSi結晶は、リチウムイオン等のアルカリイオンの出入りがしやすく、高容量を得ることが可能となる。
Examples of the metal compound include metal oxides, metal nitrides, metal carbides and the like. Further, an alloy composed of two or more kinds of metals may be used.
Among the metal particles that can be alloyed with Li, Si or a Si metal compound is preferable. The Si metal compound is preferably a Si metal oxide. Si or a Si metal compound is preferable in terms of increasing the capacity of the battery. In this specification, Si or Si metal compounds are collectively referred to as Si compounds. The Si compound, specifically, SiO x, SiN x, SiC x, SiZ x O y (Z = C, N) , and the like. The Si compound is preferably a Si metal oxide, and the Si metal oxide is SiO x in the general formula. This general formula SiO x is obtained by using silicon dioxide (SiO 2 ) and metal Si (Si) as raw materials, and the value of x is usually 0 ≦ x <2. SiO x has a larger theoretical capacity than graphite, and amorphous Si or nano-sized Si crystals can easily move in and out of alkaline ions such as lithium ions, so that a high capacity can be obtained.

Si金属酸化物は、具体的には、SiOと表されるものであり、xは0≦x<2であり、より好ましくは、0.2以上1.8以下、更に好ましくは、0.4以上1.6以下、特に好ましくは、0.6以上1.4以下である。SiOのxがこの範囲であれば、電池が高容量であると同時に、Liと酸素との結合による不可逆容量を低減させることが可能となる。The Si metal oxide is specifically represented as SiO x , where x is 0 ≦ x <2, more preferably 0.2 or more and 1.8 or less, still more preferably 0. It is 4 or more and 1.6 or less, particularly preferably 0.6 or more and 1.4 or less. When x of SiO x is in this range, the battery has a high capacity, and at the same time, the irreversible capacity due to the combination of Li and oxygen can be reduced.

・Liと合金化可能な金属粒子の含有酸素量
Liと合金化可能な金属粒子の含有酸素量は、特に制限はないが、通常0.01〜8質量%であり、0.05〜5質量%であることが好ましい。粒子内の酸素分布状態は、表面近傍に存在、粒子内部に存在、粒子内一様に存在のいずれでもかまわないが、特に表面近傍に存在していることが好ましい。Liと合金化可能な金属粒子の含有酸素量が前記範囲内であると、金属粒子とOの強い結合により、非水系電解液二次充放電に伴う体積膨張が抑制され、サイクル特性に優れるので好ましい。
-Amount of oxygen contained in metal particles that can be alloyed with Li The amount of oxygen contained in metal particles that can be alloyed with Li is not particularly limited, but is usually 0.01 to 8% by mass, and 0.05 to 5% by mass. It is preferably%. The oxygen distribution state in the particle may be present near the surface, inside the particle, or uniformly present in the particle, but it is particularly preferable that the oxygen is present near the surface. When the amount of oxygen contained in the metal particles that can be alloyed with Li is within the above range, the strong bond between the metal particles and O suppresses the volume expansion due to the secondary charge and discharge of the non-aqueous electrolyte solution, and the cycle characteristics are excellent. preferable.

<Liと合金可能な金属粒子と黒鉛粒子とを含有する負極活物質>
負極活物質は、Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子とを含有するものであってもよい。その負極活物質とは、Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子とが互いに独立した粒子の状態で混合されている混合物でもよいし、Liと合金化可能な金属粒子が黒鉛粒子の表面及び/又は内部に存在している複合体でもよい。
<Negative electrode active material containing metal particles and graphite particles that can be alloyed with Li>
The negative electrode active material may contain metal particles that can be alloyed with Li and graphite particles. The negative electrode active material may be a mixture in which Li and alloyable metal particles and graphite particles are mixed in the state of mutually independent particles, or Li and alloyable metal particles are mixed on the surface of the graphite particles and on the surface of the graphite particles. / Or it may be a complex existing inside.

上記Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子との複合体(複合粒子ともいう)とは、特に、Liと合金化可能な金属粒子及び黒鉛粒子が含まれている粒子であれば特に制限はないが、好ましくは、Liと合金化可能な金属粒子及び黒鉛粒子が物理的及び/又は化学的な結合によって一体化した粒子である。より好ましい形態としては、Liと合金化可能な金属粒子及び黒鉛粒子が、少なくとも複合粒子表面及びバルク内部の何れにも存在する程度に各々の固体成分が粒子内で分散して存在している状態にあり、それらを物理的及び/又は化学的な結合によって一体化させるために、黒鉛粒子が存在しているような形態である。更に具体的な好ましい形態は、Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子から少なくとも構成される複合材であって、黒鉛粒子、好ましくは、天然黒鉛が曲面を有する折り畳まれた構造を持つ粒子内に、該構造内の間隙にLiと合金化可能な金属粒子が存在していることを特徴とする複合材(負極活物質)である。また、間隙は空隙であってもよいし、非晶質炭素や黒鉛質物、樹脂等、Liと合金化可能な金属粒子の膨張、収縮を緩衝するような物質が、前記間隙中に存在していてもよい。 The composite of the metal particles that can be alloyed with Li and the graphite particles (also referred to as composite particles) is particularly limited as long as the particles contain the metal particles that can be alloyed with Li and the graphite particles. Although not, preferably, it is a particle in which metal particles and graphite particles that can be alloyed with Li are integrated by physical and / or chemical bonding. In a more preferable form, the metal particles and graphite particles that can be alloyed with Li are present in the particles in a dispersed manner so that the metal particles and graphite particles are present at least on the surface of the composite particles and inside the bulk. It is in the form in which graphite particles are present to unite them by physical and / or chemical bonding. A more specific preferred form is a composite material composed of at least Li and alloyable metal particles and graphite particles, in which the graphite particles, preferably natural graphite, have a curved structure and have a folded structure. In addition, it is a composite material (negative electrode active material) characterized in that metal particles that can be alloyed with Li are present in the gaps in the structure. Further, the gap may be a void, and a substance such as amorphous carbon, a graphitic substance, or a resin that buffers the expansion and contraction of metal particles that can be alloyed with Li exists in the gap. You may.

・Liと合金化可能な金属粒子の含有割合
Liと合金化可能な金属粒子と黒鉛粒子の合計に対するLiと合金化可能な金属粒子の含有割合は、通常0.1質量%以上、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは、1.0質量%以上、更に好ましくは2.0質量%以上である。また、通常99質量%以下、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下、より更に好ましくは25質量%以下、より更に好ましくは20質量%以下、特に好ましくは15質量%以下、最も好ましくは10質量%以下である。この範囲であると、Si表面での副反応の制御が可能であり、非水系電解液電池において十分な容量を得ることが可能となる点で好ましい。
-Content ratio of metal particles that can be alloyed with Li The content ratio of metal particles that can be alloyed with Li with respect to the total of metal particles that can be alloyed with Li and graphite particles is usually 0.1% by mass or more, preferably 0. It is 5.5% by mass or more, more preferably 1.0% by mass or more, still more preferably 2.0% by mass or more. Further, it is usually 99% by mass or less, preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 30% by mass or less, still more preferably 25% by mass or less, still more preferably 20% by mass or less, particularly. It is preferably 15% by mass or less, and most preferably 10% by mass or less. Within this range, side reactions on the Si surface can be controlled, and a sufficient capacity can be obtained in a non-aqueous electrolyte battery, which is preferable.

(被覆率)
本実施形態の負極活物質は、炭素質物又は黒鉛質物で被覆されていてもよい。この中でも非晶質炭素質物で被覆されていることが、リチウムイオンの受入性の点から好ましい。この被覆率は、通常0.5%以上30%以下、好ましくは1%以上25%以下、より好ましくは、2%以上20%以下である。被覆率の上限は、電池を組んだ際の可逆容量の観点から、被覆率の下限は、核となる炭素質材料が非晶質炭素によって均一にコートされ強固な造粒がされるという観点、焼成後に粉砕した際、得られる粒子の粒径の観点から、上記範囲とすることが好ましい。
(Coverage)
The negative electrode active material of the present embodiment may be coated with a carbonaceous material or a graphite material. Of these, coating with an amorphous carbonaceous material is preferable from the viewpoint of lithium ion acceptability. This coverage is usually 0.5% or more and 30% or less, preferably 1% or more and 25% or less, and more preferably 2% or more and 20% or less. The upper limit of the coverage is from the viewpoint of reversible capacity when the battery is assembled, and the lower limit of the coverage is from the viewpoint that the core carbonaceous material is uniformly coated with amorphous carbon and strong granulation is performed. From the viewpoint of the particle size of the particles obtained when pulverized after firing, the above range is preferable.

なお、最終的に得られる負極活物質の有機化合物由来の炭化物の被覆率(含有率)は、負極活物質の量と、有機化合物の量及びJIS K 2270に準拠したミクロ法により測定される残炭率により、下記式で算出することができる。
式:有機化合物由来の炭化物の被覆率(%)=(有機化合物の質量×残炭率×100)/{負極活物質の質量+(有機化合物の質量×残炭率)}
The finally obtained coverage (content) of carbides derived from the organic compound of the negative electrode active material is the amount of the negative electrode active material, the amount of the organic compound, and the balance measured by the micro method based on JIS K 2270. It can be calculated by the following formula from the coal ratio.
Formula: Coverage of carbides derived from organic compounds (%) = (mass of organic compounds x residual coal ratio x 100) / {mass of negative electrode active material + (mass of organic compounds x residual carbon ratio)}

(内部間隙率)
負極活物質の内部間隙率は通常1%以上、好ましくは3%以上、より好ましく5%以上、更に好ましくは7%以上である。また通常50%未満、好ましくは40%以下、より好ましくは30%以下、更に好ましくは20%以下である。この内部間隙率が小さすぎると、非水系電解液電池において負極活物質の粒子内の液量が少なくなる傾向がある。一方、内部間隙率が大きすぎると、電極にした場合に粒子間間隙が少なくなる傾向にある。内部間隙率の下限は充放電特性の観点から、上限は非水系電解液の拡散の観点から上記範囲とすることが好ましい。また、上述したように、この間隙は空隙であってもよいし、非晶質炭素や黒鉛質物、樹脂等、Liと合金化可能な金属粒子の膨張、収縮を緩衝するような物質が、間隙中に存在又は間隙がこれらにより満たされていてもよい。
(Internal porosity)
The internal gap ratio of the negative electrode active material is usually 1% or more, preferably 3% or more, more preferably 5% or more, still more preferably 7% or more. Further, it is usually less than 50%, preferably 40% or less, more preferably 30% or less, still more preferably 20% or less. If this internal gap ratio is too small, the amount of liquid in the particles of the negative electrode active material tends to decrease in the non-aqueous electrolyte battery. On the other hand, if the internal gap ratio is too large, the interparticle gap tends to decrease when the electrode is used. The lower limit of the internal gap ratio is preferably in the above range from the viewpoint of charge / discharge characteristics, and the upper limit is preferably in the above range from the viewpoint of diffusion of the non-aqueous electrolyte solution. Further, as described above, the gap may be a void, and a substance such as amorphous carbon, a graphite material, or a resin that buffers the expansion and contraction of metal particles that can be alloyed with Li is a gap. The presence or gap in it may be filled with these.

<2−3−2.負極の構成と作製法>
負極の製造は、本発明の効果を著しく損なわない限り、公知のいずれの方法をも用いることができる。例えば、負極活物質に、結着剤、溶媒、必要に応じて、増粘剤、導電材、充填材等を加えてスラリーとし、これを集電体に塗布、乾燥した後にプレスすることによって形成することができる。
<2-3-2. Negative electrode configuration and manufacturing method>
Any known method can be used for producing the negative electrode as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. For example, it is formed by adding a binder, a solvent, and if necessary, a thickener, a conductive material, a filler, etc. to a negative electrode active material to form a slurry, which is applied to a current collector, dried, and then pressed. can do.

また、合金系材料負極は、公知のいずれの方法を用いても製造することが可能である。具体的に、負極の製造方法としては、例えば、上述の負極活物質に結着剤や導電材等を加えたものをそのままロール成型してシート電極とする方法や、圧縮成形してペレット電極とする方法も挙げられるが、通常は負極用の集電体(以下「負極集電体」という場合がある。)上に塗布法、蒸着法、スパッタ法、メッキ法等の手法により、上述の負極活物質を含有する薄膜層(負極活物質層)を形成する方法が用いられる。この場合、上述の負極活物質に結着剤、増粘剤、導電材、溶媒等を加えてスラリー状とし、これを負極集電体に塗布、乾燥した後にプレスして高密度化することにより、負極集電体上に負極活物質層を形成する。 Further, the alloy-based material negative electrode can be produced by any known method. Specifically, as a method for manufacturing a negative electrode, for example, a method in which a binder, a conductive material, or the like is added to the above-mentioned negative electrode active material is directly rolled to form a sheet electrode, or compression molding is performed to form a pellet electrode. However, usually, the above-mentioned negative electrode is used by a coating method, a vapor deposition method, a sputtering method, a plating method, or the like on a current collector for a negative electrode (hereinafter, may be referred to as a “negative electrode current collector”). A method of forming a thin film layer (negative electrode active material layer) containing an active material is used. In this case, a binder, a thickener, a conductive material, a solvent, etc. are added to the above-mentioned negative electrode active material to form a slurry, which is applied to the negative electrode current collector, dried, and then pressed to increase the density. , A negative electrode active material layer is formed on the negative electrode current collector.

負極集電体の材質としては、鋼、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス等が挙げられる。これらのうち、薄膜に加工し易いという点及びコストの点から、銅箔が好ましい。
負極集電体の厚さは、通常1μm以上、好ましくは5μm以上であり、通常100μm以下、好ましくは50μm以下である。負極集電体の厚さが厚過ぎると、非水系電解液電池全体の容量が低下し過ぎることがあり、逆に薄過ぎると取り扱いが困難になることがある。
Examples of the material of the negative electrode current collector include steel, copper, copper alloy, nickel, nickel alloy, stainless steel and the like. Of these, copper foil is preferable from the viewpoint of easy processing into a thin film and cost.
The thickness of the negative electrode current collector is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more, and usually 100 μm or less, preferably 50 μm or less. If the thickness of the negative electrode current collector is too thick, the capacity of the entire non-aqueous electrolyte battery may be reduced too much, and conversely, if it is too thin, handling may be difficult.

なお、表面に形成される負極活物質層との結着効果を向上させるため、これら負極集電体の表面は、予め粗面化処理しておくことが好ましい。表面の粗面化方法としては、ブラスト処理、粗面ロールによる圧延、研磨剤粒子を固着した研磨布紙、砥石、エメリバフ、鋼線等を備えたワイヤーブラシ等で集電体表面を研磨する機械的研磨法、電解研磨法、化学研磨法等が挙げられる。 In addition, in order to improve the binding effect with the negative electrode active material layer formed on the surface, it is preferable that the surface of these negative electrode current collectors is roughened in advance. Surface roughening methods include blasting, rolling with a rough surface roll, polishing cloth with abrasive particles fixed, a grindstone, emeri buff, a wire brush equipped with a steel wire, etc. to polish the surface of the current collector. Specific polishing method, electrolytic polishing method, chemical polishing method and the like can be mentioned.

また、負極集電体の質量を低減させて電池の質量当たりのエネルギー密度を向上させるために、エキスパンドメタルやパンチングメタルのような穴あきタイプの負極集電体を使用することもできる。このタイプの負極集電体は、その開口率を変更することで、質量も自在に変更可能である。また、このタイプの負極集電体の両面に負極活物質層を形成させた場合、この穴を通してのリベット効果により、負極活物質層の剥離が更に起こり難くなる。しかし、開口率があまりに高くなった場合には、負極活物質層と負極集電体との接触面積が小さくなるため、かえって接着強度は低くなることがある。 Further, in order to reduce the mass of the negative electrode current collector and improve the energy density per mass of the battery, a perforated type negative electrode current collector such as expanded metal or punching metal can also be used. The mass of this type of negative electrode current collector can be freely changed by changing the aperture ratio. Further, when the negative electrode active material layers are formed on both sides of this type of negative electrode current collector, the negative electrode active material layer is less likely to be peeled off due to the rivet effect through the holes. However, when the aperture ratio becomes too high, the contact area between the negative electrode active material layer and the negative electrode current collector becomes small, so that the adhesive strength may be rather low.

負極活物質層を形成するためのスラリーは、通常は負極材に対して結着剤、増粘剤等を加えて作製される。なお、本明細書における「負極材」とは、負極活物質と導電材とを合わせた材料を指すものとする。
負極材中における負極活物質の含有量は、通常70質量%以上、好ましくは75質量%以上、また、通常97質量%以下であり、95質量%以下であることが好ましい。負極活物質の含有量が少な過ぎると、得られる負極を用いた二次電池の容量が不足する傾向があり、多過ぎると相対的に導電材の含有量が不足することにより、負極としての電気伝導性を確保しづらい傾向にある。なお、二以上の負極活物質を併用する場合には、負極活物質の合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。
The slurry for forming the negative electrode active material layer is usually prepared by adding a binder, a thickener, or the like to the negative electrode material. The term "negative electrode material" as used herein refers to a material in which the negative electrode active material and the conductive material are combined.
The content of the negative electrode active material in the negative electrode material is usually 70% by mass or more, preferably 75% by mass or more, and usually 97% by mass or less, preferably 95% by mass or less. If the content of the negative electrode active material is too small, the capacity of the secondary battery using the obtained negative electrode tends to be insufficient, and if it is too large, the content of the conductive material is relatively insufficient, resulting in electricity as the negative electrode. It tends to be difficult to secure conductivity. When two or more negative electrode active materials are used in combination, the total amount of the negative electrode active materials may satisfy the above range.

負極に用いられる導電材としては、銅やニッケル等の金属材料;黒鉛、カーボンブラック等の炭素材料等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。特に、導電材として炭素材料を用いると、炭素材料が活物質としても作用するため好ましい。負極材中における導電材の含有量は、通常3質量%以上、好ましくは5質量%以上、また、通常30質量%以下であり、25質量%以下であることが好ましい。導電材の含有量が少な過ぎると導電性が不足する傾向があり、多過ぎると相対的に負極活物質等の含有量が不足することにより、電池容量や強度が低下する傾向となる。なお、二以上の導電材を併用する場合には、導電材の合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。 Examples of the conductive material used for the negative electrode include metal materials such as copper and nickel; carbon materials such as graphite and carbon black. One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio. In particular, it is preferable to use a carbon material as the conductive material because the carbon material also acts as an active material. The content of the conductive material in the negative electrode material is usually 3% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and usually 30% by mass or less, preferably 25% by mass or less. If the content of the conductive material is too small, the conductivity tends to be insufficient, and if it is too large, the content of the negative electrode active material or the like is relatively insufficient, so that the battery capacity and strength tend to decrease. When two or more conductive materials are used in combination, the total amount of the conductive materials may satisfy the above range.

負極に用いられる結着剤としては、電極製造時に使用する溶媒や電解液に対して安全な材料であれば、任意のものを使用することができる。例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン・ブタジエンゴム・イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。結着剤の含有量は、負極材100質量部に対して通常0.5質量部以上、好ましくは1質量部以上、また、通常10質量部以下であり、8質量部以下であることが好ましい。結着剤の含有量が少な過ぎると得られる負極の強度が不足する傾向があり、多過ぎると相対的に負極活物質等の含有量が不足することにより、電池容量や導電性が不足する傾向となる。なお、二以上の結着剤を併用する場合には、結着剤の合計量が上記範囲を満たすようにすればよい。 As the binder used for the negative electrode, any binder can be used as long as it is a material that is safe for the solvent and electrolytic solution used in the production of the electrode. For example, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, styrene / butadiene rubber / isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene / acrylic acid copolymer, ethylene / methacrylic acid copolymer and the like can be mentioned. One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio. The content of the binder is usually 0.5 parts by mass or more, preferably 1 part by mass or more, usually 10 parts by mass or less, and preferably 8 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the negative electrode material. .. If the content of the binder is too small, the strength of the obtained negative electrode tends to be insufficient, and if it is too large, the content of the negative electrode active material or the like is relatively insufficient, so that the battery capacity and conductivity tend to be insufficient. It becomes. When two or more binders are used in combination, the total amount of the binders may satisfy the above range.

負極に用いられる増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼイン等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。増粘剤は必要に応じて使用すればよいが、使用する場合には、負極活物質層中における増粘剤の含有量が通常0.5質量%以上、5質量%以下の範囲で用いることが好ましい。 Examples of the thickener used for the negative electrode include carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein and the like. One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio. The thickener may be used as needed, but when used, the content of the thickener in the negative electrode active material layer is usually in the range of 0.5% by mass or more and 5% by mass or less. Is preferable.

負極活物質層を形成するためのスラリーは、上記負極活物質に、必要に応じて導電材や結着剤、増粘剤を混合して、水系溶媒又は有機溶媒を分散媒として用いて調製される。水系溶媒としては、通常、水が用いられるが、これにエタノール等のアルコール類、N−メチルピロリドン等の環状アミド類等の有機溶媒を、水に対して30質量%以下の範囲で併用することもできる。また、有機溶媒としては、N−メチルピロリドン等の環状アミド類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等の直鎖状アミド類、アニソール、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ブタノール、シクロヘキサノール等のアルコール類が挙げられ、中でも、N−メチルピロリドン等の環状アミド類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等の直鎖状アミド類等が好ましい。なお、これらは何れか1種を単独で使用してもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
得られたスラリーを上述の負極集電体上に塗布し、乾燥した後、プレスすることにより、負極活物質層が形成され、負極が得られる。塗布の手法は特に制限されず、それ自体既知の方法を用いることができる。乾燥の手法も特に制限されず、自然乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥等の公知の手法を用いることができる。
The slurry for forming the negative electrode active material layer is prepared by mixing the negative electrode active material with a conductive material, a binder, and a thickener as necessary, and using an aqueous solvent or an organic solvent as a dispersion medium. NS. Water is usually used as the aqueous solvent, but alcohols such as ethanol and organic solvents such as cyclic amides such as N-methylpyrrolidone are used in combination with water in a range of 30% by mass or less. You can also. Examples of the organic solvent include cyclic amides such as N-methylpyrrolidone, linear amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide, and aromatic hydrocarbons such as anisole, toluene and xylene. , Butanol, cyclohexanol and the like, and among them, cyclic amides such as N-methylpyrrolidone and linear amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide are preferable. Any one of these may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.
The obtained slurry is applied onto the above-mentioned negative electrode current collector, dried, and then pressed to form a negative electrode active material layer, whereby a negative electrode is obtained. The method of application is not particularly limited, and a method known per se can be used. The drying method is not particularly limited, and known methods such as natural drying, heat drying, and vacuum drying can be used.

(電極密度)
負極活物質を電極化した際の電極構造は特に制限されないが、集電体上に存在している負極活物質の密度は、1g・cm−3以上が好ましく、1.2g・cm−3以上がさらに好ましく、1.3g・cm−3以上が特に好ましく、また、2.2g・cm−3以下が好ましく、2.1g・cm−3以下がより好ましく、2.0g・cm−3以下がさらに好ましく、1.9g・cm−3以下が特に好ましい。集電体上に存在している負極活物質の密度が、上記範囲を上回ると、負極活物質粒子が破壊され、非水系電解液電池の初期不可逆容量の増加や、集電体/負極活物質界面付近への非水系電解液の浸透性低下による高電流密度充放電特性悪化を招く場合がある。また、上記範囲を下回ると、負極活物質間の導電性が低下し、電池抵抗が増大し、単位容積当たりの容量が低下する場合がある。
(Electrode density)
The electrode structure when the negative electrode active material is made into an electrode is not particularly limited, but the density of the negative electrode active material existing on the current collector is preferably 1 g · cm -3 or more, and 1.2 g · cm -3 or more. Is more preferable, 1.3 g · cm -3 or more is particularly preferable, 2.2 g · cm -3 or less is preferable, 2.1 g · cm -3 or less is more preferable, and 2.0 g · cm -3 or less is more preferable. More preferably, 1.9 g · cm -3 or less is particularly preferable. When the density of the negative electrode active material existing on the current collector exceeds the above range, the negative electrode active material particles are destroyed, the initial irreversible capacity of the non-aqueous electrolyte battery is increased, and the current collector / negative electrode active material is increased. High current density charge / discharge characteristics may deteriorate due to a decrease in the permeability of the non-aqueous electrolyte solution near the interface. On the other hand, if it falls below the above range, the conductivity between the negative electrode active materials may decrease, the battery resistance may increase, and the capacity per unit volume may decrease.

<2−4.正極>
以下に本実施形態の非水系電解液電池に使用される正極について説明する。
<2−4−1.正極活物質>
以下に正極に使用される正極活物質について説明する。
<2-4. Positive electrode>
The positive electrode used in the non-aqueous electrolyte battery of the present embodiment will be described below.
<2-4-1. Positive electrode active material>
The positive electrode active material used for the positive electrode will be described below.

(1)組成
正極活物質としては、コバルト酸リチウムや、少なくともNiとCoを含有し、遷移金属のうち50モル%以上がNiとCoである遷移金属酸化物であり、電気化学的に金属イオンを吸蔵・放出可能なものであれば特に制限はないが、例えば、電気化学的にリチウムイオンを吸蔵・放出可能なものが好ましく、リチウムと少なくともNiとCoを含有し、遷移金属のうち50モル%以上がNiとCoである遷移金属酸化物が好ましい。Ni及びCoは、酸化還元の電位が二次電池の正極材として用いるのに好適であり、高容量用途に適しているためである。
(1) Composition The positive electrode active material is a transition metal oxide containing lithium cobaltate or at least Ni and Co, and 50 mol% or more of the transition metal is Ni and Co, and is an electrochemically metal ion. There is no particular limitation as long as it can store and release lithium ions, but for example, those capable of storing and releasing lithium ions electrochemically are preferable, and they contain lithium, at least Ni and Co, and 50 mol of the transition metal. A transition metal oxide in which% or more is Ni and Co is preferable. This is because Ni and Co have a redox potential suitable for use as a positive electrode material for a secondary battery and are suitable for high-capacity applications.

リチウム遷移金属酸化物の金属成分としては、必須遷移金属元素として、NiとCoが含まれるが、その他の金属元素としてMn、V、Ti、Cr、Fe、Cu、Al、Mg、Zr、Er等が挙げられ、Mn、Ti、Fe、Al、Mg、Zr等が好ましい。リチウム遷移金属酸化物の具体例としては、例えば、LiCoO、LiNi0.85Co0.10Al0.05、LiNi0.80Co0.15Al0.05、LiNi0.33Co0.33Mn0.33、Li1.05Ni0.33Mn0.33Co0.33、LiNi0.5Co0.2Mn0.3、Li1.05Ni0.50Mn0.29Co0.21、LiNi0.6Co0.2Mn0.2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1等が挙げられる。The metal components of the lithium transition metal oxide include Ni and Co as essential transition metal elements, but other metal elements such as Mn, V, Ti, Cr, Fe, Cu, Al, Mg, Zr, and Er. Mn, Ti, Fe, Al, Mg, Zr and the like are preferable. Specific examples of the lithium transition metal oxide include LiCoO 2 , LiNi 0.85 Co 0.10 Al 0.05 O 2 , LiNi 0.80 Co 0.15 Al 0.05 O 2 , and LiNi 0.33. Co 0.33 Mn 0.33 O 2 , Li 1.05 Ni 0.33 Mn 0.33 Co 0.33 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , Li 1.05 Ni Examples thereof include 0.50 Mn 0.29 Co 0.21 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.

中でも、下記組成式(1)で示される遷移金属酸化物であることが好ましい。
Lia1Nib1Coc1d1・・・(1)
(式(1)中、0.90≦a1≦1.10、0.50≦b1≦0.98、0.01≦c1<0.50、0.01≦d1<0.50の数値を示し、b1+c1+d1=1を満たす。MはMn、Al、Mg、Zr、Fe、Ti及びErからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表す。)
組成式(1)中、0.1≦d1<0.5の数値を示すことが好ましい。
Above all, it is preferable that it is a transition metal oxide represented by the following composition formula (1).
Li a1 Ni b1 Co c1 M d1 O 2 ... (1)
(In the formula (1), the numerical values of 0.90 ≦ a1 ≦ 1.10, 0.50 ≦ b1 ≦ 0.98, 0.01 ≦ c1 <0.50, 0.01 ≦ d1 <0.50 are shown. , B1 + c1 + d1 = 1. M represents at least one element selected from the group consisting of Mn, Al, Mg, Zr, Fe, Ti and Er.)
In the composition formula (1), it is preferable to show a numerical value of 0.1 ≦ d1 <0.5.

NiやCoの組成比およびその他の金属種の組成比が所定の通りであることで、正極から遷移金属が溶出しにくく、かつ、たとえ溶出したとしてもNiやCoは非水系二次電池内での悪影響が小さいためである。
中でも、下記組成式(2)で示される遷移金属酸化物であることがより好ましい。
Lia2Nib2Coc2d2・・・(2)
(式(2)中、0.90≦a2≦1.10、0.50≦b2≦0.89、0.10≦c2<0.50、0.01≦d2<0.40の数値を示し、b2+c2+d2=1を満たす。MはMn、Al、Mg、Zr、Fe、Ti及びErからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表す。)
組成式(2)中、0.10≦d2<0.40の数値を示すことが好ましい。
Since the composition ratio of Ni and Co and the composition ratio of other metal species are as specified, it is difficult for the transition metal to elute from the positive electrode, and even if it elutes, Ni and Co can be contained in the non-aqueous secondary battery. This is because the adverse effect of
Above all, it is more preferable that it is a transition metal oxide represented by the following composition formula (2).
Li a2 Ni b2 Co c2 M d2 O 2 ... (2)
(In the formula (2), the numerical values of 0.90 ≦ a2 ≦ 1.10, 0.50 ≦ b2 ≦ 0.89, 0.10 ≦ c2 <0.50, 0.01 ≦ d2 <0.40 are shown. , B2 + c2 + d2 = 1. M represents at least one element selected from the group consisting of Mn, Al, Mg, Zr, Fe, Ti and Er.)
In the composition formula (2), it is preferable to show a numerical value of 0.10 ≦ d2 <0.40.

NiおよびCoが主成分であり、かつNiの組成比がCoの組成比より大きいことで、非水系電解液電池の正極として用いた際に、安定であり、かつ高容量を取り出すことが可能となるからである。
中でも、下記組成式(3)で示される遷移金属酸化物であることがさらに好ましい。
Lia3Nib3Coc3d3・・・(3)
(式(3)中、0.90≦a3≦1.10、0.50≦b3≦0.89、0.1≦c3≦0.2、0.01≦d3≦0.3の数値を示し、b3+c3+d3=1を満たす。MはMn、Al、Mg、Zr、Fe、Ti及びErからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表す。)
組成式(3)中、0.10≦d3≦0.3の数値を示すことが好ましい。
Since Ni and Co are the main components and the composition ratio of Ni is larger than the composition ratio of Co, it is possible to take out a stable and high capacity when used as a positive electrode of a non-aqueous electrolyte battery. Because it becomes.
Above all, it is more preferable that it is a transition metal oxide represented by the following composition formula (3).
Li a3 Ni b3 Co c3 M d3 O 2 ... (3)
(In the formula (3), the numerical values of 0.90 ≦ a3 ≦ 1.10, 0.50 ≦ b3 ≦ 0.89, 0.1 ≦ c3 ≦ 0.2, and 0.01 ≦ d3 ≦ 0.3 are shown. , B3 + c3 + d3 = 1. M represents at least one element selected from the group consisting of Mn, Al, Mg, Zr, Fe, Ti and Er.)
In the composition formula (3), it is preferable to show a numerical value of 0.10 ≦ d3 ≦ 0.3.

上記の組成であることで、非水系二次電池正極として用いた際に、特に高容量を取り出すことが可能となるからである。
また、上記の正極活物質のうち2種類以上を混合して使用してもよい。同様に、上記の正極活物質のうち少なくとも1種以上と他の正極活物質を混合して使用してもよい。他の正極活物質の例としては、上記に挙げられていない遷移金属酸化物、遷移金属燐酸化合物、遷移金属ケイ酸化合物、遷移金属ホウ酸化合物が挙げられる。
This is because the above composition makes it possible to take out a particularly high capacity when used as a positive electrode of a non-aqueous secondary battery.
Further, two or more of the above positive electrode active materials may be mixed and used. Similarly, at least one or more of the above positive electrode active materials may be mixed and used with other positive electrode active materials. Examples of other positive electrode active materials include transition metal oxides, transition metal phosphoric acid compounds, transition metal silicic acid compounds, and transition metal boric acid compounds not listed above.

中でも、スピネル型構造を有するリチウムマンガン複合酸化物やオリビン型構造を有するリチウム含有遷移金属燐酸化合物が好ましい。具体的にはスピネル型構造を有するリチウムマンガン複合酸化物として、LiMn、LiMn1.8Al0.2、LiMn1.5Ni0.5等が挙げられる。中でも最も構造が安定であり、非水系電解液電池の異常時にも酸素放出しにくく、安全性に優れるためである。Of these, a lithium manganese composite oxide having a spinel-type structure and a lithium-containing transition metal phosphoric acid compound having an olivine-type structure are preferable. Specific examples of the lithium manganese composite oxide having a spinel-type structure include LiMn 2 O 4 , LiMn 1.8 Al 0.2 O 4 , LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4, and the like. This is because the structure is the most stable, oxygen is not easily released even when the non-aqueous electrolyte battery is abnormal, and the safety is excellent.

また、リチウム含有遷移金属燐酸化合物の遷移金属としては、V、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等が好ましく、具体例として、例えば、LiFePO、LiFe(PO、LiFeP等の燐酸鉄類、LiCoPO等の燐酸コバルト類、LiMnPO等の燐酸マンガン類、これらのリチウム遷移金属燐酸化合物の主体となる遷移金属原子の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si、Nb、Mo、Sn、W等の他の金属で置換したもの等が挙げられる。Further, as the transition metal of the lithium-containing transition metal phosphoric acid compound, V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and the like are preferable, and specific examples thereof include, for example, LiFePO 4 , Li 3 Fe 2 (PO 4 ). 3. Iron phosphates such as LiFeP 2 O 7 , cobalt phosphates such as LiCoPO 4 , manganese phosphates such as LiMnPO 4 , and some of the transition metal atoms that are the main constituents of these lithium transition metal phosphoric acid compounds are Al, Ti, Examples thereof include those substituted with other metals such as V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, Nb, Mo, Sn and W.

中でも、リチウム鉄燐酸化合物が好ましい、鉄は資源量も豊富で極めて安価な金属であり、かつ有害性も少ないためである。すなわち、上記の具体例のうち、LiFePOをより好ましい具体例として挙げることができる。Of these, lithium iron-phosphoric acid compounds are preferable because iron is an extremely inexpensive metal with abundant resources and is less harmful. That is, among the above specific examples, LiFePO 4 can be mentioned as a more preferable specific example.

(2)表面被覆
上記の正極活物質の表面に、主体となる正極活物質を構成する物質とは異なる組成の物質(以後、適宜「表面付着物質」という)が付着したものを用いることもできる。表面付着物質の例としては酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アンチモン、酸化ビスマス等の酸化物、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム等の硫酸塩、炭酸リチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、炭素等が挙げられる。
(2) Surface Coating A substance having a composition different from that of the substance constituting the main positive electrode active material (hereinafter, appropriately referred to as “surface adhering substance”) may be used on the surface of the above-mentioned positive electrode active material. .. Examples of surface adhering substances include aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide, bismuth oxide and other oxides, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, etc. Examples thereof include sulfates such as calcium sulfate and aluminum sulfate, carbonates such as lithium carbonate, calcium carbonate and magnesium carbonate, and carbon.

これら表面付着物質は、例えば、溶媒に溶解又は懸濁させて正極活物質に含浸添加させた後に乾燥する方法、表面付着物質前駆体を溶媒に溶解又は懸濁させて正極活物質に含浸添加させた後に加熱等により反応させる方法、正極活物質前駆体に添加して同時に焼成する方法等により、正極活物質表面に付着させることができる。なお、炭素を付着させる場合には、炭素質を、例えば、活性炭等の形で後から機械的に付着させる方法も用いることができる。 These surface adhering substances are, for example, dissolved or suspended in a solvent, impregnated and added to the positive electrode active material, and then dried, or the surface adhering substance precursor is dissolved or suspended in the solvent and impregnated and added to the positive electrode active material. After that, it can be adhered to the surface of the positive electrode active material by a method of reacting by heating or the like, a method of adding to the positive electrode active material precursor and firing at the same time, or the like. When carbon is attached, a method of mechanically attaching the carbon substance later in the form of activated carbon or the like can also be used.

正極活物質の表面に付着している表面付着物質の質量は、正極活物質の質量に対して、好ましくは0.1ppm以上であり、1ppm以上がより好ましく、10ppm以上が更に好ましい。また、好ましくは20%以下であり、10%以下がより好ましく、5%以下が更に好ましい。
表面付着物質により、正極活物質表面での非水系電解液の酸化反応を抑制することができ、電池寿命を向上させることができる。また、付着量が上記範囲内にあると、その効果を十分に発現することができ、リチウムイオンの出入りを阻害することなく抵抗も増加し難くなる。
The mass of the surface-adhering substance adhering to the surface of the positive electrode active material is preferably 0.1 ppm or more, more preferably 1 ppm or more, still more preferably 10 ppm or more, based on the mass of the positive electrode active material. Further, it is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, still more preferably 5% or less.
The surface-adhering substance can suppress the oxidation reaction of the non-aqueous electrolyte solution on the surface of the positive electrode active material, and can improve the battery life. Further, when the amount of adhesion is within the above range, the effect can be sufficiently exhibited, and the resistance is less likely to increase without hindering the inflow and outflow of lithium ions.

(3)形状
正極活物質粒子の形状は、従来用いられるような、塊状、多面体状、球状、楕円球状、板状、針状、柱状等が用いられる。また、一次粒子が凝集して、二次粒子を形成して成り、その二次粒子の形状が球状又は楕円球状であってもよい。
(3) Shape As the shape of the positive electrode active material particles, a lump, a polyhedral shape, a spherical shape, an elliptical spherical shape, a plate shape, a needle shape, a columnar shape, or the like, which are conventionally used, are used. Further, the primary particles may be aggregated to form secondary particles, and the shape of the secondary particles may be spherical or elliptical spherical.

(4)正極活物質の製造法
正極活物質の製造法としては、本実施形態の要旨を超えない範囲で特には制限されないが、いくつかの方法が挙げられ、無機化合物の製造法として一般的な方法が用いられる。
特に球状ないし楕円球状の活物質を作製するには種々の方法が考えられるが、例えばその1例として、遷移金属硝酸塩、硫酸塩等の遷移金属原料物質と、必要に応じ他の元素の原料物質を水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、攪拌をしながらpHを調節して球状の前駆体を作製回収し、これを必要に応じて乾燥した後、LiOH、LiCO、LiNO等のLi源を加えて高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。
(4) Method for Producing Positive Electrode Active Material The method for producing the positive electrode active material is not particularly limited as long as it does not exceed the gist of the present embodiment, but some methods can be mentioned and are generally used as a method for producing an inorganic compound. Method is used.
In particular, various methods can be considered for producing spherical or elliptical spherical active materials. For example, one example thereof is a transition metal raw material such as transition metal nitrate or sulfate, and if necessary, a raw material of other elements. Is dissolved or pulverized and dispersed in a solvent such as water, the pH is adjusted while stirring to prepare and recover a spherical precursor, which is dried as necessary, and then LiOH, Li 2 CO 3 , Li NO. Examples thereof include a method of adding a Li source such as 3 and firing at a high temperature to obtain an active material.

また、別の方法の例として、遷移金属硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、酸化物等の遷移金属原料物質と、必要に応じ他の元素の原料物質を水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、それをスプレードライヤー等で乾燥成型して球状ないし楕円球状の前駆体とし、これにLiOH、LiCO、LiNO等のLi源を加えて高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。Further, as an example of another method, a transition metal raw material such as a transition metal nitrate, a sulfate, a hydroxide, or an oxide and, if necessary, a raw material of another element are dissolved or pulverized and dispersed in a solvent such as water. Then, it is dried and molded with a spray dryer or the like to form a spherical or elliptical spherical precursor, to which Li sources such as LiOH, Li 2 CO 3 and Li NO 3 are added and fired at a high temperature to obtain an active material. Can be mentioned.

更に別の方法の例として、遷移金属硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、酸化物等の遷移金属原料物質と、LiOH、LiCO、LiNO等のLi源と、必要に応じ他の元素の原料物質とを水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、それをスプレードライヤー等で乾燥成型して球状ないし楕円球状の前駆体とし、これを高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。As an example of yet another method, a transition metal raw material such as a transition metal nitrate, a sulfate, a hydroxide, an oxide, a Li source such as LiOH, Li 2 CO 3 , LiNO 3 , and other elements as required. Is a method of dissolving or pulverizing and dispersing the raw material of the above in a solvent such as water, drying and molding it with a spray dryer or the like to obtain a spherical or elliptical spherical precursor, and firing this at a high temperature to obtain an active material. Can be mentioned.

<2−4−2.正極構造と作製法>
以下に、本実施形態に使用される正極の構成及びその作製法について説明する。
(正極の作製法)
正極は、正極活物質粒子と結着剤とを含有する正極活物質層を、集電体上に形成して作製される。正極活物質を用いる正極の製造は、公知のいずれの方法でも作製することができる。例えば、正極活物質と結着剤、並びに必要に応じて導電材及び増粘剤等を乾式で混合してシート状にしたものを正極集電体に圧着するか、又はこれらの材料を液体媒体に溶解又は分散させてスラリーとして、これを正極集電体に塗布し、乾燥することにより、正極活物質層を集電体上に形成させることにより正極を得ることができる。
<2-4-2. Positive electrode structure and manufacturing method>
The configuration of the positive electrode used in this embodiment and the method for producing the positive electrode will be described below.
(Method of manufacturing positive electrode)
The positive electrode is produced by forming a positive electrode active material layer containing positive electrode active material particles and a binder on a current collector. The positive electrode using the positive electrode active material can be produced by any known method. For example, a positive electrode active material and a binder, and if necessary, a conductive material and a thickener are mixed in a dry manner to form a sheet, which is then pressure-bonded to the positive electrode current collector, or these materials are applied to a liquid medium. A positive electrode can be obtained by forming a positive electrode active material layer on the current collector by applying it to a positive electrode current collector and drying it as a slurry.

正極活物質の正極活物質層中の含有量は、好ましくは60質量%以上であり、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更に好ましく、また、好ましくは99.9質量%以下であり、99質量%以下がより好ましい。正極活物質の含有量が、上記範囲内であると、電気容量を十分確保できる。さらに、正極の強度も十分なものとなる。なお、本実施形態における正極活物質粉体は、1種を単独で用いてもよく、異なる組成又は異なる粉体物性の2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。2種以上の活物質を組み合わせて用いる際は、前記リチウムとマンガンを含有する複合酸化物を粉体の成分として用いることが好ましい。コバルト又はニッケルは、資源量も少なく高価な金属であり、自動車用途等の高容量が必要とされる大型電池では活物質の使用量が大きくなることから、コストの点で好ましくないため、より安価な遷移金属としてマンガンを主成分に用いることが望ましいためである。 The content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, further preferably 80% by mass or more, and preferably 99.9% by mass or less. Yes, 99% by mass or less is more preferable. When the content of the positive electrode active material is within the above range, a sufficient electric capacity can be secured. Further, the strength of the positive electrode is also sufficient. As the positive electrode active material powder in the present embodiment, one type may be used alone, or two or more types having different compositions or different powder physical characteristics may be used in combination in any combination and ratio. When two or more kinds of active materials are used in combination, it is preferable to use the composite oxide containing lithium and manganese as a component of the powder. Cobalt or nickel is an expensive metal with a small amount of resources, and it is cheaper because it is not preferable in terms of cost because the amount of active material used is large in large batteries that require high capacity such as for automobile applications. This is because it is desirable to use manganese as a main component as a transition metal.

(導電材)
導電材としては、公知の導電材を任意に用いることができる。具体例としては、銅、ニッケル等の金属材料;天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛(グラファイト);アセチレンブラック等のカーボンブラック;ニードルコークス等の無定形炭素等の炭素質材料等が挙げられる。なお、これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
(Conductive material)
As the conductive material, a known conductive material can be arbitrarily used. Specific examples include metal materials such as copper and nickel; graphite (graphite) such as natural graphite and artificial graphite; carbon black such as acetylene black; and carbonaceous materials such as amorphous carbon such as needle coke. It should be noted that one of these may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.

正極活物質層中の導電材の含有量は、好ましくは0.01質量%以上であり、0.1質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましく、また、好ましくは50質量%以下であり、30質量%以下がより好ましく、15質量%以下が更に好ましい。含有量が上記範囲内であると、導電性を十分確保できる。さらに、電池容量の低下も防ぎやすい。 The content of the conductive material in the positive electrode active material layer is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, further preferably 1% by mass or more, and preferably 50% by mass or less. It is more preferably 30% by mass or less, and further preferably 15% by mass or less. When the content is within the above range, sufficient conductivity can be ensured. Furthermore, it is easy to prevent a decrease in battery capacity.

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

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

(液体媒体)
正極活物質層を形成するためのスラリーの調製に用いる液体媒体としては、正極活物質、導電材、結着剤、並びに必要に応じて使用される増粘剤を溶解又は分散することが可能な溶媒であれば、その種類に特に制限はなく、水系溶媒と有機系溶媒のどちらを用いてもよい。
(Liquid medium)
As the liquid medium used for preparing the slurry for forming the positive electrode active material layer, the positive electrode active material, the conductive material, the binder, and the thickener used as needed can be dissolved or dispersed. The type of solvent is not particularly limited, and either an aqueous solvent or an organic solvent may be used.

水系媒体の例としては、例えば、水、アルコールと水との混合媒等が挙げられる。有機系媒体の例としては、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルナフタレン等の芳香族炭化水素類;キノリン、ピリジン等の複素環化合物;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、アクリル酸メチル等のエステル類;ジエチレントリアミン、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン等のアミン類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)等のエーテル類;N−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチルスルフォキシド等の非プロトン性極性溶媒等を挙げることができる。なお、これらは、1種を単独で用いてもよく、また2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Examples of the aqueous medium include water, a mixed medium of alcohol and water, and the like. Examples of organic media include aliphatic hydrocarbons such as hexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and methylnaphthalene; heterocyclic compounds such as quinoline and pyridine; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone. Classes; esters such as methyl acetate and methyl acrylate; amines such as diethylenetriamine, N, N-dimethylaminopropylamine; ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran (THF); N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylformamide. , Amides such as dimethylacetamide; aprotonic polar solvents such as hexamethylphosphalamide and dimethylsulfoxide can be mentioned. It should be noted that one of these may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.

(増粘剤)
スラリーを形成するための液体媒体として水系媒体を用いる場合、増粘剤と、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)等のラテックスを用いてスラリー化するのが好ましい。増粘剤は、通常、スラリーの粘度を調正するために使用される。
増粘剤としては、本発明の効果を著しく制限しない限り制限はないが、具体的には、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、燐酸化スターチ、カゼイン及びこれらの塩等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
(Thickener)
When an aqueous medium is used as the liquid medium for forming the slurry, it is preferable to use a thickener and a latex such as styrene-butadiene rubber (SBR) to form a slurry. Thickeners are commonly used to adjust the viscosity of slurries.
The thickener is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly limited, but specifically, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein and salts thereof. And so on. These may be used alone or in any combination and ratio of two or more.

増粘剤を使用する場合には、正極活物質に対する増粘剤の割合は、好ましくは0.1質量%以上であり、0.5質量%以上がより好ましく、0.6質量%以上が更に好ましく、また、好ましくは5質量%以下であり、3質量%以下がより好ましく、2質量%以下が更に好ましい。上記範囲内であると、塗布性が良好となり、さらに、正極活物質層に占める活物質の割合が十分なものとなるため、電池の容量が低下する問題や正極活物質間の抵抗が増大する問題を回避し易くなる。 When a thickener is used, the ratio of the thickener to the positive electrode active material is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 0.6% by mass or more. It is preferable, preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 2% by mass or less. Within the above range, the coatability is good, and the ratio of the active material to the positive electrode active material layer is sufficient, so that the problem of a decrease in battery capacity and an increase in resistance between the positive electrode active materials are increased. It makes it easier to avoid problems.

(圧密化)
集電体への上記スラリーの塗布、乾燥によって得られた正極活物質層は、正極活物質の充填密度を上げるために、ハンドプレス、ローラープレス等により圧密化することが好ましい。正極活物質層の密度は、1g・cm−3以上が好ましく、1.5g・cm−3以上が更に好ましく、2g・cm−3以上が特に好ましく、また、4g・cm−3以下が好ましく、3.5g・cm−3以下が更に好ましく、3g・cm−3以下が特に好ましい。
正極活物質層の密度が、上記範囲内であると、集電体/活物質界面付近への非水系電解液の浸透性が低下することなく、特に高電流密度での充放電特性が良好となる。さらに、活物質間の導電性が低下し難くなり、電池抵抗が増大し難くなる。
(Consolidation)
The positive electrode active material layer obtained by applying and drying the slurry to the current collector is preferably consolidated by a hand press, a roller press, or the like in order to increase the packing density of the positive electrode active material. The density of the positive electrode active material layer is preferably 1 g · cm -3 or more, more preferably 1.5 g · cm -3 or more, particularly preferably 2 g · cm -3 or more, and preferably 4 g · cm -3 or less. 3.5 g · cm -3 or less is more preferable, and 3 g · cm -3 or less is particularly preferable.
When the density of the positive electrode active material layer is within the above range, the permeability of the non-aqueous electrolyte solution to the vicinity of the current collector / active material interface does not decrease, and the charge / discharge characteristics are particularly good at high current densities. Become. Further, the conductivity between the active materials is less likely to decrease, and the battery resistance is less likely to increase.

(集電体)
正極集電体の材質としては特に制限は無く、公知のものを任意に用いることができる。具体例としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルメッキ、チタン、タンタル等の金属材料;カーボンクロス、カーボンペーパー等の炭素質材料が挙げられる。中でも金属材料、特にアルミニウムが好ましい。
(Current collector)
The material of the positive electrode current collector is not particularly limited, and any known material can be used. Specific examples include metal materials such as aluminum, stainless steel, nickel plating, titanium, and tantalum; and carbonaceous materials such as carbon cloth and carbon paper. Of these, metal materials, especially aluminum, are preferable.

集電体の形状としては、金属材料の場合、金属箔、金属円柱、金属コイル、金属板、金属薄膜、エキスパンドメタル、パンチメタル、発泡メタル等が挙げられ、炭素質材料の場合、炭素板、炭素薄膜、炭素円柱等が挙げられる。これらのうち、金属薄膜が好ましい。なお、薄膜は適宜メッシュ状に形成してもよい。
集電体の厚さは任意であるが、好ましくは1μm以上であり、3μm以上がより好ましく、5μm以上が更に好ましく、また、好ましくは1mm以下であり、100μm以下がより好ましく、50μm以下が更に好ましい。集電体の厚さが、上記範囲内であると、集電体として必要な強度を十分確保することができる。さらに、取り扱い性も良好となる。
Examples of the shape of the current collector include metal foil, metal cylinder, metal coil, metal plate, metal thin film, expanded metal, punch metal, foamed metal, etc. in the case of metal material, and carbon plate in the case of carbonaceous material. Examples include a carbon thin film and a carbon column. Of these, a metal thin film is preferable. The thin film may be formed in a mesh shape as appropriate.
The thickness of the current collector is arbitrary, but is preferably 1 μm or more, more preferably 3 μm or more, further preferably 5 μm or more, and preferably 1 mm or less, more preferably 100 μm or less, further preferably 50 μm or less. preferable. When the thickness of the current collector is within the above range, sufficient strength required for the current collector can be secured. Further, the handleability is also good.

集電体と正極活物質層の厚さの比は特には限定されないが、(非水系電解液注液直前の片面の活物質層厚さ)/(集電体の厚さ)が、好ましくは150以下であり、20以下がより好ましく、10以下が特に好ましく、また、好ましくは0.1以上であり、0.4以上がより好ましく、1以上が特に好ましい。
集電体と正極活物質層の厚さの比が、上記範囲内であると、高電流密度充放電時に集電体がジュール熱による発熱を生じ難くなる。さらに、正極活物質に対する集電体の体積比が増加し難くなり、電池容量の低下を防ぐことができる。
The ratio of the thickness of the current collector to the positive electrode active material layer is not particularly limited, but (thickness of the active material layer on one side immediately before the injection of the non-aqueous electrolyte solution) / (thickness of the current collector) is preferable. It is 150 or less, more preferably 20 or less, particularly preferably 10 or less, and preferably 0.1 or more, more preferably 0.4 or more, and particularly preferably 1 or more.
When the ratio of the thickness of the current collector to the positive electrode active material layer is within the above range, the current collector is less likely to generate heat due to Joule heat during high current density charging / discharging. Further, the volume ratio of the current collector to the positive electrode active material is unlikely to increase, and a decrease in battery capacity can be prevented.

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

(放電容量)
本発明の一実施形態に係る非水系電解液を用いる場合、非水系電解液電池の1個の電池外装に収納される電池要素のもつ電気容量(電池を満充電状態から放電状態まで放電したときの電気容量)が、1アンペアーアワー(Ah)以上であると、低温放電特性の向上効果が大きくなるため好ましい。そのため、正極板は、放電容量が満充電で、好ましくは3Ah(アンペアアワー)であり、より好ましくは4Ah以上、また、好ましくは100Ah以下であり、より好ましくは70Ah以下であり、特に好ましくは50Ah以下になるように設計する。
(Discharge capacity)
When the non-aqueous electrolyte solution according to the embodiment of the present invention is used, the electric capacity of the battery element housed in one battery exterior of the non-aqueous electrolyte battery (when the battery is discharged from a fully charged state to a discharged state). When the electric capacity) is 1 amph hour (Ah) or more, the effect of improving the low temperature discharge characteristics becomes large, which is preferable. Therefore, the positive electrode plate has a fully charged discharge capacity, preferably 3 Ah (ampere hour), more preferably 4 Ah or more, preferably 100 Ah or less, more preferably 70 Ah or less, and particularly preferably 50 Ah. Design as follows.

上記範囲内であると、大電流の取り出し時に電極反応抵抗による電圧低下が大きくなり過ぎず、電力効率の悪化を防ぐことができる。さらに、パルス充放電時の電池内部発熱による温度分布が大きくなり過ぎず、充放電繰り返しの耐久性が劣り、また、過充電や内部短絡等の異常時の急激な発熱に対して放熱効率も悪くなるといった現象を回避することができる。 Within the above range, the voltage drop due to the electrode reaction resistance does not become too large when a large current is taken out, and deterioration of power efficiency can be prevented. Furthermore, the temperature distribution due to internal heat generation of the battery during pulse charging / discharging does not become too large, the durability of repeated charging / discharging is inferior, and the heat dissipation efficiency is poor against sudden heat generation at the time of abnormalities such as overcharging and internal short circuit. It is possible to avoid the phenomenon of becoming.

(正極板の厚さ)
正極板の厚さは、特に限定されないが、高容量かつ高出力、高レート特性の観点から、集電体の厚さを差し引いた正極活物質層の厚さは、集電体の片面に対して、10μm以上が好ましく、20μm以上がより好ましく、また、200μm以下が好ましく、100μm以下がより好ましい。
(Thickness of positive electrode plate)
The thickness of the positive electrode plate is not particularly limited, but from the viewpoint of high capacity, high output, and high rate characteristics, the thickness of the positive electrode active material layer obtained by subtracting the thickness of the current collector is the thickness of the positive electrode active material layer with respect to one side of the current collector. 10 μm or more is preferable, 20 μm or more is more preferable, 200 μm or less is preferable, and 100 μm or less is more preferable.

<2−5.セパレータ>
正極と負極との間には、短絡を防止するために、通常はセパレータを介在させる。この場合、非水系電解液は、通常はこのセパレータに含浸させて用いる。
セパレータの材料や形状については特に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り、公知のものを任意に採用することができる。中でも、上述の非水系電解液に対し安定な材料で形成された、樹脂、ガラス繊維、無機物等が用いられ、保液性に優れた多孔性シート又は不織布状の形態の物等を用いるのが好ましい。
<2-5. Separator>
A separator is usually interposed between the positive electrode and the negative electrode to prevent a short circuit. In this case, the non-aqueous electrolyte solution is usually used by impregnating this separator.
The material and shape of the separator are not particularly limited, and any known separator can be used as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Among them, resins, glass fibers, inorganic substances, etc., which are formed of a material stable to the above-mentioned non-aqueous electrolyte solution, are used, and a porous sheet or a non-woven fabric-like material having excellent liquid retention property is used. preferable.

樹脂、ガラス繊維セパレータの材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルスルホン、ガラスフィルター等を用いることができる。中でも好ましくはガラスフィルター、ポリオレフィンであり、さらに好ましくはポリオレフィンである。これらの材料は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 As the material of the resin and the glass fiber separator, for example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyether sulfone, glass filter and the like can be used. Of these, glass filters and polyolefins are preferable, and polyolefins are more preferable. One of these materials may be used alone, or two or more of these materials may be used in any combination and ratio.

上記セパレータの厚さは任意であるが、通常1μm以上であり、5μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましく、また、通常50μm以下であり、40μm以下が好ましく、30μm以下がより好ましい。セパレータが、上記範囲より薄過ぎると、絶縁性や機械的強度が低下する場合がある。また、上記範囲より厚過ぎると、レート特性等の電池性能が低下する場合があるばかりでなく、非水系電解液電池全体としてのエネルギー密度が低下する場合がある。 The thickness of the separator is arbitrary, but is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and usually 50 μm or less, preferably 40 μm or less, more preferably 30 μm or less. If the separator is too thin than the above range, the insulating property and mechanical strength may decrease. Further, if it is too thick than the above range, not only the battery performance such as rate characteristics may be deteriorated, but also the energy density of the non-aqueous electrolyte battery as a whole may be lowered.

さらに、セパレータとして多孔性シートや不織布等の多孔質のものを用いる場合、セパレータの空孔率は任意であるが、通常20%以上であり、35%以上が好ましく、45%以上がより好ましく、また、通常90%以下であり、85%以下が好ましく、75%以下がより好ましい。空孔率が、上記範囲より小さ過ぎると、膜抵抗が大きくなってレート特性が悪化する傾向がある。また、上記範囲より大き過ぎると、セパレータの機械的強度が低下し、絶縁性が低下する傾向にある。 Further, when a porous material such as a porous sheet or a non-woven fabric is used as the separator, the porosity of the separator is arbitrary, but is usually 20% or more, preferably 35% or more, more preferably 45% or more. Further, it is usually 90% or less, preferably 85% or less, and more preferably 75% or less. If the porosity is too small than the above range, the film resistance tends to increase and the rate characteristics tend to deteriorate. On the other hand, if it is larger than the above range, the mechanical strength of the separator tends to decrease, and the insulating property tends to decrease.

また、セパレータの平均孔径も任意であるが、通常0.5μm以下であり、0.2μm以下が好ましく、また、通常0.05μm以上である。平均孔径が、上記範囲を上回ると、短絡が生じ易くなる。また、上記範囲を下回ると、膜抵抗が大きくなりレート特性が低下する場合がある。
一方、無機物の材料としては、例えば、アルミナや二酸化ケイ素等の酸化物類、窒化アルミや窒化ケイ素等の窒化物類、硫酸バリウムや硫酸カルシウム等の硫酸塩類が用いられ、粒子形状若しくは繊維形状のものが用いられる。
The average pore size of the separator is also arbitrary, but is usually 0.5 μm or less, preferably 0.2 μm or less, and usually 0.05 μm or more. If the average pore diameter exceeds the above range, a short circuit is likely to occur. Further, if it falls below the above range, the film resistance may increase and the rate characteristics may deteriorate.
On the other hand, as the inorganic material, for example, oxides such as alumina and silicon dioxide, nitrides such as aluminum nitride and silicon nitride, and sulfates such as barium sulfate and calcium sulfate are used, and have a particle shape or a fiber shape. Things are used.

形態としては、不織布、織布、微多孔性フィルム等の薄膜形状のものが用いられる。薄膜形状では、孔径が0.01〜1μm、厚さが5〜50μmのものが好適に用いられる。前記の独立した薄膜形状以外に、樹脂製の結着剤を用いて前記無機物の粒子を含有する複合多孔層を正極及び/又は負極の表層に形成させてなるセパレータを用いることができる。例えば、正極の両面に90%粒径が1μm未満のアルミナ粒子を、フッ素樹脂を結着剤として多孔層を形成させることが挙げられる。 As the form, a thin film such as a non-woven fabric, a woven cloth, or a microporous film is used. As the thin film shape, a thin film having a pore diameter of 0.01 to 1 μm and a thickness of 5 to 50 μm is preferably used. In addition to the independent thin film shape, a separator formed by forming a composite porous layer containing the inorganic particles on the surface layer of the positive electrode and / or the negative electrode using a resin binder can be used. For example, alumina particles having a 90% particle size of less than 1 μm may be formed on both sides of the positive electrode by using a fluororesin as a binder to form a porous layer.

<2−6.電池設計>
[電極群]
電極群は、前述の正極板と負極板とを前述のセパレータを介してなる積層構造のもの、及び前述の正極板と負極板とを前述のセパレータを介して渦巻き状に捲回した構造のものの何れでもよい。電極群の体積が電池内容積に占める割合(以下、電極群占有率と称する。)は、通常40%以上であり、50%以上が好ましく、また、通常90%以下であり、80%以下が好ましい。電極群占有率の下限は、電池容量の観点から、上記範囲とすることが好ましい。また、電極群占有率の上限は、電池としての充放電繰り返し性能や高温保存等の諸特性の観点、内部圧力を外に逃がすガス放出弁の作動回避の観点から、間隙スペースを確保するために上記範囲とすることが好ましい。間隙スペースが少な過ぎると、電池が高温になることによって部材が膨張したり電解質の液成分の蒸気圧が高くなったりして内部圧力が上昇し、電池としての充放電繰り返し性能や高温保存等の諸特性を低下させたり、さらには、内部圧力を外に逃がすガス放出弁が作動する場合がある。
<2-6. Battery design>
[Electrode group]
The electrode group has a laminated structure in which the above-mentioned positive electrode plate and the negative electrode plate are formed by the above-mentioned separator, and a structure in which the above-mentioned positive electrode plate and the negative electrode plate are spirally wound through the above-mentioned separator. Either may be used. The ratio of the volume of the electrode group to the internal volume of the battery (hereinafter referred to as the electrode group occupancy rate) is usually 40% or more, preferably 50% or more, and usually 90% or less, 80% or less. preferable. The lower limit of the electrode group occupancy rate is preferably in the above range from the viewpoint of battery capacity. In addition, the upper limit of the electrode group occupancy rate is to secure a gap space from the viewpoint of various characteristics such as charge / discharge repetition performance as a battery and high temperature storage, and from the viewpoint of avoiding the operation of the gas discharge valve that releases the internal pressure to the outside. It is preferably in the above range. If the gap space is too small, the temperature of the battery will increase, causing the members to expand and the vapor pressure of the liquid component of the electrolyte to increase, resulting in an increase in internal pressure. In some cases, the gas release valve that reduces various characteristics and releases the internal pressure to the outside is activated.

[集電構造]
集電構造は特に限定されるものではないが、本発明の一実施形態に係る非水系電解液による高温保存時のガス発生抑制及び電池の内部抵抗増加の抑制をより効果的に実現するには、配線部分や接合部分の抵抗を低減する構造にすることが好ましい。この様に内部抵抗を低減させた場合、上述の非水系電解液を使用した効果は特に良好に発揮される。
[Current collector structure]
The current collecting structure is not particularly limited, but in order to more effectively suppress the gas generation and the increase in the internal resistance of the battery during high-temperature storage by the non-aqueous electrolyte solution according to the embodiment of the present invention. , It is preferable to have a structure that reduces the resistance of the wiring portion and the joint portion. When the internal resistance is reduced in this way, the effect of using the above-mentioned non-aqueous electrolyte solution is particularly well exhibited.

電極群が前述の積層構造のものでは、各電極層の金属芯部分を束ねて端子に溶接して形成される構造が好適に用いられる。1枚の電極面積が大きくなる場合には、内部抵抗が大きくなるので、電極内に複数の端子を設けて抵抗を低減することも好適に用いられる。電極群が前述の捲回構造のものでは、正極及び負極にそれぞれ複数のリード構造を設け、端子に束ねることにより、内部抵抗を低くすることができる。 When the electrode group has the above-mentioned laminated structure, a structure formed by bundling the metal core portions of each electrode layer and welding them to the terminals is preferably used. When the area of one electrode becomes large, the internal resistance becomes large. Therefore, it is also preferably used to reduce the resistance by providing a plurality of terminals in the electrode. In the case where the electrode group has the above-mentioned wound structure, the internal resistance can be reduced by providing a plurality of lead structures on the positive electrode and the negative electrode and bundling them in the terminals.

[保護素子]
保護素子として、異常発熱や過大電流が流れた時に抵抗が増大するPTC(Positive Temperature Coefficient)、温度ヒューズ、サーミスター、異常発熱時に電池内部圧力や内部温度の急激な上昇により回路に流れる電流を遮断する弁(電流遮断弁)等が挙げられる。前記保護素子は高電流の通常使用で作動しない条件のものを選択することが好ましく、高出力の観点から、保護素子がなくても異常発熱や熱暴走に至らない設計にすることがより好ましい。
[Protective element]
As a protective element, PTC (Positive Temperature Coafficient), which increases resistance when abnormal heat generation or excessive current flows, a thermal fuse, thermistor, and cuts off the current flowing in the circuit due to a sudden rise in battery internal pressure or internal temperature during abnormal heat generation. A valve (current cutoff valve) or the like can be used. It is preferable to select the protective element under conditions that do not operate under normal use of high current, and from the viewpoint of high output, it is more preferable to design the protective element so as not to cause abnormal heat generation or thermal runaway even without the protective element.

[外装体]
本実施形態の非水系電解液電池は、通常、上記の非水系電解液、負極、正極、セパレータ等を外装体(外装ケース)内に収納して構成される。この外装体に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り公知のものを任意に採用することができる。
外装ケースの材質は用いられる非水系電解液に対して安定な物質であれば特に限定されるものではない。具体的に、ニッケルメッキ鋼板、ステンレス、アルミニウム若しくはアルミニウム合金、マグネシウム合金、ニッケル、チタン等の金属類、又は、樹脂とアルミ箔との積層フィルム(ラミネートフィルム)が好適に用いられる。
[Exterior body]
The non-aqueous electrolyte battery of the present embodiment is usually configured by storing the above-mentioned non-aqueous electrolyte, negative electrode, positive electrode, separator and the like in an exterior body (exterior case). There is no limitation on this exterior body, and a known one can be arbitrarily adopted as long as the effect of the present invention is not significantly impaired.
The material of the outer case is not particularly limited as long as it is a substance stable to the non-aqueous electrolyte solution used. Specifically, a nickel-plated steel plate, stainless steel, aluminum or aluminum alloy, magnesium alloy, metals such as nickel and titanium, or a laminated film (laminated film) of a resin and aluminum foil is preferably used.

上記金属類を用いる外装ケースでは、レーザー溶接、抵抗溶接、超音波溶接により金属同士を溶着して封止密閉構造とするもの、又は、樹脂製ガスケットを介して上記金属類を用いてかしめ構造とするものが挙げられる。上記ラミネートフィルムを用いる外装ケースでは、樹脂層同士を熱融着することにより封止密閉構造とするもの等が挙げられる。シール性を上げるために、上記樹脂層の間にラミネートフィルムに用いられる樹脂と異なる樹脂を介在させてもよい。特に、集電端子を介して樹脂層を熱融着して密閉構造とする場合には、金属と樹脂との接合になるので、介在する樹脂として極性基を有する樹脂や極性基を導入した変成樹脂が好適に用いられる。
また、外装体の形状も任意であり、例えば円筒型、角形、ラミネート型、コイン型、大型等の何れであってもよい。
In the outer case using the above metals, the metals are welded together by laser welding, resistance welding, or ultrasonic welding to form a sealed and sealed structure, or the above metals are used to caulk the structure via a resin gasket. There are things to do. Examples of the outer case using the above-mentioned laminated film include a case in which resin layers are heat-sealed to form a sealed and sealed structure. In order to improve the sealing property, a resin different from the resin used for the laminate film may be interposed between the resin layers. In particular, when the resin layer is heat-sealed via the current collecting terminal to form a closed structure, the metal and the resin are bonded to each other. Resin is preferably used.
Further, the shape of the exterior body is also arbitrary, and may be any of, for example, a cylindrical type, a square type, a laminated type, a coin type, and a large size.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。
本実施例及び比較例に使用した化合物1〜3を以下に示す。化合物1は本発明細書における一般式(A)で表される化合物に相当する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples as long as the gist thereof is not exceeded.
Compounds 1 to 3 used in this example and comparative examples are shown below. Compound 1 corresponds to the compound represented by the general formula (A) in the detailed document of the present invention.

Figure 2020122158
Figure 2020122158

Figure 2020122158
Figure 2020122158

Figure 2020122158
Figure 2020122158

<実施例1−1〜1−2、比較例1−1〜1−3>
[正極の作製]
正極活物質としてリチウム・ニッケル・コバルト・マンガン複合酸化物(Li1.0Ni0.5Co0.2Mn0.3)90質量部と、導電材としてアセチレンブラック7質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)3質量部とを、N−メチルピロリドン溶媒中で、ディスパーザーで混合してスラリー化した。これを厚さ15μmのアルミニウム箔の両面に均一に塗布、乾燥した後、プレスして正極とした。
<Examples 1-1 to 1-2, Comparative examples 1-1 to 1-3>
[Preparation of positive electrode]
90 parts by mass of lithium-nickel-cobalt-manganese composite oxide (Li 1.0 Ni 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 ) as a positive electrode active material, and 7 parts by mass of acetylene black as a conductive material. As a coating agent, 3 parts by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) was mixed with a disperser in an N-methylpyrrolidone solvent to form a slurry. This was uniformly applied to both sides of an aluminum foil having a thickness of 15 μm, dried, and then pressed to obtain a positive electrode.

[負極の作製]
天然黒鉛98質量部に、増粘剤及び結着剤として、カルボキシメチルセルロースナトリウムの水性ディスパージョン(カルボキシメチルセルロースナトリウムの濃度1質量%)1質量部及びスチレン・ブタジエンゴムの水性ディスパージョン(スチレン・ブタジエンゴムの濃度50質量%)1質量部を加え、ディスパーザーで混合してスラリー化した。得られたスラリーを厚さ10μmの銅箔の片面に塗布して乾燥した後、プレスして負極とした。
[Preparation of negative electrode]
98 parts by mass of natural graphite, 1 part by mass of aqueous dispersion of sodium carboxymethyl cellulose (concentration of sodium carboxymethyl cellulose 1% by mass) and aqueous dispersion of styrene-butadiene rubber (styrene-butadiene rubber) as a thickener and binder. 1 part by mass was added, and the mixture was mixed with a disperser to form a slurry. The obtained slurry was applied to one side of a copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and then pressed to obtain a negative electrode.

[非水系電解液の調製]
乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(EMC)の混合物(体積比EC:DEC:EMC=3:6:1)に、電解質として十分に乾燥させたLiPFを1.15mol/L(非水系電解液中の濃度として、14質量%)溶解させ、さらに、モノフルオロエチレンカーボネート(FEC)を1.15質量%、メチレンメタンジスルホネート(MMDS)を1.0質量%(非水系電解液中の濃度として)添加した(以下、これを基準電解液1と呼ぶ)。基準電解液1に対して、下記表1に記載の含有量で化合物1〜3を添加剤として加えて非水系電解液を調製した。なお、表中の「含有量(質量%)」は、各非水系電解液全体を100質量%とした時の含有量である。
[Preparation of non-aqueous electrolyte solution]
LiPF sufficiently dried as an electrolyte in a mixture of ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), and ethyl methyl carbonate (EMC) (volume ratio EC: DEC: EMC = 3: 6: 1) under a dry argon atmosphere. 6 was dissolved at 1.15 mol / L (14% by mass as the concentration in the non-aqueous electrolyte solution), and 1.15% by mass of monofluoroethylene carbonate (FEC) and methylenemethane disulfonate (MMDS) were added. 0% by mass (as the concentration in the non-aqueous electrolyte solution) was added (hereinafter, this is referred to as reference electrolyte 1). Compounds 1 to 3 were added as additives to the reference electrolyte 1 at the contents shown in Table 1 below to prepare a non-aqueous electrolyte. The "content (% by mass)" in the table is the content when the total amount of each non-aqueous electrolyte solution is 100% by mass.

[非水系電解液電池の製造]
上記の正極、負極及びポリエチレン製のセパレータを、負極、セパレータ、正極の順に積層して電池要素を作製した。この電池要素をアルミニウム(厚さ40μm)の両面を樹脂層で被覆したラミネートフィルムからなる袋内から正極と負極の端子が突設するように挿入した後、上記調製後の非水系電解液を袋内に注入し、真空封止を行い、ラミネート型の非水系電解液電池を作製した。
[Manufacturing of non-aqueous electrolyte batteries]
The above positive electrode, negative electrode and polyethylene separator were laminated in this order of negative electrode, separator and positive electrode to prepare a battery element. After inserting this battery element into a bag made of a laminated film in which both sides of aluminum (thickness 40 μm) are coated with a resin layer so that the positive electrode and negative electrode terminals protrude from each other, the prepared non-aqueous electrolyte solution is put in the bag. It was injected into the battery and vacuum-sealed to prepare a laminated non-aqueous electrolyte battery.

<非水系電解液電池の評価>
[初期コンディショニング]
25℃の恒温槽中、上記の方法で作製した非水系電解液電池を、0.1C(1Cとは、充電または放電に1時間かかる電流値のことを示す。以下同様。)に相当する電流で3.2Vまで定電流充電した後、0.2Cで4.2Vまで定電流−定電圧充電(以下、CC−CV充電と記載)を行った。その後、45℃に120時間保持しエージングを実施した。その後、0.2Cで2.5Vまで放電し、非水系電解液電池を安定させた。さらに、0.2Cで4.2VまでCC−CV充電を行った後、0.2Cで2.5Vまで放電し(この時の放電容量を初期放電容量とする)、初期コンディショニングを行った。
<Evaluation of non-aqueous electrolyte batteries>
[Initial conditioning]
A non-aqueous electrolyte battery produced by the above method in a constant temperature bath at 25 ° C. has a current corresponding to 0.1 C (1 C means a current value that takes 1 hour to charge or discharge. The same shall apply hereinafter). After constant current charging to 3.2 V, constant current-constant voltage charging (hereinafter referred to as CC-CV charging) was performed to 4.2 V at 0.2 C. Then, it was held at 45 ° C. for 120 hours and aged. Then, it was discharged to 2.5V at 0.2C to stabilize the non-aqueous electrolyte battery. Further, after CC-CV charging was performed at 0.2 C to 4.2 V, the battery was discharged to 2.5 V at 0.2 C (the discharge capacity at this time is defined as the initial discharge capacity), and initial conditioning was performed.

初期コンディショニング後の電池を0.2Cで初期放電容量の半分の容量となるようCC−CV充電を行った。これを25℃において各々1.0C、2.0C、3.0Cで放電させ、その5秒時の電圧を測定した。得られた1.0C、2.0C、3.0Cにおける電流−電圧直線の傾きの平均値を初期内部抵抗とした。 The battery after the initial conditioning was CC-CV charged at 0.2 C to half the capacity of the initial discharge capacity. This was discharged at 25 ° C. at 1.0 C, 2.0 C, and 3.0 C, respectively, and the voltage at 5 seconds was measured. The average value of the slopes of the current-voltage straight lines at 1.0C, 2.0C, and 3.0C obtained was used as the initial internal resistance.

<非水系電解液電池の評価>
[高温保存試験]
初期コンディショニング後のラミネート型の非水系電解液電池を再度、0.2Cで4.2VまでCC−CV充電を行った後、60℃、168時間の条件で高温保存を行った。非水系電解液電池を十分に冷却させた後、エタノール浴中に浸して体積を測定し、保存試験前後の体積変化から発生ガス量を求め、これを高温保存ガス量とした。
<Evaluation of non-aqueous electrolyte batteries>
[High temperature storage test]
The laminated non-aqueous electrolyte battery after the initial conditioning was charged again with CC-CV at 0.2 C to 4.2 V, and then stored at a high temperature at 60 ° C. for 168 hours. After the non-aqueous electrolyte battery was sufficiently cooled, the battery was immersed in an ethanol bath to measure the volume, and the amount of generated gas was determined from the volume change before and after the storage test, and this was defined as the amount of high-temperature storage gas.

また、保存試験後のセルを0.2Cで2.5Vまで放電し、0.2Cで初期放電容量の半分の容量となるようCC−CV充電を行い、上記と同様に電池内部抵抗を求め、これを保存試験後内部抵抗とした。下記式(4)から「内部抵抗増加率」を算出した。
内部抵抗増加率=[(保存試験後内部抵抗)/(初期内部抵抗)]×100%(4)
下記表1に、比較例1−1の高温保存ガス量、内部抵抗増加率を、それぞれ100とした際の高温保存ガス量の比、及び内部抵抗増加率の比を示す。
Further, the cell after the storage test was discharged to 2.5 V at 0.2 C, CC-CV charging was performed so that the capacity was half of the initial discharge capacity at 0.2 C, and the internal resistance of the battery was obtained in the same manner as above. This was used as the internal resistance after the storage test. The "internal resistance increase rate" was calculated from the following formula (4).
Internal resistance increase rate = [(internal resistance after storage test) / (initial internal resistance)] x 100% (4)
Table 1 below shows the ratio of the amount of high-temperature storage gas and the ratio of the increase rate of internal resistance when the amount of high-temperature storage gas and the internal resistance increase rate of Comparative Example 1-1 are set to 100, respectively.

Figure 2020122158
Figure 2020122158

一般式(A)で表される化合物に相当する、化合物1を含む実施例1−1〜1−2はいずれも、比較例1−1に対し高温保存ガス量を大きく低減させることができたとともに、内部抵抗増加率も低くすることができた。
一方、化合物2を含む比較例1−2〜1−3は、比較例1−1に対し高温保存ガス量は低減できているものの、実施例1−1ほどの改善幅は得られておらず、内部抵抗はかえって増加してしまう結果となった。
In each of Examples 1-1 to 1-2 containing compound 1, which corresponds to the compound represented by the general formula (A), the amount of high-temperature storage gas could be significantly reduced as compared with Comparative Example 1-1. At the same time, the rate of increase in internal resistance could be reduced.
On the other hand, in Comparative Examples 1-2 to 1-3 containing Compound 2, although the amount of high-temperature storage gas could be reduced as compared with Comparative Example 1-1, the improvement range as in Example 1-1 was not obtained. As a result, the internal resistance increased.

本出願は、2018年12月12日出願の日本特許出願(特願2018−232347)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。 This application is based on a Japanese patent application filed on December 12, 2018 (Japanese Patent Application No. 2018-23247), the contents of which are incorporated herein by reference.

本発明に係る非水系電解液を用いることにより、非水系電解液電池の高温保存時の発生ガス量を抑制でき、かつ電池抵抗を低減できる。したがって、本発明に係る非水系電解液はラミネート型電池用の非水系電解液として好適に使用できる。
また、本発明に係る非水系電解液及びこれを用いた非水系電解液電池は、非水系電解液電池を用いる公知の各種用途に用いることが可能である。具体例としては、例えば、ノートパソコン、ペン入力パソコン、モバイルパソコン、電子ブックプレーヤー、携帯電話、携帯ファックス、携帯コピー、携帯プリンター、ヘッドフォンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、ポータブルCD、ミニディスク、トランシーバー、電子手帳、電卓、メモリーカード、携帯テープレコーダー、ラジオ、バックアップ電源、モーター、バイク、原動機付自転車、自転車、照明器具、玩具、ゲーム機器、時計、電動工具、ストロボ、カメラ、家庭用バックアップ電源、事業所用バックアップ電源、負荷平準化用電源、自然エネルギー貯蔵電源、リチウムイオンキャパシタ等が挙げられる。
By using the non-aqueous electrolyte solution according to the present invention, the amount of gas generated during high-temperature storage of the non-aqueous electrolyte battery can be suppressed, and the battery resistance can be reduced. Therefore, the non-aqueous electrolyte solution according to the present invention can be suitably used as a non-aqueous electrolyte solution for laminated batteries.
Further, the non-aqueous electrolyte solution according to the present invention and the non-aqueous electrolyte battery using the non-aqueous electrolyte solution can be used for various known applications in which the non-aqueous electrolyte battery is used. Specific examples include, for example, laptop computers, pen input computers, mobile computers, electronic book players, mobile phones, mobile fax machines, mobile copy machines, mobile printers, headphone stereos, video movies, LCD TVs, handy cleaners, portable CDs, and mini discs. , Transceivers, electronic organizers, calculators, memory cards, portable tape recorders, radios, backup power supplies, motors, bikes, motorized bicycles, bicycles, lighting fixtures, toys, game consoles, watches, power tools, strobes, cameras, household backups Examples include a power source, a backup power source for business establishments, a power source for load leveling, a natural energy storage power source, and a lithium ion capacitor.

Claims (10)

下記一般式(A)で表される化合物を含有する非水系電解液。
Figure 2020122158
(式(A)中、R〜Rは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜12の炭化水素基を示し、Xは置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキレン基を示す。)
A non-aqueous electrolyte solution containing a compound represented by the following general formula (A).
Figure 2020122158
(In the formula (A), R 1 to R 4 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and X may have a substituent. Indicates an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms.)
前記一般式(A)中、R〜Rの少なくとも1つは、炭素−炭素不飽和結合を有する炭素数1〜12の炭化水素基である、請求項1に記載の非水系電解液。 The non-aqueous electrolyte solution according to claim 1, wherein at least one of R 1 to R 4 in the general formula (A) is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated bond. 前記炭素−炭素不飽和結合を有する炭素数1〜12の炭化水素基が、アリル基又はメタリル基である、請求項2に記載の非水系電解液。 The non-aqueous electrolyte solution according to claim 2, wherein the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated bond is an allyl group or a metalyl group. 前記一般式(A)で表される化合物の含有量が、前記非水系電解液の全量に対して0.001質量%以上10質量%以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の非水系電解液。 The content of the compound represented by the general formula (A) is 0.001% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte solution, according to any one of claims 1 to 3. The non-aqueous electrolyte solution described. 前記非水系電解液が、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素原子を有する環状カーボネート、シアノ基を有する化合物、ジイソシアネート化合物、環状スルホン酸エステル、フッ素化された塩及びオキサラート塩からなる群Wより選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の非水系電解液。 The non-aqueous electrolyte solution is a group consisting of a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, a cyclic carbonate having a fluorine atom, a compound having a cyano group, a diisocyanate compound, a cyclic sulfonic acid ester, a fluorinated salt and an oxalate salt. The non-aqueous electrolyte solution according to any one of claims 1 to 4, which contains at least one compound selected from W. 正極及び負極と、非水系電解液とを備えた非水系電解液電池であって、該非水系電解液が、請求項1〜5のいずれか1項に記載の非水系電解液である、非水系電解液電池。 A non-aqueous electrolyte battery comprising a positive electrode and a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte solution, wherein the non-aqueous electrolyte solution is the non-aqueous electrolyte solution according to any one of claims 1 to 5. Electrolyte battery. 前記負極が負極活物質を含み、該負極活物質が炭素を含有する、請求項6に記載の非水系電解液電池。 The non-aqueous electrolyte battery according to claim 6, wherein the negative electrode contains a negative electrode active material, and the negative electrode active material contains carbon. 前記負極が負極活物質を含み、該負極活物質が、ケイ素(Si)またはスズ(Sn)を含有する、請求項6に記載の非水系電解液電池。 The non-aqueous electrolyte battery according to claim 6, wherein the negative electrode contains a negative electrode active material, and the negative electrode active material contains silicon (Si) or tin (Sn). 前記負極が負極活物質を含み、該負極活物質が、ケイ素(Si)もしくはスズ(Sn)を含有する粒子と黒鉛粒子の混合物及び/または複合体である、請求項6に記載の非水系電解液電池。 The non-aqueous electrolysis according to claim 6, wherein the negative electrode contains a negative electrode active material, and the negative electrode active material is a mixture and / or a composite of particles containing silicon (Si) or tin (Sn) and graphite particles. Liquid battery. 前記正極が正極活物質を含み、該正極活物質が下記組成式(1)で表される金属酸化物を含有する、請求項6〜9のいずれか1項に記載の非水系電解液電池。
Lia1Nib1Coc1d1・・・(1)
(上記式(1)中、a1、b1、c1及びd1は、0.90≦a1≦1.10、0.50≦b1≦0.98、0.01≦c1<0.50、0.01≦d1<0.50の数値を示し、b1+c1+d1=1を満たす。MはMn、Al、Mg、Zr、Fe、Ti及びErからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表す。)
The non-aqueous electrolyte battery according to any one of claims 6 to 9, wherein the positive electrode contains a positive electrode active material, and the positive electrode active material contains a metal oxide represented by the following composition formula (1).
Li a1 Ni b1 Co c1 M d1 O 2 ... (1)
(In the above formula (1), a1, b1, c1 and d1 are 0.90 ≦ a1 ≦ 1.10, 0.50 ≦ b1 ≦ 0.98, 0.01 ≦ c1 <0.50, 0.01. It shows a numerical value of ≦ d1 <0.50 and satisfies b1 + c1 + d1 = 1. M represents at least one element selected from the group consisting of Mn, Al, Mg, Zr, Fe, Ti and Er.)
JP2020559301A 2018-12-12 2019-12-12 Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery Active JP7342028B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018232347 2018-12-12
JP2018232347 2018-12-12
PCT/JP2019/048606 WO2020122158A1 (en) 2018-12-12 2019-12-12 Nonaqueous electrolyte solution and nonaqueous electrolyte cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020122158A1 true JPWO2020122158A1 (en) 2021-10-21
JP7342028B2 JP7342028B2 (en) 2023-09-11

Family

ID=71077347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020559301A Active JP7342028B2 (en) 2018-12-12 2019-12-12 Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7342028B2 (en)
WO (1) WO2020122158A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112382792A (en) * 2020-10-31 2021-02-19 华南理工大学 Fluoroether-containing electrolyte cosolvent for lithium metal/lithium ion/lithium sulfur battery, electrolyte and lithium secondary battery

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07192757A (en) * 1993-12-24 1995-07-28 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous system electrolyte battery
WO2008050599A1 (en) * 2006-10-23 2008-05-02 Asahi Kasei Chemicals Corporation Electrolyte solution for lithium ion secondary battery
JP2015535139A (en) * 2013-07-10 2015-12-07 エルジー・ケム・リミテッド Electrode for improving battery life and lithium secondary battery including the same
JP2016143449A (en) * 2015-01-29 2016-08-08 三菱化学株式会社 Nonaqueous type electrolytic solution and nonaqueous type electrolytic solution secondary battery using the same
CN106654242A (en) * 2017-01-20 2017-05-10 广州天赐高新材料股份有限公司 High-voltage lithium battery with silicon-based negative electrode

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7192757B2 (en) 2019-12-19 2022-12-20 株式会社Sumco Epitaxial silicon wafer, manufacturing method thereof, and X-ray detection sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07192757A (en) * 1993-12-24 1995-07-28 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous system electrolyte battery
WO2008050599A1 (en) * 2006-10-23 2008-05-02 Asahi Kasei Chemicals Corporation Electrolyte solution for lithium ion secondary battery
JP2015535139A (en) * 2013-07-10 2015-12-07 エルジー・ケム・リミテッド Electrode for improving battery life and lithium secondary battery including the same
JP2016143449A (en) * 2015-01-29 2016-08-08 三菱化学株式会社 Nonaqueous type electrolytic solution and nonaqueous type electrolytic solution secondary battery using the same
CN106654242A (en) * 2017-01-20 2017-05-10 广州天赐高新材料股份有限公司 High-voltage lithium battery with silicon-based negative electrode

Also Published As

Publication number Publication date
JP7342028B2 (en) 2023-09-11
WO2020122158A1 (en) 2020-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6750716B2 (en) Lithium fluorosulfonate, non-aqueous electrolyte, and non-aqueous electrolyte secondary battery
US11296357B2 (en) Non-aqueous electrolytic solution and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP6906476B2 (en) Non-aqueous electrolyte solution and non-aqueous electrolyte battery using it
JP7186172B2 (en) Non-aqueous electrolyte, non-aqueous electrolyte secondary battery, and energy device
JP6187566B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6213468B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery using the same
JP5811311B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery using the same
JP2018088385A (en) Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2020155424A (en) Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP7231615B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery
JP7078482B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6890630B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2019192639A (en) Nonaqueous electrolyte and energy device using the same
JP6031868B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery using the same
JP2021082556A (en) Nonaqueous electrolytic solution and energy device
JP2021015812A (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP7342028B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery
JP6780450B2 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary batteries
JP2020140927A (en) Nonaqueous electrolyte solution and energy device arranged by use thereof
JP2021119560A (en) Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2021187624A1 (en) Non-aqueous electrolyte and energy device using said non-aqueous electrolyte
JP2021122006A (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte battery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220616

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230801

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230830

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7342028

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150