KR102206695B1 - Nonaqueous electrolyte solution and nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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Abstract

특히, 정극의 상한 동작 전위가 높은 전지에 있어서의 저발생 가스량, 고온 사이클 내구 특성이 우수한 비수계 전해액 이차 전지를 제공하는 것을 과제로 한다. 리튬염 및 이것을 용해하는 비수계 용매를 함유하여 이루어지는 비수계 전해액, 리튬 이온을 흡장 방출 가능한 부극, 그리고 정극을 구비한 비수계 전해액 이차 전지로서, 비수계 전해액이 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트, 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트, 및 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트를 함유하고, 또한 비수계 용매 중에 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트가 15 체적% 보다 많이 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 비수계 전해액 이차 전지가, 정극의 상한 동작 전위가 Li/Li+ 기준으로 4.5 V 이상인 경우에 있어서도, 저발생 가스량, 고온 사이클 내구 특성이 우수한 비수계 전해액 이차 전지가 된다.In particular, it is an object to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent low-generated gas amount and high-temperature cycle durability characteristics in a battery having a high upper limit operating potential of a positive electrode. A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt and a non-aqueous solvent that dissolves the same, a negative electrode capable of storing and releasing lithium ions, and a positive electrode, wherein the non-aqueous electrolyte is represented by the general formula (1). A carbonate, a fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2), and a fluorinated chain carbonate represented by the general formula (3) are contained, and the cyclic carbonate represented by the general formula (1) in a non-aqueous solvent is more than 15% by volume. A non-aqueous electrolyte secondary battery characterized by containing a large amount of the non-aqueous electrolyte secondary battery excellent in low gas amount and high temperature cycle durability even when the upper limit operating potential of the positive electrode is 4.5 V or more based on Li/Li + do.

Description

비수계 전해액 및 비수계 전해액 이차 전지{NONAQUEOUS ELECTROLYTE SOLUTION AND NONAQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY} Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte secondary battery {NONAQUEOUS ELECTROLYTE SOLUTION AND NONAQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY}

본 발명은, 비수계 전해액 및 그 비수계 전해액을 구비하는 이차 전지에 관한 것으로, 상세하게는 특정한 고리형 카보네이트, 불소화 고리형 카보네이트, 및 불소화 사슬형 카보네이트를 함유하고, 또한 비수계 용매 중에 그 고리형 카보네이트가 20 체적% 보다 많이 함유되어 있는 비수계 전해액에 관한 것이다.The present invention relates to a non-aqueous electrolytic solution and a secondary battery comprising the non-aqueous electrolytic solution, specifically containing a specific cyclic carbonate, a fluorinated cyclic carbonate, and a fluorinated chain carbonate, and the ring in a non-aqueous solvent It relates to a non-aqueous electrolyte solution containing more than 20% by volume of type carbonate.

또, 특정한 고리형 카보네이트, 불소화 고리형 카보네이트, 및 불소화 사슬형 카보네이트를 함유하고, 또한 비수계 용매 중에 그 고리형 카보네이트가 15 체적% 보다 많이 함유되어 있는 비수계 전해액을 구비하며, 정극 (正極) 의 상한 동작 전위가 Li/Li+ 기준으로 4.5 V 이상인 비수계 전해액 이차 전지에 관한 것이다.In addition, a non-aqueous electrolyte solution containing a specific cyclic carbonate, a fluorinated cyclic carbonate, and a fluorinated chain carbonate, and containing more than 15% by volume of the cyclic carbonate in a non-aqueous solvent is provided, and a positive electrode It relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery having an upper limit operating potential of 4.5 V or more based on Li/Li + .

휴대 전화, 노트 PC 등의 이른바 휴대 전자 기기용 전원으로부터 자동차용 등의 구동용 차재 전원이나 정치용 대형 전원 등에 이르기까지의 광범위한 전원으로서 리튬 이차 전지 등의 비수계 전해액 이차 전지가 실용화되고 있다. 그러나, 최근의 전자 기기의 고성능화나 구동용 차재 전원이나 정치용 대형 전원에 대한 적용 등에 수반하여, 적용되는 이차 전지에 대한 요구는 점점 높아져, 이차 전지의 전지 특성의 고성능화, 예를 들어 고용량화, 고온 보존 특성, 사이클 특성 등의 향상을 높은 수준으로 달성할 것이 요구되고 있다.Non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium secondary batteries have been put into practical use as a wide range of power sources ranging from power sources for portable electronic devices such as mobile phones and notebook PCs to vehicle-mounted power sources for driving such as automobiles and large power supplies for stationary use. However, with the recent high performance of electronic devices or application to a vehicle-mounted power supply for driving or a large-sized power supply for stationary use, the demand for a secondary battery to be applied is gradually increasing, and high performance of the battery characteristics of the secondary battery, for example, high capacity, high temperature. It is required to achieve high levels of improvement in storage characteristics and cycle characteristics.

특히, 휴대 기기 등의 고기능화나 다기능화는 점점 진행되고 있으며, 그 전원인 리튬 이차 전지의 추가적인 에너지 밀도 향상이 강하게 요망되고 있다. 또, 안전성이나 비용 경쟁력, 수명 (특히 고온하) 등에도 우수한 성능 밸런스가 양호한 전지가 요구되고 있으며, 이들 요구에 부응할 수 있는 리튬 이차 전지의 개발이 활발히 이루어지고 있다.In particular, high functionality or multi-functionalization of portable devices, etc., is gradually progressing, and further improvement in energy density of a lithium secondary battery, which is a power source, is strongly desired. In addition, there is a demand for a battery having a good balance of performance in terms of safety, cost competitiveness, life (especially under high temperature), and the like, and the development of lithium secondary batteries that can meet these demands is being actively made.

이와 같은 현상황에 있어서, 리튬 이차 전지로서의 에너지 밀도를 향상시키기 위해서 여러 가지 제안이 이루어지고 있다. 전지의 에너지 밀도를 향상시키려면 몇 가지 수단이 생각되지만, 그 하나로, 전지로서의 작동 전압을 끌어올리는 것을 들 수 있다. 특히, 고전압에서 작동하는 기기에 대해서는, 작동 전압이 높은 고전압 전지의 사용은 특히 유효한 수단이고, 이와 같은 전지에 대한 수요는 향후 점점 높아진다고 생각된다.In such a situation, various proposals have been made in order to improve the energy density of a lithium secondary battery. There are several ways to improve the energy density of the battery, but one of them is raising the operating voltage of the battery. In particular, for devices operating at high voltages, the use of high voltage batteries with high operating voltages is a particularly effective means, and it is believed that the demand for such batteries will increase in the future.

비수계 전해액 이차 전지에 사용하는 비수계 전해액은, 통상적으로 주로 전해질과 비수계 용매로 구성되어 있다. 비수계 용매의 주성분으로는, 에틸렌카보네이트나 프로필렌카보네이트 등의 고리형 카보네이트 ; 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 에틸메틸카보네이트 등의 사슬형 카보네이트 ; γ-부티로락톤, γ-발레로락톤 등의 고리형 카르복실산에스테르 등이 사용되고 있다.Non-aqueous electrolyte solution The non-aqueous electrolyte solution used in a secondary battery is usually mainly composed of an electrolyte and a non-aqueous solvent. As a main component of the non-aqueous solvent, cyclic carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate; Chain carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate; Cyclic carboxylic acid esters such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone are used.

또, 이들 비수계 전해액을 사용한 전지의 부하 특성, 사이클 특성, 보존 특성, 저온 특성 등의 전지 특성을 개량하기 위해, 여러 가지 비수계 용매나 전해질, 보조제 등도 제안되어 있다. 예를 들어, 비닐렌카보네이트 및 그 유도체나, 비닐에틸렌카보네이트 유도체를 사용함으로써, 이중 결합을 갖는 고리형 카보네이트가 부극 (負極) 과 우선적으로 반응하여 부극 표면에 양질의 피막을 형성하고, 이로써 전지의 보존 특성과 사이클 특성이 향상되는 것이 특허문헌 1 및 2 에 개시되어 있다.Further, in order to improve battery characteristics such as load characteristics, cycle characteristics, storage characteristics, and low-temperature characteristics of batteries using these non-aqueous electrolyte solutions, various non-aqueous solvents, electrolytes, auxiliary agents, and the like have also been proposed. For example, by using vinylene carbonate and its derivatives or vinyl ethylene carbonate derivatives, a cyclic carbonate having a double bond preferentially reacts with the negative electrode to form a high-quality film on the surface of the negative electrode. It is disclosed in Patent Documents 1 and 2 that the storage characteristics and cycle characteristics are improved.

그러나, 높아지는 고용량, 고전압 전지에 대한 요구에 대해, 종래의 비수계 전해액을 사용한 전지에서는, 요구되는 전지 성능을 만족스럽게 얻을 수는 없었다. 그래서, 최근에는 고전압 전지계로 안정적으로 동작 가능한 비수계 전해액의 개발 방침으로서, 종래의 비수계 용매를 불소화함으로써 내산화 반응성을 향상시키는 방법이 검토되고 있다.However, in response to the increasing demand for a high-capacity, high-voltage battery, in a battery using a conventional non-aqueous electrolyte, the required battery performance could not be satisfactorily obtained. Therefore, in recent years, as a policy of developing a non-aqueous electrolyte solution capable of stably operating in a high voltage battery system, a method of improving oxidation resistance by fluorinating a conventional non-aqueous solvent has been studied.

예를 들어, 특허문헌 3 에는, 고리형 카보네이트를 불소화한 4,5-디플루오로에틸렌카보네이트와 에틸렌카보네이트를 혼합한 비수계 전해액을 사용한 흑연 부극계 5.0 V 급 전지에 대한 기재가 있고, 실시예에서 가스 발생의 억제 효과는 확인되고 있다. 그러나, 전지 특성에 관해서는, 초기 용량 그리고 초기 부하 특성의 향상이 확인되고 있을 뿐이고 내구 전지 특성에 관해서는 여전히 불분명하다.For example, in Patent Document 3, there is a description of a graphite negative electrode 5.0 V class battery using a non-aqueous electrolyte solution in which 4,5-difluoroethylene carbonate obtained by fluorinating cyclic carbonate and ethylene carbonate are mixed, Examples The inhibitory effect of gas generation has been confirmed. However, with regard to battery characteristics, only improvements in initial capacity and initial load characteristics have been confirmed, and durability battery characteristics are still unclear.

또, 이와 같은 고점성 용매만으로 구성되는 전해액은, 통상적으로 비수계 전해액에서는 저온시의 전지 특성이 현저하게 악화될 뿐만 아니라, 주액시의 취급이 어렵고, 세퍼레이터의 젖음성이 매우 낮은 등의 과제도 남겨진다.In addition, the electrolytic solution composed of only such a highly viscous solvent is not only significantly deteriorated in battery characteristics at low temperatures in a non-aqueous electrolytic solution, but also difficult to handle during injection, and the wettability of the separator is very low. Lose.

특허문헌 4, 5 에는, 흑연 부극 기준으로 4.2 ∼ 4.3 V 전지, 즉, 정극 전위가 대략 4.35 V 의 전지에 있어서, 사이클 특성 등의 전지 특성을 향상시키는 수법으로서, 에틸렌카보네이트, 4-플루오로에틸렌카보네이트, 불소화 사슬형 카보네이트의 혼합 비수계 전해액에 관한 기술이 기재되어 있다. 그러나, 본 기술에 있어서는, 이 밖에 전지의 레이트 특성의 향상이나 전해액의 저점성화 등을 목적으로 하여, 카르복실산에스테르나 비불소화 사슬형 카보네이트를 함유시키는 것을 필수로 하고 있으며, 정극 전위가 4.35 V 이상의 영역에서는 이들의 산화 분해가 염려된다. 그 특허문헌에는 이들의 과제를 해결하는 수단에 대해 개시되어 있지 않다.In Patent Documents 4 and 5, as a method for improving battery characteristics such as cycle characteristics in a 4.2 to 4.3 V battery based on a graphite negative electrode, that is, a battery having a positive electrode potential of approximately 4.35 V, ethylene carbonate and 4-fluoroethylene A technology related to a mixed non-aqueous electrolyte solution of carbonate and fluorinated chain carbonate is described. However, in the present technology, it is essential to contain a carboxylic acid ester or a non-fluorinated chain carbonate for the purpose of improving the rate characteristics of the battery or reducing the viscosity of the electrolyte solution, and the positive electrode potential is 4.35 V. In the above region, there is a concern about their oxidative decomposition. The patent document does not disclose a means for solving these problems.

또, 특허문헌 6 에는, 사이클 열화가 적고, 가스의 발생을 억제하는 것을 목적으로 한 에틸렌카보네이트, 4-플루오로에틸렌카보네이트, 불소화 사슬형 카보네이트를 혼합한 비수계 전해액에 대해 기재되어 있지만, 이 특허문헌에 있어서도 상기의 공지 문헌과 동일하게, 특정한 LiCoO2 정극의 저전위 영역을 이용한 전지에 관한 기술이 실시예에 개시되어 있을 뿐이다. 그 특허문헌에는, 정극의 상한 동작 전위가 4.35 V 를 초과하는 고전압하에 있어서의 고온 보존, 사이클시의 내구성 열화를 해결하는 기술은 개시되어 있지 않다.In addition, Patent Document 6 describes a non-aqueous electrolyte solution in which ethylene carbonate, 4-fluoroethylene carbonate, and fluorinated chain carbonate are mixed for the purpose of reducing cycle deterioration and suppressing the generation of gas. In the literature as well as in the above known literature, only a technique relating to a battery using a low-potential region of a specific LiCoO 2 positive electrode is disclosed in Examples. The patent document does not disclose a technique for solving high-temperature storage under a high voltage in which the upper limit operating potential of the positive electrode exceeds 4.35 V and deterioration in durability during cycling.

특허문헌 7 에는, 실리콘 부극을 사용한 4.3 V 계 전지에 대해, 고리형 카보네이트, 불소화 고리형 카보네이트, 불소화 사슬형 카보네이트의 혼합 용매를 사용한 용량 열화 억제 기술이 개시되어 있다. 그러나, 실리콘계 이외의 부극으로서 예시되어 있는 흑연 부극에 있어서는, 불소화 고리형 카보네이트의 환원 분해에서 기인하는 현저한 용량 열화가 나타날 뿐이고, 그 특허문헌에는 실리콘 부극에 대한 열화 억제 기술의 특징만이 개시되어 있다. 또, 그 특허문헌에는 4.3 V 를 초과하는 고전압 전지에 대한 언급이나 시사는 없다.Patent Document 7 discloses a technology for suppressing capacity deterioration using a mixed solvent of cyclic carbonate, fluorinated cyclic carbonate, and fluorinated chain carbonate for a 4.3 V-based battery using a silicon negative electrode. However, in the graphite negative electrode exemplified as a negative electrode other than silicon, only remarkable deterioration in capacity due to reductive decomposition of the fluorinated cyclic carbonate appears, and the patent document discloses only the characteristics of the technology for suppressing deterioration of the silicon negative electrode. . In addition, there is no mention or suggestion of a high-voltage battery exceeding 4.3 V in the patent document.

특허문헌 8 에는, 4.35 V 이상의 전지로 고리형 카보네이트, 불소화 고리형 카보네이트, 불소화 사슬형 카보네이트의 혼합 용매를 사용하여, 고온에서의 충방전 사이클 특성 및 고온 보존 가스에 의한 팽윤을 작게 하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 실제로 확인되고 있는 것은 4.4 V 에서의 결과이고, 그 이상의 고전압 영역에서의 특성은 알려지지 않았다.Patent Document 8 discloses a technique for reducing swelling due to high temperature charge/discharge cycle characteristics and high temperature storage gas by using a mixed solvent of cyclic carbonate, fluorinated cyclic carbonate, and fluorinated chain carbonate with a battery of 4.35 V or more. Has been. However, what is actually confirmed is the result at 4.4 V, and the characteristic in the higher voltage region is not known.

일본 공개특허공보 평8-45545호Japanese Laid-Open Patent Publication No. Hei 8-45545 일본 공개특허공보 평4-87156호Japanese Laid-Open Patent Publication No. Hei 4-87156 일본 공개특허공보 2003-168480호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-168480 국제 공개 제2010/004952호International Publication No. 2010/004952 국제 공개 제2010/013739호International Publication No. 2010/013739 국제 공개 제2007/043526호International Publication No. 2007/043526 일본 공개특허공보 2007-294433호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-294433 일본 공개특허공보 2007-250415호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-250415

본 발명은, 최근의 이차 전지에 요구되는 성능을 달성하고자 할 때에 발현하는 상기의 여러 가지 문제를 해소하는 것이고, 특히, 정극의 상한 동작 전위가 높은 전지에 있어서의 저발생 가스량, 고온 사이클 내구 특성이 우수한 비수계 전해액 이차 전지를 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention solves the above-described various problems that arise when trying to achieve the performance required for recent secondary batteries, and in particular, in a battery having a high upper limit operating potential of a positive electrode, a low amount of gas generated and high temperature cycle durability characteristics It is an object to provide this excellent nonaqueous electrolyte secondary battery.

발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 비수계 전해액 이차 전지에 사용하는 비수계 전해액으로서 특정한 용매를 사용함으로써, 정극의 상한 전위가 Li/Li+ 기준으로 4.5 V 이상의 고전압 설계 전지에 있어서, 저발생 가스량, 고온 사이클 등의 내구 특성이 우수한 비수계 전해액 이차 전지를 실현할 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.In order to solve the above problems, the inventors repeated intensive studies to solve the above problems. As a result of using a specific solvent as a nonaqueous electrolyte used in a nonaqueous electrolyte secondary battery, the upper limit potential of the positive electrode was 4.5 V or higher based on Li/Li + In this regard, it was found that a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent durability characteristics such as a low amount of gas generated and a high-temperature cycle can be realized, and the present invention was completed.

즉, 본 발명의 요지는 이하와 같다.That is, the gist of the present invention is as follows.

a) 리튬염 및 이것을 용해하는 비수계 용매를 함유하여 이루어지는 비수계 전해액, 리튬 이온을 흡장 방출 가능한 부극, 그리고 정극을 구비한 비수계 전해액 이차 전지로서, 상기 정극의 상한 동작 전위가 Li/Li+ 기준으로 4.5 V 이상이고, 상기 비수계 전해액이 하기 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트, 하기 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트, 및 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트를 함유하고, 또한 비수계 용매 중에 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트가 15 체적% 보다 많이 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 비수계 전해액 이차 전지.a) A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a non-aqueous electrolyte comprising a lithium salt and a non-aqueous solvent that dissolves the same, a negative electrode capable of storing and releasing lithium ions, and a positive electrode, wherein the upper limit operating potential of the positive electrode is Li/Li + 4.5 V or more as a reference, the non-aqueous electrolyte is a cyclic carbonate represented by the following general formula (1), a fluorinated cyclic carbonate represented by the following general formula (2), and a fluorinated chain carbonate represented by the following general formula (3) A non-aqueous electrolyte secondary battery containing more than 15 vol% of a cyclic carbonate represented by the general formula (1) in the non-aqueous solvent.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112014060518436-pct00001
Figure 112014060518436-pct00001

(일반식 (1) 중, R1 은 수소, 또는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다)(In General Formula (1), R 1 represents hydrogen or a hydrocarbon group which may have a substituent, and may be the same or different from each other.)

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112014060518436-pct00002
Figure 112014060518436-pct00002

(일반식 (2) 중, R2 는 수소, 불소, 또는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다)(In General Formula (2), R 2 represents hydrogen, fluorine, or a hydrocarbon group which may have a substituent, and may be the same or different from each other.)

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112014060518436-pct00003
Figure 112014060518436-pct00003

(일반식 (3) 중, R3 은 치환기를 가져도 되고, 불소를 적어도 1 개 함유하는 탄화수소기, R4 는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, R3 과 R4 는 동일해도 되고 상이해도 된다)(In general formula (3), R 3 may have a substituent and a hydrocarbon group containing at least one fluorine, R 4 represents a hydrocarbon group which may have a substituent, and R 3 and R 4 may be the same or different. do)

b) 상기 비수계 전해액에 있어서, 일반식 (1) ∼ (3) 으로 나타내는 카보네이트의 합계량이 비수계 용매의 50 체적% 이상인 것을 특징으로 하는 a) 에 기재된 비수계 전해액 이차 전지.b) The non-aqueous electrolyte secondary battery according to a), wherein in the non-aqueous electrolyte solution, the total amount of carbonates represented by the general formulas (1) to (3) is 50 vol% or more of the non-aqueous solvent.

c) 상기 비수계 전해액에 있어서, 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트가 비수계 용매 중에 5 체적% 이상 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 a) 또는 b) 에 기재된 비수계 전해액 이차 전지.c) The non-aqueous electrolyte secondary battery according to a) or b), wherein in the non-aqueous electrolyte, the fluorinated chain carbonate represented by the general formula (3) is contained in a non-aqueous solvent in an amount of 5% by volume or more.

d) 상기 비수계 전해액에 있어서, 일반식 (1) 및 (2) 로 나타내는 카보네이트의 합계량이 비수계 용매의 25 체적% 이상인 것을 특징으로 하는 a) 내지 c) 중 어느 하나에 기재된 비수계 전해액 이차 전지.d) In the non-aqueous electrolyte solution, the total amount of carbonates represented by the general formulas (1) and (2) is 25 vol% or more of the non-aqueous solvent, wherein the non-aqueous electrolyte secondary solution according to any one of a) to c) battery.

e) 상기 비수계 전해액에 있어서, 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트가 비수계 용매 중에 20 체적% 이상 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 a) 내지 d) 중 어느 하나에 기재된 비수계 전해액 이차 전지.e) The non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of a) to d), wherein in the non-aqueous electrolyte, the cyclic carbonate represented by the general formula (1) is contained in a non-aqueous solvent at 20% by volume or more. .

f) 상기 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트가 에틸렌카보네이트 및 프로필렌카보네이트에서 선택되는 적어도 1 종인 것을 특징으로 하는 a) 내지 e) 중 어느 하나에 기재된 비수계 전해액 이차 전지.f) The non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of a) to e), wherein the cyclic carbonate represented by the general formula (1) is at least one selected from ethylene carbonate and propylene carbonate.

g) 상기 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트가 4-플루오로에틸렌카보네이트 및 4,5-디플루오로에틸렌카보네이트에서 선택되는 적어도 1 종인 것을 특징으로 하는 a) 내지 f) 중 어느 하나에 기재된 비수계 전해액 이차 전지.g) In any one of a) to f), characterized in that the fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2) is at least one selected from 4-fluoroethylene carbonate and 4,5-difluoroethylene carbonate. Non-aqueous electrolyte secondary battery described.

h) 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트가 트리플루오로에틸메틸카보네이트를 함유하는 것을 특징으로 하는 a) 내지 g) 중 어느 하나에 기재된 비수계 전해액 이차 전지.h) The nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of a) to g), wherein the fluorinated chain carbonate represented by the general formula (3) contains trifluoroethylmethylcarbonate.

i) 상기 정극이 하기 일반식 (4) ∼ (6) 으로 나타내는 리튬 천이 금속계 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 정극 활물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 a) 내지 h) 중 어느 하나에 기재된 비수계 전해액 이차 전지.i) Any one of a) to h) characterized in that the positive electrode contains a positive electrode active material containing at least one selected from the group consisting of lithium transition metal compounds represented by the following general formulas (4) to (6). The nonaqueous electrolyte secondary battery described in.

Li[LiaMxMn2 -x-a]O4+δ … (4)Li[Li a M x Mn 2 -xa ]O 4+δ … (4)

(식 (4) 중, 0 ≤ a ≤ 0.3, 0.4 < x < 1.1, -0.5 < δ < 0.5 를 만족하고, M 은 Ni, Cr, Fe, Co 및 Cu 에서 선택되는 천이 금속 중 적어도 1 종을 나타낸다)(In formula (4), 0 ≤ a ≤ 0.3, 0.4 <x <1.1, -0.5 <δ <0.5 is satisfied, and M is at least one of transition metals selected from Ni, Cr, Fe, Co, and Cu. Indicate)

LixM1yM2zO2 … (5)Li x M1 y M2 z O 2 ... (5)

(식 (5) 중, 1 ≤ x ≤ 1.3, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 0.3, -0.1 ≤ δ ≤ 0.1 을 만족하고, M1 은 Ni, Co 및/또는 Mn 을 나타내고, M2 는 Fe, Cr, V, Ti, Cu, Ga, Bi, Sn, B, P, Zn, Mg, Ge, Nb, W, Ta, Be, Al, Ca, Sc 및 Zr 에서 선택되는 원소 중 적어도 1 종을 나타낸다)(In formula (5), 1 ≤ x ≤ 1.3, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 0.3, -0.1 ≤ δ ≤ 0.1 is satisfied, M1 represents Ni, Co and/or Mn, and M2 represents Fe , Cr, V, Ti, Cu, Ga, Bi, Sn, B, P, Zn, Mg, Ge, Nb, W, Ta, Be, Al, Ca, Sc, and at least one of the elements selected from Zr )

αLi2MO3·(1-α) LiM'O2 … (6)αLi2MO3·(1-α) LiM'O2 … (6)

(식 (6) 중, 0 < α < 1 을 만족하고, M 은 평균 산화수가 +4 인 금속 원소 중 적어도 1 종, M' 는 평균 산화수가 +3 인 금속 원소 중 적어도 1 종을 나타낸다)(In formula (6), 0<α<1 is satisfied, M represents at least one metal element with an average oxidation number of +4, and M'represents at least one metal element with an average oxidation number of +3)

j) 상기 부극이 흑연 입자로 이루어지는 부극 활물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 a) 내지 i) 중 어느 하나에 기재된 비수계 전해액 이차 전지.j) The non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of a) to i), wherein the negative electrode contains a negative electrode active material made of graphite particles.

k) 리튬염 및 이것을 용해하는 비수계 용매를 함유하여 이루어지는 비수계 전해액, 리튬 이온을 흡장 방출 가능한 부극, 그리고 정극을 구비한 비수계 전해액 이차 전지로서, 상기 비수계 전해액이 하기 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트, 하기 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트, 및 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트를 함유하고, 또한 비수계 용매 중에 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트가 15 체적% 보다 많이 함유되어 있고, 상기 정극이 하기 일반식 (4) ∼ (6) 으로 나타내는 리튬 천이 금속계 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 정극 활물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 비수계 전해액 이차 전지.k) A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a non-aqueous electrolyte comprising a lithium salt and a non-aqueous solvent that dissolves the same, a negative electrode capable of storing and releasing lithium ions, and a positive electrode, wherein the non-aqueous electrolyte is represented by the following general formula (1) A cyclic carbonate represented by, a fluorinated cyclic carbonate represented by the following general formula (2), and a fluorinated chain carbonate represented by the following general formula (3), and a cyclic type represented by the general formula (1) in a non-aqueous solvent It is characterized in that it contains more than 15% by volume of carbonate, and the positive electrode contains a positive electrode active material containing at least one selected from the group consisting of lithium transition metal compounds represented by the following general formulas (4) to (6). Non-aqueous electrolyte secondary battery.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112014060518436-pct00004
Figure 112014060518436-pct00004

(일반식 (1) 중, R1 은 수소, 또는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다)(In General Formula (1), R 1 represents hydrogen or a hydrocarbon group which may have a substituent, and may be the same or different from each other.)

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112014060518436-pct00005
Figure 112014060518436-pct00005

(일반식 (2) 중, R2 는 수소, 불소, 또는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다)(In General Formula (2), R 2 represents hydrogen, fluorine, or a hydrocarbon group which may have a substituent, and may be the same or different from each other.)

[화학식 6][Formula 6]

Figure 112014060518436-pct00006
Figure 112014060518436-pct00006

(일반식 (3) 중, R3 은 치환기를 가져도 되고, 불소를 적어도 1 개 함유하는 탄화수소기, R4 는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, R3 과 R4 는 동일해도 되고 상이해도 된다)(In general formula (3), R 3 may have a substituent and a hydrocarbon group containing at least one fluorine, R 4 represents a hydrocarbon group which may have a substituent, and R 3 and R 4 may be the same or different. do)

Li[LiaMxMn2 -x-a]O4+δ … (4)Li[Li a M x Mn 2 -xa ]O 4+δ … (4)

(식 (4) 중, 0 ≤ a ≤ 0.3, 0.4 < x < 1.1, -0.5 < δ < 0.5 를 만족하고, M 은 Ni, Cr, Fe, Co 및 Cu 에서 선택되는 천이 금속 중 적어도 1 종을 나타낸다)(In formula (4), 0 ≤ a ≤ 0.3, 0.4 <x <1.1, -0.5 <δ <0.5 is satisfied, and M is at least one of transition metals selected from Ni, Cr, Fe, Co, and Cu. Indicate)

LixM1yM2zO2 … (5)Li x M1 y M2 z O 2 ... (5)

(식 (5) 중, 1 ≤ x ≤ 1.3, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 0.3, -0.1 ≤ δ ≤ 0.1 을 만족하고, M1 은 Ni, Co 및/또는 Mn 을 나타내고, M2 는 Fe, Cr, V, Ti, Cu, Ga, Bi, Sn, B, P, Zn, Mg, Ge, Nb, W, Ta, Be, Al, Ca, Sc 및 Zr 에서 선택되는 원소 중 적어도 1 종을 나타낸다)(In formula (5), 1 ≤ x ≤ 1.3, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 0.3, -0.1 ≤ δ ≤ 0.1 is satisfied, M1 represents Ni, Co and/or Mn, and M2 represents Fe , Cr, V, Ti, Cu, Ga, Bi, Sn, B, P, Zn, Mg, Ge, Nb, W, Ta, Be, Al, Ca, Sc, and at least one of the elements selected from Zr )

αLi2MO3·(1-α)LiM'O2 … (6)αLi2MO3·(1-α)LiM'O2 … (6)

(식 (6) 중, 0 < α < 1 을 만족하고, M 은 평균 산화수가 +4 인 금속 원소 중 적어도 1 종, M' 는 평균 산화수가 +3 인 금속 원소 중 적어도 1 종을 나타낸다)(In formula (6), 0<α<1 is satisfied, M represents at least one metal element with an average oxidation number of +4, and M'represents at least one metal element with an average oxidation number of +3)

l) 리튬염 및 이것을 용해하는 비수계 용매를 함유하여 이루어지는 비수계 전해액으로서, 상기 비수계 전해액이 하기 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트, 하기 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트, 및 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트를 함유하고, 또한 비수계 용매 중에 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트가 20 체적% 보다 많이 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 비수계 전해액.l) a non-aqueous electrolyte solution containing a lithium salt and a non-aqueous solvent dissolving it, wherein the non-aqueous electrolyte is a cyclic carbonate represented by the following general formula (1), a fluorinated cyclic carbonate represented by the following general formula (2), And a fluorinated chain carbonate represented by the following general formula (3), and a cyclic carbonate represented by the general formula (1) is contained in a proportion of more than 20% by volume in the nonaqueous solvent.

[화학식 7][Formula 7]

Figure 112014060518436-pct00007
Figure 112014060518436-pct00007

(일반식 (1) 중, R1 은 수소, 또는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다)(In General Formula (1), R 1 represents hydrogen or a hydrocarbon group which may have a substituent, and may be the same or different from each other.)

[화학식 8][Formula 8]

Figure 112014060518436-pct00008
Figure 112014060518436-pct00008

(일반식 (2) 중, R2 는 수소, 불소, 또는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다)(In General Formula (2), R 2 represents hydrogen, fluorine, or a hydrocarbon group which may have a substituent, and may be the same or different from each other.)

[화학식 9][Formula 9]

Figure 112014060518436-pct00009
Figure 112014060518436-pct00009

(일반식 (3) 중, R3 은 치환기를 가져도 되고, 불소를 적어도 1 개 함유하는 탄화수소기, R4 는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, R3 과 R4 는 동일해도 되고 상이해도 된다)(In general formula (3), R 3 may have a substituent and a hydrocarbon group containing at least one fluorine, R 4 represents a hydrocarbon group which may have a substituent, and R 3 and R 4 may be the same or different. do)

m) 리튬염 및 이것을 용해하는 비수계 용매를 함유하여 이루어지는 비수계 전해액의 비수계 전해액 이차 전지에 대한 사용으로서, 상기 비수계 전해액 이차 전지가, 정극의 상한 동작 전위가 Li/Li+ 기준으로 4.5 V 이상에서 사용되는 이차 전지이고, 상기 비수계 전해액이 하기 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트, 하기 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트, 및 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트를 함유하고, 또한 비수계 용매 중에 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트가 15 체적% 보다 많이 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 비수계 전해액의 비수계 전해액 이차 전지에 대한 사용.m) Use of a non-aqueous electrolyte solution containing a lithium salt and a non-aqueous solvent dissolving it for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the non-aqueous electrolyte secondary battery has an upper limit operating potential of the positive electrode of 4.5 based on Li/Li + A secondary battery used at V or higher, wherein the non-aqueous electrolyte is a cyclic carbonate represented by the following general formula (1), a fluorinated cyclic carbonate represented by the following general formula (2), and a fluorinated chain represented by the following general formula (3) Use of a nonaqueous electrolytic solution for a nonaqueous electrolytic secondary battery, characterized in that it contains a type carbonate and contains more than 15% by volume of a cyclic carbonate represented by the general formula (1) in the nonaqueous solvent.

[화학식 10][Formula 10]

Figure 112014060518436-pct00010
Figure 112014060518436-pct00010

(일반식 (1) 중, R1 은 수소, 또는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다)(In General Formula (1), R 1 represents hydrogen or a hydrocarbon group which may have a substituent, and may be the same or different from each other.)

[화학식 11][Formula 11]

Figure 112014060518436-pct00011
Figure 112014060518436-pct00011

(일반식 (2) 중, R2 는 수소, 불소, 또는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다)(In General Formula (2), R 2 represents hydrogen, fluorine, or a hydrocarbon group which may have a substituent, and may be the same or different from each other.)

[화학식 12][Formula 12]

Figure 112014060518436-pct00012
Figure 112014060518436-pct00012

(일반식 (3) 중, R3 은 치환기를 가져도 되고, 불소를 적어도 1 개 함유하는 탄화수소기, R4 는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, R3 과 R4 는 동일해도 되고 상이해도 된다.) (In general formula (3), R 3 may have a substituent and a hydrocarbon group containing at least one fluorine, R 4 represents a hydrocarbon group which may have a substituent, and R 3 and R 4 may be the same or different. do.)

작동 전압이 높은 전지 설계에 있어서는, 종래, 내산화성이 높다고 생각되고 있는 불소화 수식된 비수계 전해액을 사용함으로써, 보존 특성이나 사이클 특성 등의 전지 내구성을 향상시키는 수법이 일반적으로 제안되어 있다.In designing a battery having a high operating voltage, a method of improving battery durability such as storage characteristics and cycle characteristics by using a fluorinated-modified non-aqueous electrolyte solution, which is conventionally considered to have high oxidation resistance, has been generally proposed.

한편, 통상적으로 상기 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트 용매는, 정극 산화 반응에 대한 내성이 낮은 점에서, 고전압계에는 적합하지 않다고 생각되어 왔지만, 본 발명에서는 상기 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트를 비수계 전해액 중에 도입하는 것을 특징의 하나로 하고 있다. 즉, 본 발명자들은, 고전압계에는 불리하다고 생각되어 온 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트를 필수 용매로 하고, 또한 불소화 고리형 카보네이트 및 불소화 사슬형 카보네이트를 혼합한 비수계 전해액이 놀랍게도 전체 불소화 용매로 이루어지는 비수계 전해액에 비해 전지 내구성이 비약적으로 향상되어, 상기의 과제를 해결할 수 있는 지견을 알아내어 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.On the other hand, it has been considered that the cyclic carbonate solvent represented by the general formula (1) is not suitable for high-voltage systems because of its low resistance to the positive electrode oxidation reaction, but in the present invention, the cyclic carbonate solvent represented by the general formula (1) One of the features is that cyclic carbonate is introduced into a non-aqueous electrolyte. That is, the inventors of the present invention use a cyclic carbonate represented by the general formula (1), which has been considered to be disadvantageous for high voltage systems, as an essential solvent, and a mixture of a fluorinated cyclic carbonate and a fluorinated chain carbonate is surprisingly completely fluorinated. Compared to the non-aqueous electrolyte solution composed of a solvent, battery durability has been dramatically improved, and findings capable of solving the above problems have been found to complete the present invention.

본 발명에 의하면, 특히 고전압 사양으로 설계된 리튬 이차 전지에 있어서, 고온시의 전지의 사이클·보존 등의 내구 특성이 우수할 뿐만 아니라, 저온시의 전지 특성도 우수한 비수계 전해액 이차 전지용의 전해액 그리고 비수계 전해액 이차 전지를 제공할 수 있다.According to the present invention, in particular, in a lithium secondary battery designed with a high voltage specification, not only excellent durability characteristics such as cycle and storage of the battery at high temperatures, but also excellent battery characteristics at low temperatures are also excellent. An aqueous electrolyte secondary battery can be provided.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니며, 임의로 변형하여 실시할 수 있다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to these, and can be carried out with arbitrary modifications.

본 발명의 비수계 전해액 이차 전지로서, 특히 리튬 이차 전지를 바람직한 예로서 들 수 있다. 본 발명의 비수계 전해액 이차 전지는 공지된 구조를 취할 수 있고, 전형적으로는, 이온 (예를 들어, 리튬 이온) 을 흡장·방출 가능한 부극 및 정극과, 비수계 전해액과, 세퍼레이터를 구비한다.As the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, particularly, a lithium secondary battery is mentioned as a preferred example. The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention can take a known structure, and typically includes a negative electrode and a positive electrode capable of storing and releasing ions (for example, lithium ions), a nonaqueous electrolyte, and a separator.

1. 비수계 전해액1. Non-aqueous electrolyte

1-1. 비수계 용매1-1. Non-aqueous solvent

1-1-1. 용매1-1-1. menstruum

본 발명에 관련된 비수계 전해액은, 하기 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트를 함유하고, 또한 하기 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트, 및 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트를 함유하는 것을 특징으로 한다. 그 밖에, 비수계 용매로는, 비불소화 사슬형 카보네이트, 고리형 및 사슬형 카르복실산에스테르, 에테르 화합물, 술폰계 화합물 등을 사용하는 것이 가능하다.The non-aqueous electrolyte solution according to the present invention contains a cyclic carbonate represented by the following general formula (1), and a fluorinated cyclic carbonate represented by the following general formula (2), and a fluorinated chain type represented by the following general formula (3) It is characterized by containing carbonate. In addition, as the non-aqueous solvent, it is possible to use a non-fluorinated chain carbonate, a cyclic and chain carboxylic acid ester, an ether compound, a sulfone compound, and the like.

<일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트><cyclic carbonate represented by general formula (1)>

[화학식 13][Formula 13]

Figure 112014060518436-pct00013
Figure 112014060518436-pct00013

(일반식 (1) 중, R1 은 수소, 또는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다)(In General Formula (1), R 1 represents hydrogen or a hydrocarbon group which may have a substituent, and may be the same or different from each other.)

R1 은 수소, 또는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기이지만, 치환기를 가져도 되는 탄화수소기로는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기를 들 수 있다. 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기 등을 들 수 있다.R 1 is hydrogen or a hydrocarbon group which may have a substituent, but examples of the hydrocarbon group which may have a substituent include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, etc. are mentioned.

일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트 (이하, 비불소화 고리형 카보네이트라고도 한다) 로는, 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌기를 갖는 것을 들 수 있다.Examples of the cyclic carbonate represented by the general formula (1) (hereinafter, also referred to as a non-fluorinated cyclic carbonate) include those having an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms.

구체적으로는, 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌기를 갖는 고리형 카보네이트로는, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 부틸렌카보네이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 에틸렌카보네이트와 프로필렌카보네이트가 리튬 이온 해리도의 향상에서 유래하는 전지 특성 향상 그리고 전지의 내구성 향상의 점에서 특히 바람직하다.Specifically, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, etc. are mentioned as a cyclic carbonate which has a C2-C4 alkylene group. Among them, ethylene carbonate and propylene carbonate are particularly preferable in terms of improving battery characteristics resulting from an improvement in lithium ion dissociation degree and improving durability of the battery.

일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병유 (倂有) 해도 된다.The cyclic carbonate represented by the general formula (1) may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트의 배합량은, 비수계 용매 100 체적% 중, 15 체적% 보다 많은 것이면 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이지만, 배합량의 하한은, 비수계 용매 100 체적% 중, 바람직하게는 20 체적% 이상, 보다 바람직하게는 25 체적% 이상, 가장 바람직하게는 30 체적% 이상이다. 이 범위로 함으로써, 비수계 전해액의 유전율의 저하에서 유래하는 전기 전도율의 저하를 회피하고, 비수계 전해액 이차 전지의 대전류 방전 특성, 부극에 대한 안정성, 사이클 특성을 양호한 범위로 하기 쉬워진다. 또, 상한은, 바람직하게는 70 체적% 이하, 보다 바람직하게는 65 체적% 이하, 가장 바람직하게는 60 체적% 이하이다. 이 범위로 함으로써, 비수계 전해액의 점도를 적절한 범위로 하여, 이온 전도도의 저하를 억제하며, 나아가서는 비수계 전해액 이차 전지의 부하 특성이나 내구성을 양호한 범위로 하기 쉬워진다.The amount of the cyclic carbonate represented by the general formula (1) is not particularly limited as long as it is more than 15% by volume in 100% by volume of the non-aqueous solvent, and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but the lower limit of the amount Silver is preferably 20% by volume or more, more preferably 25% by volume or more, and most preferably 30% by volume or more in 100% by volume of the non-aqueous solvent. By setting it as this range, the decrease in electrical conductivity resulting from the decrease in the dielectric constant of the nonaqueous electrolyte solution is avoided, and the high current discharge characteristics, stability to the negative electrode, and cycle characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery are easily set within a favorable range. Moreover, the upper limit is preferably 70% by volume or less, more preferably 65% by volume or less, and most preferably 60% by volume or less. By setting it as this range, the viscosity of a nonaqueous electrolyte solution is made into an appropriate range, a fall of ionic conductivity is suppressed, and it becomes easy to make the load characteristic and durability of a nonaqueous electrolyte secondary battery into a favorable range further.

<일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트><Fluorinated cyclic carbonate represented by general formula (2)>

[화학식 14][Formula 14]

Figure 112014060518436-pct00014
Figure 112014060518436-pct00014

(일반식 (2) 중, R2 는 수소, 불소, 또는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다)(In General Formula (2), R 2 represents hydrogen, fluorine, or a hydrocarbon group which may have a substituent, and may be the same or different from each other.)

R2 는 수소, 불소, 또는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기이지만, 치환기를 가져도 되는 탄화수소기로는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 모노플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 디플루오로알킬기, 및 탄소수 1 ∼ 4 의 트리플루오로알킬기를, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 2 의 모노플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 2 의 디플루오로알킬기, 및 탄소수 1 ∼ 2 의 트리플루오로알킬기를 들 수 있다. 구체적으로는, 메틸기, 모노플루오로메틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 에틸기, 모노플루오로에틸기, 디플루오로에틸기, 트리플루오로에틸기 등을 들 수 있다.R 2 is hydrogen, fluorine, or a hydrocarbon group which may have a substituent, but examples of the hydrocarbon group which may have a substituent include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monofluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a difluoro having 1 to 4 carbon atoms. A roalkyl group and a C1-C4 trifluoroalkyl group, preferably a C1-C2 alkyl group, a C1-C2 monofluoroalkyl group, a C1-C2 difluoroalkyl group, and a C1-C2 alkyl group The trifluoroalkyl group of is mentioned. Specifically, a methyl group, a monofluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, an ethyl group, a monofluoroethyl group, a difluoroethyl group, a trifluoroethyl group, and the like are mentioned.

일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트로는, 탄소 원자수 2 ∼ 6 의 알킬렌기를 갖는 고리형 카보네이트의 유도체를 들 수 있다.Examples of the fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2) include derivatives of cyclic carbonates having an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms.

구체적인 불소화 고리형 카보네이트로는, 예를 들어, 에틸렌카보네이트 또는 알킬기 (예를 들어, 탄소 원자수 1 ∼ 4 개의 알킬기) 로 치환된 에틸렌카보네이트의 불소화물을 들 수 있다.Specific examples of the fluorinated cyclic carbonate include ethylene carbonate or a fluorinated product of ethylene carbonate substituted with an alkyl group (eg, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms).

불소화 고리형 카보네이트가 갖는 불소 원자의 수는 1 이상이면 특별히 제한되지 않지만, 불소 원자가 1 ∼ 8 개인 것이 바람직하다.The number of fluorine atoms in the fluorinated cyclic carbonate is not particularly limited as long as it is 1 or more, but preferably 1 to 8 fluorine atoms.

구체적으로는, 모노플루오로에틸렌카보네이트, 4,4-디플루오로에틸렌카보네이트, 4,5-디플루오로에틸렌카보네이트, 4-플루오로-4-메틸에틸렌카보네이트, 4,5-디플루오로-4-메틸에틸렌카보네이트, 4-플루오로-5-메틸에틸렌카보네이트, 4,4-디플루오로-5-메틸에틸렌카보네이트, 4-(디플루오로메틸)-에틸렌카보네이트, 4-(플루오로메틸)-4-플루오로에틸렌카보네이트, 4-(플루오로메틸)-5-플루오로에틸렌카보네이트, 4-플루오로-4,5-디메틸에틸렌카보네이트, 4,5-디플루오로-4,5-디메틸에틸렌카보네이트, 4,4-디플루오로-5,5-디메틸에틸렌카보네이트 등을 들 수 있다.Specifically, monofluoroethylene carbonate, 4,4-difluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate, 4-fluoro-4-methylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4 -Methylethylene carbonate, 4-fluoro-5-methylethylene carbonate, 4,4-difluoro-5-methylethylene carbonate, 4-(difluoromethyl)-ethylene carbonate, 4-(fluoromethyl)- 4-fluoroethylene carbonate, 4-(fluoromethyl)-5-fluoroethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-dimethylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-dimethylethylene carbonate And 4,4-difluoro-5,5-dimethylethylene carbonate.

그 중에서도, 모노플루오로에틸렌카보네이트, 4,4-디플루오로에틸렌카보네이트, 4,5-디플루오로에틸렌카보네이트 및 4,5-디플루오로-4,5-디메틸에틸렌카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 고이온 전도성을 부여하고, 또한 바람직하게 계면 보호 피막을 형성하는 점에서 보다 바람직하고, 나아가서는 모노플루오로에틸렌카보네이트, 4,5-디플루오로에틸렌카보네이트에서 선택되는 적어도 1 종이 바람직하고, 특히, 플루오로에틸렌카보네이트가 비수계 전해액 이차 전지의 보존 특성, 사이클 특성을 양호한 범위로 하기 쉽게 하기 때문에 바람직하다.Among them, selected from the group consisting of monofluoroethylene carbonate, 4,4-difluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate and 4,5-difluoro-4,5-dimethylethylene carbonate At least one species imparts high ionic conductivity and is more preferable in terms of forming an interfacial protective film preferably, and furthermore, at least one species selected from monofluoroethylene carbonate and 4,5-difluoroethylene carbonate is preferable. In particular, fluoroethylene carbonate is preferable because it makes it easy to make the storage characteristics and cycle characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery within a good range.

일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병유해도 된다.The fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2) may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

불소화 고리형 카보네이트의 배합량은 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이지만, 비수계 용매 100 체적% 중, 바람직하게는 1 체적% 이상, 보다 바람직하게는 2 체적% 이상, 가장 바람직하게는 4 체적% 이상이고, 또, 바람직하게는 40 체적% 이하, 보다 바람직하게는 30 체적% 이하이고, 가장 바람직하게는 15 체적% 이하이다. 이 범위이면, 비수계 전해액 이차 전지가 충분한 사이클 특성 향상 효과를 발현하기 쉽고, 고온 보존 특성의 저하나, 가스 발생량의 증가에 의해, 방전 용량 유지율이 저하되는 것을 회피하기 쉽다.The blending amount of the fluorinated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effect of the present invention, but in 100% by volume of the non-aqueous solvent, preferably at least 1% by volume, more preferably at least 2% by volume , Most preferably 4% by volume or more, preferably 40% by volume or less, more preferably 30% by volume or less, and most preferably 15% by volume or less. Within this range, the nonaqueous electrolyte secondary battery is likely to exhibit a sufficient effect of improving the cycle characteristics, and it is easy to avoid a decrease in the discharge capacity retention rate due to a decrease in high temperature storage characteristics or an increase in the amount of gas generated.

또, 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트와 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트의 합계량 (배합량) 은, 비수계 용매 100 체적% 중, 바람직하게는 15 체적% 보다 많고, 보다 바람직하게는 20 체적% 이상, 가장 바람직하게는 25 체적% 이상이고, 또, 바람직하게는 98 체적% 이하, 보다 바람직하게는 95 체적% 이하, 더욱 바람직하게는 90 체적% 이하이다. 이 범위이면, 비수계 전해액 이차 전지가 충분한 사이클 특성 향상 효과를 발현하기 쉽고, 고온 보존 특성의 저하나, 가스 발생량의 증가에 의한 방전 용량 유지율의 저하를 회피하기 쉽다. 또, 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트와 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트로 이루어지는 고리형 카보네이트 용매 100 체적% 중, 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트의 배합량은, 바람직하게는 50 % 이상, 보다 바람직하게는 55 % 이상, 더욱 바람직하게는 60 % 이상이다. 이와 같이 비불소화 고리형 카보네이트의 양을 지정함으로써, 가스 발생량이 억제되고, 사이클 특성 향상 효과도 발현하기 쉬워지는 경향이 있다.In addition, the total amount (compounding amount) of the cyclic carbonate represented by the general formula (1) and the fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2) is in 100% by volume of the non-aqueous solvent, preferably more than 15% by volume, and more preferably It is preferably 20% by volume or more, most preferably 25% by volume or more, and preferably 98% by volume or less, more preferably 95% by volume or less, and still more preferably 90% by volume or less. Within this range, the nonaqueous electrolyte secondary battery is likely to exhibit a sufficient effect of improving cycle characteristics, and it is easy to avoid a decrease in high temperature storage characteristics and a decrease in discharge capacity retention due to an increase in the amount of gas generated. In addition, in 100% by volume of a cyclic carbonate solvent composed of a cyclic carbonate represented by the general formula (1) and a fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2), the amount of the cyclic carbonate represented by the general formula (1) is preferably Preferably it is 50% or more, more preferably 55% or more, and still more preferably 60% or more. By specifying the amount of the non-fluorinated cyclic carbonate in this way, there is a tendency that the amount of gas generated is suppressed and the effect of improving the cycle characteristics is also easily expressed.

또한, 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트는 용매뿐만 아니라 하기 1-3 에 기재된 보조제로서도 유효한 기능을 발현한다. 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트를 용매 겸 보조제로서 사용하는 경우의 배합량에 명확한 경계는 존재하지 않고, 전단락에서 기재한 배합량을 그대로 답습할 수 있다.In addition, the fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2) exhibits an effective function not only as a solvent but also as an auxiliary agent described in the following 1-3. When the fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2) is used as both a solvent and an auxiliary agent, there is no clear boundary in the blending amount, and the blending amount described in the shear lock can be followed as it is.

<일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트><Fluorinated chain carbonate represented by general formula (3)>

[화학식 15][Formula 15]

Figure 112014060518436-pct00015
Figure 112014060518436-pct00015

(일반식 (3) 중, R3 은 치환기를 가져도 되고, 불소를 적어도 1 개 함유하는 탄화수소기, R4 는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, R3 과 R4 는 동일해도 되고 상이해도 된다)(In general formula (3), R 3 may have a substituent and a hydrocarbon group containing at least one fluorine, R 4 represents a hydrocarbon group which may have a substituent, and R 3 and R 4 may be the same or different. do)

R3 은 치환기를 가져도 되고, 불소를 적어도 1 개 함유하는 탄화수소기이지만, 이러한 탄화수소기로는, 탄소수 1 ∼ 4 의 모노플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 디플루오로알킬기, 및 탄소수 1 ∼ 4 의 트리플루오로알킬기를, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 2 의 모노플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 2 의 디플루오로알킬기, 및 탄소수 1 ∼ 2 의 트리플루오로알킬기를 들 수 있다. 구체적으로는, 모노플루오로메틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 모노플루오로에틸기, 디플루오로에틸기, 트리플루오로에틸기 등을 들 수 있다.R 3 may have a substituent and is a hydrocarbon group containing at least one fluorine, but examples of such a hydrocarbon group include a C 1 to C 4 monofluoroalkyl group, a C 1 to C 4 difluoroalkyl group, and a C 1 to C 4 carbon atom. The trifluoroalkyl group of, Preferably, a C1-C2 monofluoroalkyl group, a C1-C2 difluoroalkyl group, and a C1-C2 trifluoroalkyl group are mentioned. Specifically, a monofluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a monofluoroethyl group, a difluoroethyl group, and a trifluoroethyl group are mentioned.

R4 는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기이지만, 치환기를 가져도 되는 탄화수소기로는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 모노플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 디플루오로알킬기, 및 탄소수 1 ∼ 4 의 트리플루오로알킬기를, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 2 의 모노플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 2 의 디플루오로알킬기, 및 탄소수 1 ∼ 2 의 트리플루오로알킬기를 들 수 있다. 구체적으로는, 메틸기, 모노플루오로메틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 에틸기, 모노플루오로에틸기, 디플루오로에틸기, 트리플루오로에틸기 등을 들 수 있다.R 4 is a hydrocarbon group which may have a substituent, but examples of the hydrocarbon group which may have a substituent include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monofluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a difluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and A trifluoroalkyl group having 1 to 4, preferably an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, a monofluoroalkyl group having 1 to 2 carbon atoms, a difluoroalkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and a trifluoroalkyl group having 1 to 2 carbon atoms Can be mentioned. Specifically, a methyl group, a monofluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, an ethyl group, a monofluoroethyl group, a difluoroethyl group, a trifluoroethyl group, and the like are mentioned.

일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트로는, 탄소수 3 ∼ 7 의 것이 바람직하다. 불소화 사슬형 카보네이트가 갖는 불소 원자의 수는 1 이상이면 특별히 제한되지 않지만, 통상적으로 6 이하이고, 바람직하게는 4 이하이다. 불소화 사슬형 카보네이트가 복수의 불소 원자를 갖는 경우, 그것들은 서로 동일한 탄소에 결합되어 있어도 되고, 상이한 탄소에 결합되어 있어도 된다. 불소화 사슬형 카보네이트로는, 불소화디메틸카보네이트 유도체, 불소화에틸메틸카보네이트 유도체, 불소화디에틸카보네이트 유도체 등을 들 수 있다.As the fluorinated chain carbonate represented by the general formula (3), those having 3 to 7 carbon atoms are preferable. The number of fluorine atoms in the fluorinated chain carbonate is not particularly limited as long as it is 1 or more, but is usually 6 or less, and preferably 4 or less. When a fluorinated chain carbonate has a plurality of fluorine atoms, they may be bonded to the same carbon or to different carbons. Examples of fluorinated chain carbonates include fluorinated dimethyl carbonate derivatives, fluorinated ethylmethyl carbonate derivatives, and fluorinated diethyl carbonate derivatives.

불소화디메틸카보네이트 유도체로는, 플루오로메틸메틸카보네이트, 디플루오로메틸메틸카보네이트, 트리플루오로메틸메틸카보네이트, 비스(플루오로메틸)카보네이트, 비스(디플루오로메틸)카보네이트, 비스(트리플루오로메틸)카보네이트 등을 들 수 있다.Examples of fluorinated dimethyl carbonate derivatives include fluoromethylmethylcarbonate, difluoromethylmethylcarbonate, trifluoromethylmethylcarbonate, bis(fluoromethyl)carbonate, bis(difluoromethyl)carbonate, and bis(trifluoromethyl). ) Carbonate, etc. are mentioned.

불소화에틸메틸카보네이트 유도체로는, (2-플루오로에틸)메틸카보네이트, 에틸플루오로메틸카보네이트, (2,2-디플루오로에틸)메틸카보네이트, (2-플루오로에틸)플루오로메틸카보네이트, 에틸디플루오로메틸카보네이트, (2,2,2-트리플루오로에틸)메틸카보네이트, (2,2-디플루오로에틸)플루오로메틸카보네이트, (2-플루오로에틸)디플루오로메틸카보네이트, 에틸트리플루오로메틸카보네이트 등을 들 수 있다.Examples of fluorinated ethyl methyl carbonate derivatives include (2-fluoroethyl) methyl carbonate, ethyl fluoromethyl carbonate, (2,2-difluoroethyl) methyl carbonate, (2-fluoroethyl) fluoromethyl carbonate, and ethyl Difluoromethylcarbonate, (2,2,2-trifluoroethyl)methylcarbonate, (2,2-difluoroethyl)fluoromethylcarbonate, (2-fluoroethyl)difluoromethylcarbonate, ethyl Trifluoromethyl carbonate, etc. are mentioned.

불소화디에틸카보네이트 유도체로는, 에틸-(2-플루오로에틸)카보네이트, 에틸-(2,2-디플루오로에틸)카보네이트, 비스(2-플루오로에틸)카보네이트, 에틸-(2,2,2-트리플루오로에틸)카보네이트, 2,2-디플루오로에틸-2'-플루오로에틸카보네이트, 비스(2,2-디플루오로에틸)카보네이트, 2,2,2-트리플루오로에틸-2'-플루오로에틸카보네이트, 2,2,2-트리플루오로에틸-2',2'-디플루오로에틸카보네이트, 비스(2,2,2-트리플루오로에틸)카보네이트 등을 들 수 있다.Examples of fluorinated diethyl carbonate derivatives include ethyl-(2-fluoroethyl) carbonate, ethyl-(2,2-difluoroethyl) carbonate, bis(2-fluoroethyl) carbonate, ethyl-(2,2, 2-trifluoroethyl) carbonate, 2,2-difluoroethyl-2'-fluoroethyl carbonate, bis(2,2-difluoroethyl) carbonate, 2,2,2-trifluoroethyl- 2'-fluoroethyl carbonate, 2,2,2-trifluoroethyl-2',2'-difluoroethyl carbonate, bis(2,2,2-trifluoroethyl) carbonate, etc. are mentioned. .

일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병용해도 된다.The fluorinated chain carbonate represented by the general formula (3) may be used singly, or two or more may be used in any combination and ratio.

일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트의 배합량은, 비수계 용매 100 체적% 중, 바람직하게는 1 체적% 이상이고, 보다 바람직하게는 5 체적% 이상, 더욱 바람직하게는 10 체적% 이상, 가장 바람직하게는 15 체적% 이상이다. 이와 같은 하한 범위에서 불소화 사슬형 카보네이트를 함유함으로써, 비수계 전해액의 점도를 적절한 범위로 하여, 주액시의 취급이 용이하게 될 뿐만 아니라, 이온 전도도의 저하를 억제하고, 나아가서는 비수계 전해액 이차 전지의 대전류 방전 특성이나 저온시의 전지 특성을 양호한 범위로 하기 쉬워진다. 또, 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트는, 비수계 용매 100 체적% 중, 바람직하게는 90 체적% 이하, 보다 바람직하게는 80 체적% 이하, 가장 바람직하게는 75 체적% 이하인 것이 바람직하다. 이와 같이 상한을 설정함으로써, 비수계 전해액의 유전율의 저하에서 유래하는 전기 전도율의 저하를 회피하고, 비수계 전해액 이차 전지의 대전류 방전 특성이나 저온시의 전지 특성을 양호한 범위로 하기 쉬워진다.The blending amount of the fluorinated chain carbonate represented by the general formula (3) is preferably 1% by volume or more, more preferably 5% by volume or more, still more preferably 10% by volume or more, in 100% by volume of the non-aqueous solvent, Most preferably, it is 15 vol% or more. By containing the fluorinated chain carbonate in such a lower limit range, the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution is set to an appropriate range, making it easy to handle when injecting, and suppressing a decrease in ionic conductivity, and furthermore, a non-aqueous electrolyte secondary battery It becomes easy to make the high-current discharge characteristics and battery characteristics at low temperature in a favorable range. In addition, the fluorinated chain carbonate represented by the general formula (3) is preferably 90% by volume or less, more preferably 80% by volume or less, and most preferably 75% by volume or less in 100% by volume of the non-aqueous solvent. Do. By setting the upper limit in this way, a decrease in electrical conductivity resulting from a decrease in the dielectric constant of the nonaqueous electrolyte solution is avoided, and the high current discharge characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery and the battery characteristics at low temperatures are easily set within a favorable range.

또, 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트와 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트의 합계량 (배합량) 은, 비수계 용매 100 체적% 중, 바람직하게는 15 체적% 보다 많고, 보다 바람직하게는 30 체적% 이상, 가장 바람직하게는 50 체적% 이상이고, 또, 바람직하게는 97 체적% 이하, 보다 바람직하게는 95 체적% 이하이다. 이 범위이면, 비수계 전해액 이차 전지가 충분한 사이클 특성 향상 효과를 발현하기 쉽고, 고온 보존 특성의 저하나, 가스 발생량의 증가에 의한 방전 용량 유지율의 저하를 회피하기 쉽다.In addition, the total amount (compounding amount) of the cyclic carbonate represented by the general formula (1) and the fluorinated chain carbonate represented by the general formula (3) is in 100% by volume of the non-aqueous solvent, preferably more than 15% by volume, and more preferably Preferably, it is 30% by volume or more, most preferably 50% by volume or more, and preferably 97% by volume or less, and more preferably 95% by volume or less. Within this range, the nonaqueous electrolyte secondary battery is likely to exhibit a sufficient effect of improving cycle characteristics, and it is easy to avoid a decrease in high temperature storage characteristics and a decrease in discharge capacity retention due to an increase in the amount of gas generated.

또, 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트, 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트, 및 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트의 합계량 (배합량) 은, 비수계 용매 100 체적% 중, 50 체적% 이상이고, 바람직하게는 70 체적% 이상, 보다 바람직하게는 75 체적% 이상, 가장 바람직하게는 85 체적% 이상이다. 이 범위이면, 전지의 내구성이 우수할 뿐만 아니라, 비수계 전해액의 점도를 적절한 범위로 하여, 이온 전도도의 저하를 억제하고, 나아가서는 비수계 전해액 이차 전지의 대전류 방전 특성이나 저온시의 전지 특성을 양호한 범위로 하기 쉬워진다. 또한, 상한은 특별히 설정되지 않고, 100 체적% 여도 된다.In addition, the total amount (compound amount) of the cyclic carbonate represented by the general formula (1), the fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2), and the fluorinated chain carbonate represented by the general formula (3) is 100% by volume of the non-aqueous solvent. Among them, it is 50% by volume or more, preferably 70% by volume or more, more preferably 75% by volume or more, and most preferably 85% by volume or more. Within this range, not only the durability of the battery is excellent, but also the viscosity of the non-aqueous electrolyte is set in an appropriate range to suppress a decrease in ionic conductivity, and furthermore, the high current discharge characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery or the battery characteristics at low temperatures are improved. It becomes easy to make it into a favorable range. In addition, the upper limit is not particularly set and may be 100% by volume.

1-1-2. 그 밖의 용매1-1-2. Other solvents

일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트, 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트, 및 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트 이외에도, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서, 각종 용매를 혼합하여 사용해도 된다. 이들 용매로는, 비불소화 사슬형 카보네이트, 고리형 카르복실산에스테르, 사슬형 카르복실산에스테르, 에테르계 화합물, 술폰계 화합물 등을 들 수 있다.In addition to the cyclic carbonate represented by the general formula (1), the fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2), and the fluorinated chain carbonate represented by the general formula (3), in the range not impairing the effect of the present invention, various You may mix and use a solvent. Examples of these solvents include non-fluorinated chain carbonates, cyclic carboxylic acid esters, chain carboxylic acid esters, ether compounds, sulfone compounds, and the like.

<비불소화 사슬형 카보네이트><Non-fluorinated chain carbonate>

비불소화 사슬형 카보네이트로는, 탄소수 3 ∼ 7 의 것이 바람직하다. 구체적으로는, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 디-n-프로필카보네이트, 디-i-프로필카보네이트, n-프로필-i-프로필카보네이트, 에틸메틸카보네이트, 메틸-n-프로필카보네이트, n-부틸메틸카보네이트, i-부틸메틸카보네이트, t-부틸메틸카보네이트, 에틸-n-프로필카보네이트, n-부틸에틸카보네이트, i-부틸에틸카보네이트, t-부틸에틸카보네이트 등을 들 수 있다.As the non-fluorinated chain carbonate, those having 3 to 7 carbon atoms are preferable. Specifically, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, di-i-propyl carbonate, n-propyl-i-propyl carbonate, ethyl methyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate, n-butyl methyl carbonate , i-butyl methyl carbonate, t-butyl methyl carbonate, ethyl-n-propyl carbonate, n-butyl ethyl carbonate, i-butyl ethyl carbonate, t-butyl ethyl carbonate, and the like.

그 중에서도, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 디-n-프로필카보네이트, 디-i-프로필카보네이트, n-프로필-i-프로필카보네이트, 에틸메틸카보네이트, 메틸-n-프로필카보네이트가 바람직하고, 특히 바람직하게는 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 에틸메틸카보네이트이다.Among them, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, di-i-propyl carbonate, n-propyl-i-propyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and methyl-n-propyl carbonate are preferable, and particularly preferably Is dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate.

비불소화 사슬형 카보네이트의 배합량은, 통상적으로 비수계 용매 100 체적% 중, 바람직하게는 0.1 체적% 이상, 보다 바람직하게는 0.3 체적% 이상, 더욱 바람직하게는 0.5 체적% 이상이다. 이와 같이 하한을 설정함으로써, 비수계 전해액의 전기 전도율을 개선하여, 비수계 전해액 이차 전지의 대전류 방전 특성을 향상시키기 쉬워진다. 또, 비불소화 사슬형 카보네이트의 배합량은, 바람직하게는 40 체적% 이하, 보다 바람직하게는 35 체적% 이하이다. 이와 같이 상한을 설정함으로써, 비수계 전해액의 점도를 적절한 범위로 하여, 전기 전도율의 저하를 회피하고, 부극 저항의 증대를 억제하여, 비수계 전해액 이차 전지의 대전류 방전 특성을 양호한 범위로 하기 쉬워진다.The blending amount of the non-fluorinated chain carbonate is usually 0.1% by volume or more, more preferably 0.3% by volume or more, and still more preferably 0.5% by volume or more in 100% by volume of the non-aqueous solvent. By setting the lower limit in this way, it becomes easy to improve the electric conductivity of the nonaqueous electrolyte solution and to improve the high current discharge characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery. Moreover, the compounding amount of the non-fluorinated chain carbonate is preferably 40% by volume or less, and more preferably 35% by volume or less. By setting the upper limit in this way, the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution is set in an appropriate range, a decrease in electrical conductivity is avoided, an increase in negative electrode resistance is suppressed, and the high-current discharge characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery are easily in a good range. .

<고리형 카르복실산에스테르><cyclic carboxylic acid ester>

고리형 카르복실산에스테르로는, 예를 들어 그 구조식 중의 전체 탄소 원자수가 3 ∼ 12 인 것을 들 수 있다.Examples of the cyclic carboxylic acid ester include those having 3 to 12 carbon atoms in the total number of carbon atoms in the structural formula.

구체적으로는, 감마부티로락톤, 감마발레로락톤, 감마카프로락톤, 엡실론카프로락톤 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 감마부티로락톤이 리튬 이온 해리도의 향상에서 유래하는 전지 특성 향상의 점에서 특히 바람직하다.Specifically, gamma butyrolactone, gamma valerolactone, gamma caprolactone, epsilon caprolactone, etc. are mentioned. Among them, gamma butyrolactone is particularly preferred from the viewpoint of improving battery characteristics resulting from an improvement in lithium ion dissociation degree.

고리형 카르복실산에스테르의 배합량은, 통상적으로 비수계 용매 100 체적% 중, 바람직하게는 0.3 체적% 이상, 보다 바람직하게는 0.5 체적% 이상, 더욱 바람직하게는 1 체적% 이상이다. 이와 같이 하한을 설정함으로써, 비수계 전해액의 전기 전도율을 개선하여, 비수계 전해액 이차 전지의 대전류 방전 특성을 향상시키기 쉬워진다. 또, 고리형 카르복실산에스테르의 배합량은, 바람직하게는 15 체적% 이하, 보다 바람직하게는 10 체적% 이하, 더욱 바람직하게는 5 체적% 이하이다. 이와 같이 상한을 설정함으로써, 비수계 전해액의 점도를 적절한 범위로 하여, 전기 전도율의 저하를 회피하고, 부극 저항의 증대를 억제하여, 비수계 전해액 이차 전지의 대전류 방전 특성을 양호한 범위로 하기 쉬워진다.The blending amount of the cyclic carboxylic acid ester is usually 0.3% by volume or more, more preferably 0.5% by volume or more, and still more preferably 1% by volume or more in 100% by volume of the non-aqueous solvent. By setting the lower limit in this way, it becomes easy to improve the electric conductivity of the nonaqueous electrolyte solution and to improve the high current discharge characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery. Moreover, the blending amount of the cyclic carboxylic acid ester is preferably 15% by volume or less, more preferably 10% by volume or less, and still more preferably 5% by volume or less. By setting the upper limit in this way, the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution is set in an appropriate range, a decrease in electrical conductivity is avoided, an increase in negative electrode resistance is suppressed, and the high-current discharge characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery are easily in a good range. .

<사슬형 카르복실산에스테르><Chain type carboxylic acid ester>

사슬형 카르복실산에스테르로는, 그 구조식 중의 전체 탄소수가 3 ∼ 7 인 것을 들 수 있다.Examples of the chain carboxylic acid ester include those having 3 to 7 carbon atoms in total in the structural formula.

구체적으로는, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산-n-프로필, 아세트산이소프로필, 아세트산-n-부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산-t-부틸, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 프로피온산-n-프로필, 프로피온산이소프로필, 프로피온산-n-부틸, 프로피온산이소부틸, 프로피온산-t-부틸, 부티르산메틸, 부티르산에틸, 부티르산-n-프로필, 부티르산이소프로필, 이소부티르산메틸, 이소부티르산에틸, 이소부티르산-n-프로필, 이소부티르산이소프로필 등을 들 수 있다.Specifically, methyl acetate, ethyl acetate, acetate-n-propyl, isopropyl acetate, acetate-n-butyl, isobutyl acetate, t-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propionate-n-propyl, isopropionate Propyl, propionate-n-butyl, propionate isobutyl, propionate-t-butyl, methyl butyrate, ethyl butyrate, butyric acid-n-propyl, isopropyl butyrate, methyl isobutyrate, ethyl isobutyrate, isobutyrate-n-propyl, iso Isopropyl butyrate, and the like.

그 중에서도, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산-n-프로필, 아세트산-n-부틸, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 프로피온산-n-프로필, 프로피온산이소프로필, 부티르산메틸, 부티르산에틸 등이 점도 저하에 의한 이온 전도도의 향상의 점에서 바람직하다.Among them, methyl acetate, ethyl acetate, acetate-n-propyl, acetate-n-butyl, methyl propionate, ethyl propionate, propionate-n-propyl, isopropyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, etc. It is preferable from the viewpoint of improvement of.

사슬형 카르복실산에스테르의 배합량은, 통상적으로 비수계 용매 100 체적% 중, 바람직하게는 0.3 체적% 이상, 보다 바람직하게는 0.5 체적% 이상, 더욱 바람직하게는 1 체적% 이상이다. 이와 같이 하한을 설정함으로써, 비수계 전해액의 전기 전도율을 개선하여, 비수계 전해액 이차 전지의 대전류 방전 특성을 향상시키기 쉬워진다. 또, 사슬형 카르복실산에스테르의 배합량은, 비수계 용매 100 체적% 중, 바람직하게는 15 체적% 이하, 보다 바람직하게는 10 체적% 이하, 더욱 바람직하게는 5 체적% 이하이다. 이와 같이 상한을 설정함으로써, 부극 저항의 증대를 억제하고, 비수계 전해액 이차 전지의 대전류 방전 특성, 사이클 특성을 양호한 범위로 하기 쉬워진다.The blending amount of the chain carboxylic acid ester is usually in 100% by volume of the non-aqueous solvent, preferably at least 0.3% by volume, more preferably at least 0.5% by volume, and still more preferably at least 1% by volume. By setting the lower limit in this way, it becomes easy to improve the electric conductivity of the nonaqueous electrolyte solution and to improve the high current discharge characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery. Further, the blending amount of the chain carboxylic acid ester is preferably 15% by volume or less, more preferably 10% by volume or less, and still more preferably 5% by volume or less in 100% by volume of the non-aqueous solvent. By setting the upper limit in this way, an increase in negative electrode resistance is suppressed, and the large current discharge characteristics and cycle characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery are easily set within a favorable range.

<에테르계 화합물><Ether compound>

에테르계 화합물로는, 일부의 수소가 불소로 치환되어 있어도 되는 탄소수 3 ∼ 10 의 사슬형 에테르, 및 탄소수 3 ∼ 6 의 고리형 에테르가 바람직하다.As the ether compound, a chain ether having 3 to 10 carbon atoms and a cyclic ether having 3 to 6 carbon atoms in which some hydrogens may be substituted with fluorine are preferable.

탄소수 3 ∼ 10 의 사슬형 에테르로는, 디에틸에테르, 비스(2-플루오로에틸)에테르, 비스(2,2-디플루오로에틸)에테르, 비스(2,2,2-트리플루오로에틸)에테르, 에틸(2-플루오로에틸)에테르, 에틸(2,2,2-트리플루오로에틸)에테르, 에틸(1,1,2,2-테트라플루오로에틸)에테르, (2-플루오로에틸)(2,2,2-트리플루오로에틸)에테르, (2-플루오로에틸)(1,1,2,2-테트라플루오로에틸)에테르, (1,1,2,2-테트라플루오로에틸)(2,2,2-트리플루오로에틸)에테르, 에틸-n-프로필에테르, 에틸(3-플루오로-n-프로필)에테르, 에틸(3,3,3-트리플루오로-n-프로필)에테르, 에틸(2,2,3,3-테트라플루오로-n-프로필)에테르, 에틸(2,2,3,3,3-펜타플루오로-n-프로필)에테르, 2-플루오로에틸-n-프로필에테르, (2-플루오로에틸)(3-플루오로-n-프로필)에테르, (2-플루오로에틸)(3,3,3-트리플루오로-n-프로필)에테르, (2-플루오로에틸)(2,2,3,3-테트라플루오로-n-프로필)에테르, (2-플루오로에틸)(2,2,3,3,3-펜타플루오로-n-프로필)에테르, 2,2,2-트리플루오로에틸-n-프로필에테르, (3-플루오로-n-프로필)(2,2,2-트리플루오로에틸)에테르, (2,2,2-트리플루오로에틸)(3,3,3-트리플루오로-n-프로필)에테르, (2,2,3,3-테트라플루오로-n-프로필)(2,2,2-트리플루오로에틸)에테르, (2,2,3,3,3-펜타플루오로-n-프로필)(2,2,2-트리플루오로에틸)에테르, n-프로필(1,1,2,2-테트라플루오로에틸)에테르, (3-플루오로-n-프로필)(1,1,2,2-테트라플루오로에틸)에테르, (1,1,2,2-테트라플루오로에틸)(3,3,3-트리플루오로-n-프로필)에테르, (1,1,2,2-테트라플루오로에틸)(2,2,3,3-테트라플루오로-n-프로필)에테르, (2,2,3,3,3-펜타플루오로-n-프로필)(1,1,2,2-테트라플루오로에틸)에테르, 디-n-프로필에테르, (3-플루오로-n-프로필)(n-프로필)에테르, (n-프로필)(3,3,3-트리플루오로-n-프로필)에테르, (n-프로필)(2,2,3,3-테트라플루오로-n-프로필)에테르, (2,2,3,3,3-펜타플루오로-n-프로필)(n-프로필)에테르, 비스(3-플루오로-n-프로필)에테르, (3-플루오로-n-프로필)(3,3,3-트리플루오로-n-프로필)에테르, (3-플루오로-n-프로필)(2,2,3,3-테트라플루오로-n-프로필)에테르, (3-플루오로-n-프로필)(2,2,3,3,3-펜타플루오로-n-프로필)에테르, 비스(3,3,3-트리플루오로-n-프로필)에테르, (2,2,3,3-테트라플루오로-n-프로필)(3,3,3-트리플루오로-n-프로필)에테르, (2,2,3,3,3-펜타플루오로-n-프로필)(3,3,3-트리플루오로-n-프로필)에테르, 비스(2,2,3,3-테트라플루오로-n-프로필)에테르, (2,2,3,3-테트라플루오로-n-프로필)(2,2,3,3,3-펜타플루오로-n-프로필)에테르, 비스(2,2,3,3,3-펜타플루오로-n-프로필)에테르, 디-n-부틸에테르, 디메톡시메탄, 에톡시메톡시메탄, (2-플루오로에톡시)메톡시메탄, 메톡시(2,2,2-트리플루오로에톡시)메탄, 메톡시(1,1,2,2-테트라플루오로에톡시)메탄, 디에톡시메탄, 에톡시(2-플루오로에톡시)메탄, 에톡시(2,2,2-트리플루오로에톡시)메탄, 에톡시(1,1,2,2-테트라플루오로에톡시)메탄, 비스(2-플루오로에톡시)메탄, (2-플루오로에톡시)(2,2,2-트리플루오로에톡시)메탄, (2-플루오로에톡시)(1,1,2,2-테트라플루오로에톡시)메탄, 비스(2,2,2-트리플루오로에톡시)메탄, (1,1,2,2-테트라플루오로에톡시)(2,2,2-트리플루오로에톡시)메탄, 비스(1,1,2,2-테트라플루오로에톡시)메탄, 디메톡시에탄, 에톡시메톡시에탄, (2-플루오로에톡시)메톡시에탄, 메톡시(2,2,2-트리플루오로에톡시)에탄, 메톡시(1,1,2,2-테트라플루오로에톡시)에탄, 디에톡시에탄, 에톡시(2-플루오로에톡시)에탄, 에톡 시(2,2,2-트리플루오로에톡시)에탄, 에톡시(1,1,2,2-테트라플루오로에톡시)에탄, 비스(2-플루오로에톡시)에탄, (2-플루오로에톡시)(2,2,2-트리플루오로에톡시)에탄, (2-플루오로에톡시)(1,1,2,2-테트라플루오로에톡시)에탄, 비스(2,2,2-트리플루오로에톡시)에탄, (1,1,2,2-테트라플루오로에톡시)(2,2,2-트리플루오로에톡시)에탄, 비스(1,1,2,2-테트라플루오로에톡시)에탄, 에틸렌글리콜디-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜디-n-부틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등을 들 수 있다.Examples of chain ethers having 3 to 10 carbon atoms include diethyl ether, bis(2-fluoroethyl) ether, bis(2,2-difluoroethyl) ether, and bis(2,2,2-trifluoroethyl). ) Ether, ethyl (2-fluoroethyl) ether, ethyl (2,2,2-trifluoroethyl) ether, ethyl (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) ether, (2-fluoro Ethyl) (2,2,2-trifluoroethyl) ether, (2-fluoroethyl) (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) ether, (1,1,2,2-tetrafluoro Roethyl) (2,2,2-trifluoroethyl) 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-fluoro Roethyl-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, (3-fluoro-n-propyl) (2,2,2-trifluoroethyl) ether, (2,2, 2-trifluoroethyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) (2,2,2-trifluoro Roethyl) ether, (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) (2,2,2-trifluoroethyl) ether, n-propyl (1,1,2,2- Tetrafluoroethyl) ether, (3-fluoro-n-propyl) (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) 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, (2, 2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) ether, di-n-propyl ether, (3-fluoro-n-propyl) ( n-propyl) ether, (n-propyl) (3,3,3-trifluoro- n-propyl) ether, (n-propyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ( n-propyl) ether, bis(3-fluoro-n-propyl) ether, (3-fluoro-n-propyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (3-fluoro Rho-n-propyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (3-fluoro-n-propyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro- n-propyl) ether, bis(3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) (3,3,3-trifluoro Rho-n-propyl) ether, (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, bis (2,2, 3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) Ether, bis(2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di-n-butyl ether, dimethoxymethane, ethoxymethoxymethane, (2-fluoroethoxy)methoxy Methoxymethane, 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, bis (2-fluoroethoxy) Methane, (2-fluoroethoxy)(2,2,2-trifluoroethoxy)methane, (2-fluoroethoxy)(1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)methane, Bis(2,2,2-trifluoroethoxy)methane, (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)(2,2,2-trifluoroethoxy)methane, bis(1, 1,2,2-tetrafluoroethoxy)methane, dimethoxyethane, ethoxymethoxyethane, (2-fluoroethoxy) methoxyethane, methoxy (2,2,2-trifluoroethoxy) )Ethane, methoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, diethoxyethane, ethoxy (2-fluoroethoxy) ethane, ethoxy (2,2,2-trifluoro Ethoxy)ethane, ethoxy(1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)ethane, bis(2-fluoroethoxy)ethane, (2-flu Oroethoxy) (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane, (2-fluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, bis (2,2, 2-trifluoroethoxy)ethane, (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)(2,2,2-trifluoroethoxy)ethane, bis(1,1,2,2- Tetrafluoroethoxy)ethane, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether, and diethylene glycol dimethyl ether.

탄소수 3 ∼ 6 의 고리형 에테르로는, 테트라하이드로푸란, 2-메틸테트라하이드로푸란, 3-메틸테트라하이드로푸란, 1,3-디옥산, 2-메틸-1,3-디옥산, 4-메틸-1,3-디옥산, 1,4-디옥산 등 및 이들의 불소화 화합물을 들 수 있다.As a C3-C6 cyclic ether, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxane, 2-methyl-1,3-dioxane, 4-methyl -1,3-dioxane, 1,4-dioxane, and the like, and fluorinated compounds thereof.

그 중에서도, 디메톡시메탄, 디에톡시메탄, 에톡시메톡시메탄, 에틸렌글리콜디-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜디-n-부틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르가 리튬 이온에 대한 용매화 능력이 높고, 이온 해리성을 향상시키는 점에서 바람직하고, 특히 바람직하게는 점성이 낮고, 높은 이온 전도도를 부여하는 점에서, 디메톡시메탄, 디에톡시메탄, 에톡시메톡시메탄이다.Among them, dimethoxymethane, diethoxymethane, ethoxymethoxymethane, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether, and diethylene glycol dimethyl ether have high solvating ability for lithium ions. , From the viewpoint of improving ionic dissociation property, and particularly preferably, dimethoxymethane, diethoxymethane, and ethoxymethoxymethane from the viewpoint of providing low viscosity and high ionic conductivity.

에테르계 화합물의 배합량은, 통상적으로 비수계 용매 100 체적% 중, 바람직하게는 0.3 체적% 이상, 보다 바람직하게는 0.5 체적% 이상, 더욱 바람직하게는 1 체적% 이상, 또, 바람직하게는 40 체적% 이하, 보다 바람직하게는 35 체적% 이하, 더욱 바람직하게는 30 체적% 이하이다. 이 범위이면, 사슬형 에테르의 리튬 이온 해리도의 향상과 점도 저하에서 유래하는 이온 전도도의 향상 효과를 확보하기 쉽고, 부극 활물질이 탄소질 재료인 경우, 사슬형 에테르가 리튬 이온과 함께 공 (共) 삽입되어 용량이 저하된다는 사태를 회피하기 쉽다.The blending amount of the ether-based compound is usually in 100% by volume of the non-aqueous solvent, preferably at least 0.3% by volume, more preferably at least 0.5% by volume, still more preferably at least 1% by volume, and preferably 40% by volume. % Or less, more preferably 35 volume% or less, still more preferably 30 volume% or less. Within this range, it is easy to ensure the effect of improving the degree of dissociation of lithium ions of the chain ether and the improvement of the ionic conductivity resulting from the decrease in viscosity. When the negative electrode active material is a carbonaceous material, the chain ether is co-valent with lithium ions. It is easy to avoid the situation that the capacity is reduced due to insertion.

<술폰계 화합물><Sulfone compound>

술폰계 화합물로는, 탄소수 3 ∼ 6 의 고리형 술폰, 및 탄소수 2 ∼ 6 의 사슬형 술폰이 바람직하다. 1 분자 중의 술포닐기의 수는 1 또는 2 인 것이 바람직하다.As the sulfone-based compound, a cyclic sulfone having 3 to 6 carbon atoms and a chain sulfone having 2 to 6 carbon atoms are preferable. It is preferable that the number of sulfonyl groups in one molecule is 1 or 2.

고리형 술폰으로는, 모노술폰 화합물인 트리메틸렌술폰류, 테트라메틸렌술폰류, 헥사메틸렌술폰류 ; 디술폰 화합물인 트리메틸렌디술폰류, 테트라메틸렌디술폰류, 헥사메틸렌디술폰류 등을 들 수 있다. 그 중에서도 유전율과 점성의 관점에서, 테트라메틸렌술폰류, 테트라메틸렌디술폰류, 헥사메틸렌술폰류, 헥사메틸렌디술폰류가 보다 바람직하고, 테트라메틸렌술폰류 (술포란류) 가 특히 바람직하다.Examples of the cyclic sulfone include trimethylene sulfones, tetramethylene sulfones, and hexamethylene sulfones which are monosulfone compounds; Trimethylene disulfones, tetramethylene disulfones, and hexamethylene disulfones, which are disulfone compounds, may be mentioned. Among them, from the viewpoint of dielectric constant and viscosity, tetramethylene sulfones, tetramethylene disulfones, hexamethylene sulfones, hexamethylene disulfones are more preferable, and tetramethylene sulfones (sulfolanes) are particularly preferable.

술포란류로는, 술포란 및/또는 술포란 유도체 (이하, 술포란도 포함하여 「술포란류」 라고 약기하는 경우가 있다) 가 바람직하다. 술포란 유도체로는, 술포란 고리를 구성하는 탄소 원자 상에 결합한 수소 원자의 1 이상이 불소 원자나 알킬기로 치환된 것이 바람직하다. 그 중에서도, 2-메틸술포란, 3-메틸술포란, 2-플루오로술포란, 3-플루오로술포란, 2,2-디플루오로술포란, 2,3-디플루오로술포란, 2,4-디플루오로술포란, 2,5-디플루오로술포란, 3,4-디플루오로술포란, 2-플루오로-3-메틸술포란, 2-플루오로-2-메틸술포란, 3-플루오로-3-메틸술포란, 3-플루오로-2-메틸술포란, 4-플루오로-3-메틸술포란, 4-플루오로-2-메틸술포란, 5-플루오로-3-메틸술포란, 5-플루오로-2-메틸술포란, 2-플루오로메틸술포란, 3-플루오로메틸술포란, 2-디플루오로메틸술포란, 3-디플루오로메틸술포란, 2-트리플루오로메틸술포란, 3-트리플루오로메틸술포란, 2-플루오로-3-(트리플루오로메틸)술포란, 3-플루오로-3-(트리플루오로메틸)술포란, 4-플루오로-3-(트리플루오로메틸)술포란, 5-플루오로-3-(트리플루오로메틸)술포란 등이 이온 전도도도 높고, 입출력도 높은 점에서 바람직하다.As the sulfolane, a sulfolane and/or a sulfolane derivative (hereinafter, sulfolane may also be abbreviated as "sulfolane" in some cases) is preferable. As the sulfolane derivative, it is preferable that at least one of the hydrogen atoms bonded on the carbon atom constituting the sulfolane ring is 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-methylsulfolane, 4-fluoro-2-methylsulfolane, 5-fluoro- 3-methylsulfolane, 5-fluoro-2-methylsulfolane, 2-fluoromethylsulfolane, 3-fluoromethylsulfolane, 2-difluoromethylsulfolane, 3-difluoromethylsulfolane , 2-trifluoromethylsulfolane, 3-trifluoromethylsulfolane, 2-fluoro-3-(trifluoromethyl)sulfolane, 3-fluoro-3-(trifluoromethyl)sulfolane , 4-fluoro-3-(trifluoromethyl)sulfolane, 5-fluoro-3-(trifluoromethyl)sulfolane, and the like are preferable in terms of high ionic conductivity and high input/output.

또, 사슬형 술폰으로는, 디메틸술폰, 에틸메틸술폰, 디에틸술폰, 메틸-n-프로필술폰, 에틸-n-프로필술폰, 디-n-프로필술폰, i-프로필메틸술폰, 이소프로필에틸술폰, 디이소프로필술폰, n-부틸메틸술폰, n-부틸에틸술폰, t-부틸메틸술폰, t-부틸에틸술폰, 플루오로메틸메틸술폰, 디플루오로메틸메틸술폰, 트리플루오로메틸메틸술폰, (2-플루오로)에틸메틸술폰, (2,2-디플루오로에틸)메틸술폰, 트리플루오로에틸메틸술폰, 펜타플루오로에틸메틸술폰, 에틸플루오로메틸술폰, 에틸디플루오로메틸술폰, 에틸트리플루오로메틸술폰, 퍼플루오로에틸메틸술폰, 에틸(2,2,2-트리플루오로에틸)술폰, 에틸펜타플루오로에틸술폰, 비스(트리플루오로에틸)술폰, 비스(퍼플루오로에틸)술폰, 플루오로메틸-n-프로필술폰, 디플루오로메틸-n-프로필술폰, 트리플루오로메틸-n-프로필술폰, 플루오로메틸-i-프로필술폰, 디플루오로메틸-i-프로필술폰, 트리플루오로메틸-i-프로필술폰, 트리플루오로에틸-n-프로필술폰, 트리플루오로에틸-i-프로필술폰, 펜타플루오로에틸-n-프로필술폰, 펜타플루오로에틸-i-프로필술폰, n-부틸(2,2,2-트리플루오로에틸)술폰, t-부틸(2,2,2-트리플루오로에틸)술폰, n-부틸펜타플루오로에틸술폰, t-부틸펜타플루오로에틸술폰 등을 들 수 있다.In addition, as a chain sulfone, dimethylsulfone, ethylmethylsulfone, diethylsulfone, methyl-n-propylsulfone, ethyl-n-propylsulfone, di-n-propylsulfone, i-propylmethylsulfone, isopropylethylsulfone , Diisopropylsulfone, n-butylmethylsulfone, n-butylethylsulfone, t-butylmethylsulfone, t-butylethylsulfone, fluoromethylmethylsulfone, difluoromethylmethylsulfone, trifluoromethylmethylsulfone, (2-fluoro)ethylmethylsulfone, (2,2-difluoroethyl)methylsulfone, trifluoroethylmethylsulfone, pentafluoroethylmethylsulfone, ethylfluoromethylsulfone, ethyldifluoromethylsulfone, Ethyltrifluoromethylsulfone, perfluoroethylmethylsulfone, ethyl(2,2,2-trifluoroethyl)sulfone, ethylpentafluoroethylsulfone, bis(trifluoroethyl)sulfone, bis(perfluoro Ethyl)sulfone, fluoromethyl-n-propylsulfone, difluoromethyl-n-propylsulfone, trifluoromethyl-n-propylsulfone, fluoromethyl-i-propylsulfone, difluoromethyl-i-propyl Sulfone, trifluoromethyl-i-propylsulfone, trifluoroethyl-n-propylsulfone, trifluoroethyl-i-propylsulfone, pentafluoroethyl-n-propylsulfone, pentafluoroethyl-i-propyl Sulfone, n-butyl (2,2,2-trifluoroethyl) sulfone, t-butyl (2,2,2-trifluoroethyl) sulfone, n-butylpentafluoroethylsulfone, t-butylpentafluoro Roethyl sulfone, etc. are mentioned.

그 중에서도, 디메틸술폰, 에틸메틸술폰, 디에틸술폰, 메틸-n-프로필술폰, 메틸-i-프로필술폰, 메틸-n-부틸술폰, t-부틸메틸술폰, 플루오로메틸메틸술폰, 디플루오로메틸메틸술폰, 트리플루오로메틸메틸술폰, (2-플루오로에틸)메틸술폰, (2,2-디플루오로에틸)메틸술폰, 메틸트리플루오로에틸술폰, 메틸펜타플루오로에틸술폰, 에틸플루오로메틸술폰, 디플루오로메틸에틸술폰, 에틸트리플루오로메틸술폰, 에틸트리플루오로에틸술폰, 에틸펜타플루오로에틸술폰, n-프로필트리플루오로메틸술폰, i-프로필트리플루오로메틸술폰, n-부틸트리플루오로에틸술폰, t-부틸트리플루오로에틸술폰, n-부틸트리플루오로메틸술폰, t-부틸트리플루오로메틸술폰 등이 이온 전도도가 높고 입출력도 높은 점에서 바람직하다.Among them, dimethylsulfone, ethylmethylsulfone, diethylsulfone, methyl-n-propylsulfone, methyl-i-propylsulfone, methyl-n-butylsulfone, t-butylmethylsulfone, fluoromethylmethylsulfone, difluoro Methylmethylsulfone, trifluoromethylmethylsulfone, (2-fluoroethyl)methylsulfone, (2,2-difluoroethyl)methylsulfone, methyltrifluoroethylsulfone, methylpentafluoroethylsulfone, ethylfluoro Romethylsulfone, difluoromethylethylsulfone, ethyltrifluoromethylsulfone, ethyltrifluoroethylsulfone, ethylpentafluoroethylsulfone, n-propyltrifluoromethylsulfone, i-propyltrifluoromethylsulfone, n-butyltrifluoroethylsulfone, t-butyltrifluoroethylsulfone, n-butyltrifluoromethylsulfone, t-butyltrifluoromethylsulfone, etc. are preferable in terms of high ionic conductivity and high input/output.

술폰계 화합물의 배합량은, 통상적으로 비수계 용매 100 체적% 중, 바람직하게는 0.3 체적% 이상, 보다 바람직하게는 0.5 체적% 이상, 더욱 바람직하게는 1 체적% 이상이고, 또, 바람직하게는 40 체적% 이하, 보다 바람직하게는 35 체적% 이하, 더욱 바람직하게는 30 체적% 이하이다. 이 범위이면, 사이클 특성이나 보존 특성 등의 내구성의 향상 효과를 얻기 쉽고, 또, 비수계 전해액의 점도를 적절한 범위로 하여, 전기 전도율의 저하를 회피할 수 있고, 비수계 전해액 이차 전지의 충방전을 고전류 밀도로 실시하는 경우에, 충방전 용량 유지율이 저하된다는 사태를 회피하기 쉽다.The blending amount of the sulfone compound is usually in 100% by volume of the non-aqueous solvent, preferably at least 0.3% by volume, more preferably at least 0.5% by volume, still more preferably at least 1% by volume, and more preferably 40 It is volume% or less, More preferably, it is 35 volume% or less, More preferably, it is 30 volume% or less. Within this range, it is easy to obtain an effect of improving durability such as cycle characteristics and storage characteristics, and by setting the viscosity of the non-aqueous electrolyte to an appropriate range, a decrease in electrical conductivity can be avoided, and charging and discharging of the non-aqueous electrolyte secondary battery In the case of performing at a high current density, it is easy to avoid the situation that the charge/discharge capacity retention rate is lowered.

1-2. 전해질1-2. Electrolyte

<리튬염><Lithium salt>

전해질로는, 통상적으로 리튬염이 사용된다. 리튬염으로는, 이 용도에 사용하는 것이 알려져 있는 것이면 특별히 제한이 없고, 임의의 것을 사용할 수 있고, 구체적으로는 이하의 것을 들 수 있다.As the electrolyte, 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 one can be used. Specifically, the following ones are mentioned.

예를 들어, LiPF6, LiBF4, LiClO4, LiAlF4, LiSbF6, LiNbF6, LiTaF6, LiWF7 등의 무기 리튬염 ;For example, inorganic lithium salts such as LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAlF 4 , LiSbF 6 , LiNbF 6 , LiTaF 6 and LiWF 7 ;

LiPO3F, LiPO2F2 등의 플루오로인산리튬류 ;Lithium fluorophosphates such as LiPO 3 F and LiPO 2 F 2 ;

LiWOF5 등의 텅스텐산리튬류 ;Lithium tungstate, such as LiWOF 5 ;

HCO2Li, CH3CO2Li, CH2FCO2Li, CHF2CO2Li, CF3CO2Li, CF3CH2CO2Li, CF3CF2CO2Li, CF3CF2CF2CO2Li, CF3CF2CF2CF2CO2Li 등의 카르복실산리튬염류 ;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 carboxylate salts such as CO 2 Li and CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CO 2 Li;

FSO3Li, CH3SO3Li, CH2FSO3Li, CHF2SO3Li, CF3SO3Li, CF3CF2SO3Li, CF3CF2CF2SO3Li, CF3CF2CF2CF2SO3Li 등의 술폰산리튬염류 ;FSO 3 Li, CH 3 SO 3 Li, CH 2 FSO 3 Li, CHF 2 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, CF 3 CF 2 SO 3 Li, CF 3 CF 2 CF 2 SO 3 Li, CF 3 CF 2 Lithium sulfonic acid salts such as CF 2 CF 2 SO 3 Li;

LiN(FCO)2, LiN(FCO)(FSO2), LiN(FSO2)2, LiN(FSO2)(CF3SO2), LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, 리튬 고리형 1,2-퍼플루오로에탄디술포닐이미드, 리튬 고리형 1,3-퍼플루오로프로판디술포닐이미드, LiN(CF3SO2)(C4F9SO2) 등의 리튬이미드염류 ; LiC(FSO2)3, LiC(CF3SO2)3, LiC(C2F5SO2)3 등의 리튬메티드염류 ;LiN(FCO) 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 SO 2 ) 2 , lithium cyclic 1,2-perfluoroethane disulfonylimide, lithium cyclic 1,3-perfluoropropane disulfonylimide, LiN(CF 3 SO 2 )(C 4 F 9 SO 2 ) Lithium imide salts; Lithium methide salts such as LiC(FSO 2 ) 3 , LiC(CF 3 SO 2 ) 3 , and LiC(C 2 F 5 SO 2 ) 3 ;

리튬디플루오로옥살라토보레이트, 리튬비스(옥살라토)보레이트 등의 리튬옥살라토보레이트염류 ;Lithium oxalato borate salts such as lithium difluorooxalatoborate and lithium bis(oxalato)borate;

리튬테트라플루오로옥살라토포스페이트, 리튬디플루오로비스(옥살라토)포스페이트, 리튬트리스(옥살라토)포스페이트 등의 리튬옥살라토포스페이트염류 ;Lithium oxalato phosphate salts such as lithium tetrafluorooxalato phosphate, lithium difluorobis (oxalato) phosphate, and lithium tris (oxalato) phosphate;

그 밖에, LiPF4(CF3)2, LiPF4(C2F5)2, LiPF4(CF3SO2)2, LiPF4(C2F5SO2)2, LiBF3CF3, LiBF3C2F5, LiBF3C3F7, LiBF2(CF3)2, LiBF2(C2F5)2, LiBF2(CF3SO2)2, LiBF2(C2F5SO2)2 등의 함불소 유기 리튬염류 ; 등을 들 수 있다.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 ) Fluorinated organic lithium salts such as 2 ; And the like.

그 중에서도, LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiTaF6, LiPO2F2, FSO3Li, CF3SO3Li, LiN(FSO2)2, LiN(FSO2)(CF3SO2), LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, 리튬 고리형 1,2-퍼플루오로에탄디술포닐이미드, 리튬 고리형 1,3-퍼플루오로프로판디술포닐이미드, LiC(FSO2)3, LiC(CF3SO2)3, LiC(C2F5SO2)3, 리튬비스옥살라토보레이트, 리튬디플루오로옥살라토보레이트, 리튬테트라플루오로옥살라토포스페이트, 리튬디플루오로비스옥살라토포스페이트, 리튬트리스(옥살라토)포스페이트, LiBF3CF3, LiBF3C2F5, LiPF3(CF3)3, LiPF3(C2F5)3 등이 출력 특성이나 하이레이트 충방전 특성, 고온 보존 특성, 사이클 특성 등을 향상시키는 효과가 있는 점에서 특히 바람직하다.Among them, LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiTaF 6 , LiPO 2 F 2 , FSO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, 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-perfluoroethane disulfonylimide, lithium cyclic 1,3-perfluoropropanedisulfonylimide , LiC(FSO 2 ) 3 , LiC(CF 3 SO 2 ) 3 , LiC(C 2 F 5 SO 2 ) 3 , lithium bisoxalatoborate, lithium difluorooxalatoborate, lithium tetrafluorooxala Tophosphate, lithium difluorobisoxalatophosphate, lithium tris (oxalato) phosphate, LiBF 3 CF 3 , LiBF 3 C 2 F 5 , LiPF 3 (CF 3 ) 3 , LiPF 3 (C 2 F 5 ) 3 and the like are particularly preferred in that they have an effect of improving output characteristics, high-rate charge/discharge characteristics, high temperature storage characteristics, cycle characteristics, and the like.

이들 리튬염은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 2 종 이상을 병용하는 경우의 바람직한 일례는, LiPF6 과 LiBF4 나, LiPF6 과 FSO3Li, LiPF6 과 LiPO2F2 의 병용이고, 부하 특성이나 사이클 특성을 향상시키는 효과가 있다. 이들 중에서는, LiPF6 과 FSO3Li, LiPF6 과 LiPO2F2 의 병용이 그 효과가 현저한 이유에서 바람직하다.These lithium salts may be used alone or in combination of two or more. A preferred example in the case of using two or more types together is LiPF 6 and LiBF 4 , LiPF 6 and FSO 3 Li, and LiPF 6 and LiPO 2 F 2 in combination, and there is an effect of improving load characteristics and cycle characteristics. Among these, the combination of LiPF 6 and FSO 3 Li, and LiPF 6 and LiPO 2 F 2 is preferable because the effect is remarkable.

LiPF6 과 LiBF4, LiPF6 과 FSO3Li 를 병용하는 경우, 비수계 전해액 전체 100 질량% 에 대한 LiBF4 혹은 FSO3Li 의 농도는 배합량에 제한은 없고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이지만, 비수계 전해액에 대해, 통상적으로 0.01 질량% 이상, 바람직하게는 0.1 질량% 이상이고, 한편 그 상한은 통상적으로 30 질량% 이하, 바람직하게는 20 질량% 이하, 보다 바람직하게는 10 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 5 질량% 이하로 함으로써, 출력 특성, 부하 특성, 저온 특성, 사이클 특성, 고온 특성 등의 효과가 향상되는 경우도 있다. 한편, LiPF6 과 LiPO2F2 의 병용의 경우에 있어서도 비수계 전해액 전체 100 질량% 에 대한 LiPO2F2 의 농도는 배합량에 제한은 없고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이지만, 비수계 전해액에 대해, 통상적으로 0.001 질량% 이상, 바람직하게는 0.01 질량% 이상이고, 한편 그 상한은, 통상적으로 10 질량% 이하, 바람직하게는 5 질량% 이하이다. 이 범위이면, 출력 특성, 부하 특성, 저온 특성, 사이클 특성, 고온 특성 등의 효과가 향상된다. 한편 지나치게 많은 경우에는, 저온에 있어서 석출되어 전지 특성을 저하시키는 경우가 있고, 지나치게 적은 경우에는, 저온 특성이나 사이클 특성, 고온 보존 특성 등의 향상 효과가 저하되는 경우가 있다.When LiPF 6 and LiBF 4 and LiPF 6 and FSO 3 Li are used in combination, the concentration of LiBF 4 or FSO 3 Li relative to the total 100% by mass of the non-aqueous electrolyte is not limited in the amount of mixing, and the effect of the present invention is not significantly inhibited. Unless it is arbitrary, with respect to the non-aqueous electrolytic solution, it is usually 0.01 mass% or more, preferably 0.1 mass% or more, while its upper limit is usually 30 mass% or less, preferably 20 mass% or less, more preferably By setting it as 10 mass% or less, more preferably 5 mass% or less, effects, such as output characteristic, load characteristic, low temperature characteristic, cycle characteristic, high temperature characteristic, may improve. On the other hand, even in the case of the combination of LiPF 6 and LiPO 2 F 2 , the concentration of LiPO 2 F 2 relative to the total 100 mass% of the non-aqueous electrolyte is not limited in the amount of the mixture, and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. , With respect to the non-aqueous electrolytic solution, it is usually 0.001 mass% or more, preferably 0.01 mass% or more, and the upper limit thereof is usually 10 mass% or less, preferably 5 mass% or less. In this range, effects such as output characteristics, load characteristics, low-temperature characteristics, cycle characteristics, and high-temperature characteristics are improved. On the other hand, if too much, it may precipitate at a low temperature to lower the battery characteristics, and if too small, the effect of improving such as low temperature characteristics, cycle characteristics, and high temperature storage characteristics may decrease.

여기서, LiPO2F2 를 전해액 중에 함유시키는 경우의 전해액의 조제는, 별도 공지된 수법으로 합성한 LiPO2F2 를 LiPF6 을 함유하는 전해액에 첨가하는 방법이나 후술하는 활물질이나 극판 등의 전지 구성 요소 중에 물을 공존시켜 두고, LiPF6 을 함유하는 전해액을 사용하여 전지를 조립할 때에 계 중에서 LiPO2F2 를 발생시키는 방법을 들 수 있고, 본 발명에 있어서는 어느 수법을 사용해도 된다.Here, in the case of containing LiPO 2 F 2 in the electrolytic solution, the preparation of the electrolytic solution is a method of adding LiPO 2 F 2 synthesized by a separately known method to an electrolytic solution containing LiPF 6 , or a battery configuration such as an active material or an electrode plate described later. A method of generating LiPO 2 F 2 in a system when water is allowed to coexist in the urea and the battery is assembled using an electrolytic solution containing LiPF 6 , and any method may be used in the present invention.

상기의 비수계 전해액, 및 비수계 전해액 이차 전지 중에 있어서의 LiPO2F2 의 함유량을 측정하는 수법으로는 특별히 제한이 없고, 공지된 수법이면 임의로 사용할 수 있지만, 구체적으로는 이온 크로마토그래피나, F 핵자기 공명 분광법 (이하, NMR 로 생략하는 경우가 있다) 등을 들 수 있다.The method for measuring the content of LiPO 2 F 2 in the non-aqueous electrolyte and the non-aqueous electrolyte secondary battery is not particularly limited, and any known method may be used, but specifically, ion chromatography or F Nuclear magnetic resonance spectroscopy (hereinafter, it may be omitted in NMR), and the like.

또, 다른 일례는, 무기 리튬염과 유기 리튬염의 병용이고, 이 양자의 병용은, 고온 보존에 의한 열화를 억제하는 효과가 있다. 유기 리튬염으로는, CF3SO3Li, LiN(FSO2)2, LiN(FSO2)(CF3SO2), LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, 리튬 고리형 1,2-퍼플루오로에탄디술포닐이미드, 리튬 고리형 1,3-퍼플루오로프로판디술포닐이미드, LiC(FSO2)3, LiC(CF3SO2)3, LiC(C2F5SO2)3, 리튬비스옥살라토보레이트, 리튬디플루오로옥살라토보레이트, 리튬테트라플루오로옥살라토포스페이트, 리튬디플루오로비스옥살라토포스페이트, LiBF3CF3, LiBF3C2F5, LiPF3(CF3)3, LiPF3(C2F5)3 등인 것이 바람직하다. 이 경우에는, 비수계 전해액 전체 100 질량% 에 대한 유기 리튬염의 비율은, 바람직하게는 0.1 질량% 이상, 특히 바람직하게는 0.5 질량% 이상, 바람직하게는 30 질량% 이하, 특히 바람직하게는 20 질량% 이하이다.Another example is the combination of an inorganic lithium salt and an organic lithium salt, and the combination of both has an effect of suppressing deterioration due to high temperature storage. As organic lithium salt, CF 3 SO 3 Li, 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-perfluoroethane disulfonylimide, lithium cyclic 1,3-perfluoropropane disulfonylimide, LiC(FSO 2 ) 3 , LiC(CF 3 SO 2 ) 3 , LiC (C 2 F 5 SO 2 ) 3 , lithium bisoxalatoborate, lithium difluorooxalatoborate, lithium tetrafluorooxalatophosphate, lithium difluorobisoxalatophosphate, LiBF 3 CF 3 , It is preferably LiBF 3 C 2 F 5 , LiPF 3 (CF 3 ) 3 , LiPF 3 (C 2 F 5 ) 3 or the like. In this case, the ratio of the organolithium salt to the total 100 mass% of the non-aqueous electrolyte solution is preferably 0.1 mass% or more, particularly preferably 0.5 mass% or more, preferably 30 mass% or less, particularly preferably 20 mass% % Or less.

비수계 전해액 중의 이들 리튬염의 농도는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한 그 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 전해액의 전기 전도율을 양호한 범위로 하여, 양호한 전지 성능을 확보하는 점에서, 비수계 전해액 중의 리튬의 총몰 농도는, 바람직하게는 0.3 ㏖/ℓ 이상, 보다 바람직하게는 0.4 ㏖/ℓ 이상, 더욱 바람직하게는 0.5 ㏖/ℓ 이상이고, 또, 바람직하게는 3 ㏖/ℓ 이하, 보다 바람직하게는 2.5 ㏖/ℓ 이하, 더욱 바람직하게는 2.0 ㏖/ℓ 이하이다. 이 범위이면, 저온 특성, 사이클 특성, 고온 특성 등의 효과가 향상된다. 한편으로 리튬의 총몰 농도가 지나치게 낮으면, 전해액의 전기 전도율이 불충분한 경우가 있고, 한편, 농도가 지나치게 높으면, 점도 상승을 위해 전기 전도도가 저하되는 경우가 있어, 전지 성능이 저하되는 경우가 있다.The concentration of these lithium salts in the non-aqueous electrolytic solution is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired. However, since the electric conductivity of the electrolytic solution is in a good range and good battery performance is ensured, The total molar concentration of lithium is preferably 0.3 mol/L or more, more preferably 0.4 mol/L or more, still more preferably 0.5 mol/L or more, and preferably 3 mol/L or less, more preferably Is 2.5 mol/L or less, more preferably 2.0 mol/L or less. In this range, effects such as low-temperature characteristics, cycle characteristics, and high-temperature characteristics are improved. On the other hand, when the total molar concentration of lithium is too low, the electrical conductivity of the electrolyte solution may be insufficient. On the other hand, when the concentration is too high, the electrical conductivity may decrease in order to increase the viscosity, and battery performance may decrease. .

1-3. 보조제1-3. Supplements

본 발명의 비수계 전해액 이차 전지에 있어서, 목적에 따라 적절히 보조제를 사용해도 된다. 보조제로는, 이하에 나타내는 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 화합물, 상기 탄소-탄소 삼중 결합을 제외한 불포화 결합을 갖는 고리형 카보네이트, 불소 원자를 갖는 불포화 고리형 카보네이트, 고리형 술폰산에스테르, 시아노기를 갖는 화합물, 이소시아나토기를 갖는 화합물, 그 밖의 보조제 등을 들 수 있다.In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, an auxiliary agent may be appropriately used depending on the purpose. As auxiliary agents, compounds having a carbon-carbon triple bond shown below, a cyclic carbonate having an unsaturated bond excluding the carbon-carbon triple bond, an unsaturated cyclic carbonate having a fluorine atom, a cyclic sulfonic acid ester, and a cyano group Compounds, compounds having an isocyanato group, and other auxiliary agents.

<탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 화합물><Compound having a carbon-carbon triple bond>

본 발명의 비수계 전해액 이차 전지에 있어서, 부극 표면에 피막을 형성하고, 전지의 장수명화를 달성하기 위해서 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 화합물을 함유시킬 수 있다. 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 화합물은, 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 화합물이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 사슬형 화합물과, 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 고리형 화합물로 분류된다.In the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, a compound having a carbon-carbon triple bond may be contained in order to form a film on the surface of the negative electrode and achieve a longer battery life. The compound having a carbon-carbon triple bond is not particularly limited as long as it is a compound having a carbon-carbon triple bond, but is classified into a chain compound having a carbon-carbon triple bond and a cyclic compound having a carbon-carbon triple bond. .

탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 사슬형 화합물로는, 하기 일반식 (11) 또는 식 (12) 로 나타내는 1 종 이상의 알킨 유도체가 바람직하게 사용된다.As the chain compound having a carbon-carbon triple bond, at least one alkyne derivative represented by the following general formula (11) or formula (12) is preferably used.

[화학식 16][Formula 16]

Figure 112014060518436-pct00016
Figure 112014060518436-pct00016

일반식 (11) ∼ (12) 중, R11 ∼ R19 는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬기, 탄소수 3 ∼ 6 의 시클로알킬기 또는 탄소수 6 ∼ 12 의 아릴기를 나타내고, R12 와 R13, R15 와 R16, R17 과 R18 은 서로 결합하여 탄소수 3 ∼ 6 의 시클로알킬기를 형성하고 있어도 된다. x 및 y 는 1 또는 2 의 정수를 나타낸다. Y1 및 Y2 는 각각 하기 식 (13) 중 어느 것으로 나타내고, 동일해도 되고 상이해도 된다.In General Formulas (11) to (12), R 11 to R 19 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and R 12 and R 13 , R 15 and R 16 , R 17 and R 18 may be bonded to each other to form a C 3 to C 6 cycloalkyl group. x and y represent the integer of 1 or 2. Y 1 and Y 2 are each represented by any of the following formulas (13), and may be the same or different.

[화학식 17][Formula 17]

Figure 112014060518436-pct00017
Figure 112014060518436-pct00017

Z1 은 수소, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬기, 탄소수 3 ∼ 6 의 시클로알킬기, 탄소수 6 ∼ 12 의 아릴기 또는 탄소수 7 ∼ 12 의 아르알킬기를 나타낸다.Z 1 represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms.

일반식 (11) 로 나타내는 화합물 중에서도, 2-프로피닐메틸카보네이트, 1-메틸-2-프로피닐메틸카보네이트, 1,1-디메틸-2-프로피닐메틸카보네이트, 2-프로피닐에틸카보네이트, 1-메틸-2-프로피닐에틸카보네이트, 1,1-디메틸-2-프로피닐에틸카보네이트, 2-부티닐메틸카보네이트, 1-메틸-2-부티닐메틸카보네이트, 1,1-디메틸-2-부티닐메틸카보네이트, 포름산-2-프로피닐, 포름산-1-메틸-2-프로피닐, 포름산-1,1-디메틸-2-프로피닐, 포름산-2-부티닐, 포름산-1-메틸-2-부티닐, 포름산-1,1-디메틸-2-부티닐, 아세트산-2-프로피닐, 아세트산-1-메틸-2-프로피닐, 아세트산-1,1-디메틸-2-프로피닐, 아세트산-2-부티닐, 아세트산-1-메틸-2-부티닐, 아세트산-1,1-디메틸-2-부티닐, 2-프로피닐메틸옥살레이트, 1-메틸-2-프로피닐메틸옥살레이트, 1,1-디메틸-2-프로피닐메틸옥살레이트, 2-부티닐메틸옥살레이트, 1-메틸-2-부티닐메틸옥살레이트, 1,1-디메틸-2-부티닐메틸옥살레이트, 2-프로피닐에틸옥살레이트, 1-메틸-2-프로피닐에틸옥살레이트, 1,1-디메틸-2-프로피닐에틸옥살레이트, 2-부티닐에틸옥살레이트, 1-메틸-2-부티닐에틸옥살레이트, 1,1-디메틸-2-부티닐에틸옥살레이트, 메탄술폰산-2-프로피닐, 메탄술폰산-1-메틸-2-프로피닐, 메탄술폰산-1,1-디메틸-2-프로피닐, 메탄술폰산-2-부티닐, 메탄술폰산-1-메틸-2-부티닐, 메탄술폰산-1,1-디메틸-2-부티닐, 트리플루오로메탄술폰산-2-프로피닐, 트리플루오로메탄술폰산-1-메틸-2-프로피닐, 트리플루오로메탄술폰산-1,1-디메틸-2-프로피닐, 트리플루오로메탄술폰산-2-부티닐, 트리플루오로메탄술폰산-1-메틸-2-부티닐, 트리플루오로메탄술폰산-1,1-디메틸-2-부티닐, 트리플루오로에탄술폰산-2-프로피닐, 트리플루오로에탄술폰산-1-메틸-2-프로피닐, 트리플루오로에탄술폰산-1,1-디메틸-2-프로피닐, 트리플루오로에탄술폰산-2-부티닐, 트리플루오로에탄술폰산-1-메틸-2-부티닐, 트리플루오로에탄술폰산-1,1-디메틸-2-부티닐, 벤젠술폰산-2-프로피닐, 벤젠술폰산-1-메틸-2-프로피닐, 벤젠술폰산-1,1-디메틸-2-프로피닐, 벤젠술폰산-2-부티닐, 벤젠술폰산-1-메틸-2-부티닐, 벤젠술폰산-1,1-디메틸-2-부티닐, p-톨루엔술폰산-2-프로피닐, p-톨루엔술폰산-1-메틸-2-프로피닐, p-톨루엔술폰산-1,1-디메틸-2-프로피닐, p-톨루엔술폰산-2-부티닐, p-톨루엔술폰산-1-메틸-2-부티닐, p-톨루엔술폰산-1,1-디메틸-2-부티닐, 메틸황산-2-프로피닐, 메틸황산-1-메틸-2-프로피닐, 메틸황산-1,1-디메틸-2-프로피닐, 메틸황산-2-부티닐, 메틸황산-1-메틸-2-부티닐, 메틸황산-1,1-디메틸-2-프로피닐, 에틸황산-2-프로피닐, 에틸황산-1-메틸-2-프로피닐, 에틸황산-1,1-디메틸-2-프로피닐, 에틸황산-2-부티닐, 에틸황산-1-메틸-2-부티닐, 에틸황산-1,1-디메틸-2-부티닐에서 선택되는 1 종 이상이 바람직하다.Among the compounds represented by the general formula (11), 2-propynylmethylcarbonate, 1-methyl-2-propynylmethylcarbonate, 1,1-dimethyl-2-propynylmethylcarbonate, 2-propynylethylcarbonate, 1- Methyl-2-propynylethylcarbonate, 1,1-dimethyl-2-propynylethylcarbonate, 2-butynylmethylcarbonate, 1-methyl-2-butynylmethylcarbonate, 1,1-dimethyl-2-butynyl Methyl carbonate, formic acid-2-propynyl, formic acid-1-methyl-2-propynyl, formic acid-1,1-dimethyl-2-propynyl, formic acid-2-butynyl, formic acid-1-methyl-2-buty Nyl, formic acid-1,1-dimethyl-2-butynyl, acetic acid-2-propynyl, acetic acid-1-methyl-2-propynyl, acetic acid-1,1-dimethyl-2-propynyl, acetic acid-2- Butynyl, acetic acid-1-methyl-2-butynyl, acetic acid-1,1-dimethyl-2-butynyl, 2-propynylmethyloxalate, 1-methyl-2-propynylmethyloxalate, 1,1 -Dimethyl-2-propynylmethyloxalate, 2-butynylmethyloxalate, 1-methyl-2-butynylmethyloxalate, 1,1-dimethyl-2-butynylmethyloxalate, 2-propynylethyl Oxalate, 1-methyl-2-propynylethyloxalate, 1,1-dimethyl-2-propynylethyloxalate, 2-butynylethyloxalate, 1-methyl-2-butynylethyloxalate, 1 ,1-dimethyl-2-butynylethyloxalate, methanesulfonic acid-2-propynyl, methanesulfonic acid-1-methyl-2-propynyl, methanesulfonic acid-1,1-dimethyl-2-propynyl, methanesulfonic acid- 2-butynyl, methanesulfonic acid-1-methyl-2-butynyl, methanesulfonic acid-1,1-dimethyl-2-butynyl, trifluoromethanesulfonic acid-2-propynyl, trifluoromethanesulfonic acid-1- Methyl-2-propynyl, trifluoromethanesulfonic acid-1,1-dimethyl-2-propynyl, trifluoromethanesulfonic acid-2-butynyl, trifluoromethanesulfonic acid-1-methyl-2-butynyl, Trifluoromethanesulfonic acid-1,1-dimethyl-2-butynyl, trifluoroethanesulfonic acid-2-propynyl, trifluoroethanesulfonic acid-1-methyl-2-propynyl, trifluoroethanesulfonic acid-1 ,1-dimethyl-2-propynyl, trifluoroethanesulfonic acid-2-butynyl, trifluoroethanesulfonic acid-1-methyl-2-butynyl, trifluoroethanesulfonic acid-1,1 -Dimethyl-2-butynyl, benzenesulfonic acid-2-propynyl, benzenesulfonic acid-1-methyl-2-propynyl, benzenesulfonic acid-1,1-dimethyl-2-propynyl, benzenesulfonic acid-2-butynyl, Benzenesulfonic acid-1-methyl-2-butynyl, benzenesulfonic acid-1,1-dimethyl-2-butynyl, p-toluenesulfonic acid-2-propynyl, p-toluenesulfonic acid-1-methyl-2-propynyl, p-toluenesulfonic acid-1,1-dimethyl-2-propynyl, p-toluenesulfonic acid-2-butynyl, p-toluenesulfonic acid-1-methyl-2-butynyl, p-toluenesulfonic acid-1,1-dimethyl -2-butynyl, methyl sulfate-2-propynyl, methyl sulfate-1-methyl-2-propynyl, methyl sulfate-1,1-dimethyl-2-propynyl, methyl sulfate-2-butynyl, methyl sulfate -1-methyl-2-butynyl, methyl sulfate-1,1-dimethyl-2-propynyl, ethyl sulfate-2-propynyl, ethyl sulfate-1-methyl-2-propynyl, ethyl sulfate-1,1 -At least one selected from dimethyl-2-propynyl, ethyl sulfate-2-butynyl, ethyl sulfate-1-methyl-2-butynyl, and ethyl sulfate-1,1-dimethyl-2-butynyl is preferred .

2-프로피닐메틸카보네이트, 1-메틸-2-프로피닐메틸카보네이트, 1,1-디메틸-2-프로피닐메틸카보네이트, 2-프로피닐에틸카보네이트, 2-부티닐메틸카보네이트, 포름산-2-프로피닐, 포름산-1-메틸-2-프로피닐, 포름산-1,1-디메틸-2-프로피닐, 포름산-2-부티닐, 아세트산-2-프로피닐, 아세트산-1-메틸-2-프로피닐, 아세트산-1,1-디메틸-2-프로피닐, 아세트산-2-부티닐, 2-프로피닐메틸옥살레이트, 1-메틸-2-프로피닐메틸옥살레이트, 1,1-디메틸-2-프로피닐메틸옥살레이트, 2-부티닐메틸옥살레이트, 메탄술폰산-2-프로피닐, 메탄술폰산-1-메틸-2-프로피닐, 메탄술폰산-1,1-디메틸-2-프로피닐, 메탄술폰산-2-부티닐, 메탄술폰산-1-메틸-2-부티닐, 메틸황산-2-프로피닐, 메틸황산-1-메틸-2-프로피닐, 메틸황산-1,1-디메틸-2-프로피닐, 메틸황산-2-부티닐에서 선택되는 1 종 이상을 함유하는 것이 특히 바람직하다.2-propynylmethylcarbonate, 1-methyl-2-propynylmethylcarbonate, 1,1-dimethyl-2-propynylmethylcarbonate, 2-propynylethylcarbonate, 2-butynylmethylcarbonate, formic acid-2-propy Nyl, formic acid-1-methyl-2-propynyl, formic acid-1,1-dimethyl-2-propynyl, formic acid-2-butynyl, acetate-2-propynyl, acetate-1-methyl-2-propynyl , Acetic acid-1,1-dimethyl-2-propynyl, acetic acid-2-butynyl, 2-propynylmethyloxalate, 1-methyl-2-propynylmethyloxalate, 1,1-dimethyl-2-propy Nylmethyloxalate, 2-butynylmethyloxalate, methanesulfonic acid-2-propynyl, methanesulfonic acid-1-methyl-2-propynyl, methanesulfonic acid-1,1-dimethyl-2-propynyl, methanesulfonic acid- 2-butynyl, methanesulfonic acid-1-methyl-2-butynyl, methyl sulfate-2-propynyl, methyl sulfate-1-methyl-2-propynyl, methyl sulfate-1,1-dimethyl-2-propynyl It is particularly preferable to contain at least one selected from methylsulfate-2-butynyl.

일반식 (2) 로 나타내는 화합물 중에서도, 디(2-프로피닐)카보네이트, 디(2-부티닐)카보네이트, 디(1-메틸-2-프로피닐)카보네이트, 디(1-메틸-2-부티닐)카보네이트, 디(1,1-디메틸-2-프로피닐)카보네이트, 디(1,1-디메틸-2-부티닐)카보네이트, 디(2-프로피닐)옥살레이트, 디(2-부티닐)옥살레이트, 디(1-메틸-2-프로피닐)옥살레이트, 디(1-메틸-2-부티닐)옥살레이트, 디(1,1-디메틸-2-프로피닐)옥살레이트, 디(1,1-디메틸-2-부티닐)옥살레이트, 디(2-프로피닐)술파이트, 디(2-부티닐)술파이트, 디(1-메틸-2-프로피닐)술파이트, 디(1-메틸-2-부티닐)술파이트, 디(1,1-디메틸-2-프로피닐)술파이트, 디(1,1-디메틸-2-부티닐)술파이트, 디(2-프로피닐)황산, 디(2-부티닐)황산, 디(1-메틸-2-프로피닐)황산, 디(1-메틸-2-부티닐)황산, 디(1,1-디메틸-2-프로피닐)황산, 디(1,1-디메틸-2-부티닐)황산에서 선택되는 1 종 이상이 바람직하고, 특히, 디(2-프로피닐)카보네이트, 디(2-부티닐)카보네이트, 디(2-프로피닐)옥살레이트, 디(2-부티닐)옥살레이트, 디(2-프로피닐)황산, 디(2-부티닐)황산에서 선택되는 1 종 이상을 함유하는 것이 바람직하다.Among the compounds represented by the general formula (2), di(2-propynyl)carbonate, di(2-butynyl)carbonate, di(1-methyl-2-propynyl)carbonate, and di(1-methyl-2-buty) Nyl) carbonate, di(1,1-dimethyl-2-propynyl) carbonate, di(1,1-dimethyl-2-butynyl) carbonate, di(2-propynyl) oxalate, di(2-butynyl) ) Oxalate, di(1-methyl-2-propynyl)oxalate, di(1-methyl-2-butynyl)oxalate, di(1,1-dimethyl-2-propynyl)oxalate, di( 1,1-dimethyl-2-butynyl)oxalate, di(2-propynyl)sulfite, di(2-butynyl)sulfite, di(1-methyl-2-propynyl)sulfite, di( 1-methyl-2-butynyl)sulfite, di(1,1-dimethyl-2-propynyl)sulfite, di(1,1-dimethyl-2-butynyl)sulfite, di(2-propynyl )Sulfuric acid, di(2-butynyl)sulfuric acid, di(1-methyl-2-propynyl)sulfuric acid, di(1-methyl-2-butynyl)sulfuric acid, di(1,1-dimethyl-2-propynyl) ) At least one selected from sulfuric acid and di(1,1-dimethyl-2-butynyl)sulfuric acid is preferable, and in particular, di(2-propynyl)carbonate, di(2-butynyl)carbonate, di(2 It is preferable to contain at least one selected from -propynyl)oxalate, di(2-butynyl)oxalate, di(2-propynyl)sulfuric acid, and di(2-butynyl)sulfuric acid.

상기 알킨 유도체 중에서도, 가장 바람직한 화합물은, 2-프로피닐메틸카보네이트, 2-프로피닐에틸카보네이트, 2-부티닐메틸카보네이트, 포름산-2-프로피닐, 포름산-2-부티닐, 아세트산-2-프로피닐, 아세트산-2-부티닐, 2-프로피닐메틸옥살레이트, 2-부티닐메틸옥살레이트, 메탄술폰산-2-프로피닐, 메탄술폰산-2-부티닐, 메탄술폰산-1-메틸-2-부티닐, 메틸황산-2-프로피닐, 메틸황산-2-부티닐, 디(2-프로피닐)카보네이트, 디(2-부티닐)카보네이트, 디(2-프로피닐)옥살레이트, 디(2-부티닐)옥살레이트, 디(2-프로피닐)황산, 디(2-부티닐)황산에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 화합물이다.Among the alkyne derivatives, the most preferred compounds are 2-propynylmethylcarbonate, 2-propynylethylcarbonate, 2-butynylmethylcarbonate, formic acid-2-propynyl, formic acid-2-butynyl, and acetic acid-2-propy Nyl, acetic acid-2-butynyl, 2-propynylmethyloxalate, 2-butynylmethyloxalate, methanesulfonic acid-2-propynyl, methanesulfonic acid-2-butynyl, methanesulfonic acid-1-methyl-2- Butynyl, methyl sulfate-2-propynyl, methyl sulfate-2-butynyl, di(2-propynyl) carbonate, di(2-butynyl) carbonate, di(2-propynyl) oxalate, di(2 -Butynyl)oxalate, di(2-propynyl)sulfuric acid, di(2-butynyl)sulfuric acid.

일반식 (11) ∼ (12) 로 나타내는 화합물은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병유해도 된다. 또, 일반식 (11) ∼ (12) 로 나타내는 화합물의 배합량은 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이다. 일반식 (11) ∼ (12) 로 나타내는 화합물의 배합량은, 비수계 전해액 100 질량% 중, 바람직하게는 0.001 질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.01 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.1 질량% 이상이고, 또, 바람직하게는 5 질량% 이하, 보다 바람직하게는 4 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 3 질량% 이하이다. 이 범위이면, 비수계 전해액 이차 전지가 충분한 사이클 특성 향상 효과를 발현하기 쉽고, 또, 고온 보존 특성이 저하되고, 가스 발생량이 많아지며, 방전 용량 유지율이 저하된다는 사태를 회피하기 쉽다. 한편으로 지나치게 적으면, 본 발명에 있어서의 효과가 충분히 발휘되기 어려운 경우가 있고, 또 지나치게 많으면, 저항이 증가하여 출력이나 부하 특성이 저하되는 경우가 있다.The compounds represented by the general formulas (11) to (12) may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio. In addition, the compounding amount of the compound represented by the general formulas (11) to (12) is not particularly limited, and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. The compounding amount of the compound represented by the general formulas (11) to (12) is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, and still more preferably 0.1% by mass or more in 100% by mass of the non-aqueous electrolytic solution. And, more preferably 5% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, and still more preferably 3% by mass or less. Within this range, the non-aqueous electrolyte secondary battery is likely to exhibit a sufficient effect of improving the cycle characteristics, and the high temperature storage characteristics are reduced, the amount of gas generated is increased, and the discharge capacity retention rate is easily avoided. On the other hand, if it is too small, the effect in the present invention may be difficult to be sufficiently exhibited, and if it is too large, the resistance increases and the output and load characteristics may decrease.

또, 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 고리형 화합물로는, 하기 일반식 (14) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.Moreover, as a cyclic compound which has a carbon-carbon triple bond, it is preferable that it is a compound represented by the following general formula (14).

[화학식 18][Formula 18]

Figure 112014060518436-pct00018
Figure 112014060518436-pct00018

(일반식 (14) 중, X 와 Z 는 CR1 2, C=O, C=N-R1, C=P-R1, O, S, N-R1, P-R1 을 나타내고, 동일해도 되고 상이해도 된다. Y 는 CR1 2, C=O, S=O, S(=O)2, P(=O)-R2, P(=O)-OR3 을 나타낸다. 식 중, R 및 R1 은 수소, 할로겐, 또는 치환기를 가져도 되는 탄소수 1 ∼ 20 의 탄화수소기이고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. R2 는 치환기를 가져도 되는 탄소수 1 ∼ 20 의 탄화수소기이다. R3 은 Li, NR4 4, 또는 치환기를 가져도 되는 탄소수 1 ∼ 20 의 탄화수소기이다. R4 는 치환기를 가져도 되는 탄소수 1 ∼ 20 의 탄화수소기이고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. n 및 m 은 0 이상의 정수를 나타낸다. W 는 상기 R 과 동일한 의미이고, 상기 R 과 동일해도 되고 상이해도 된다.)(In general formula (14), X and Z represent CR 1 2 , C=O, C=NR 1 , C=PR 1 , O, S, NR 1 , PR 1 , and may be the same or different. Y Represents CR 1 2 , C=O, S=O, S(=O) 2 , P(=O)-R 2 , P(=O)-OR 3. In the formula, R and R 1 are hydrogen, Halogen or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and may be the same or different from each other, R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent R 3 is Li, NR 4 4 Or a C1-C20 hydrocarbon group which may have a substituent R 4 is a C1-C20 hydrocarbon group which may have a substituent, and may be the same as or different from each other, and n and m represent an integer of 0 or more. W has the same meaning as R, and may be the same as or different from R.)

일반식 (14) 중, X 와 Z 는 상기 일반식 (4) 에 기재된 범위이면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 CR1 2, O, S, N-R1 이 보다 바람직하다. 또, Y 도 일반식 (14) 에 기재된 범위이면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 C=O, S=O, S(=O)2, P(=O)-R2, P(=O)-OR3 이 보다 바람직하다. R 과 R1 은 일반식 (14) 에 기재된 범위이면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 수소, 불소, 치환기를 가져도 되는 포화 지방족 탄화수소기, 치환기를 가져도 되는 불포화 지방족 탄화수소기, 치환기를 가져도 되는 방향족 탄화수소기를 들 수 있다.In the general formula (14), X and Z are not particularly limited as long as they are within the ranges described in the general formula (4), but CR 1 2 , O, S, and NR 1 are more preferable. In addition, Y is also not particularly limited as long as it is a range described in the general formula (14), but preferably C=O, S=O, S(=O) 2 , P(=O)-R 2 , P(=O) -OR 3 is more preferable. R and R 1 are not particularly limited as long as they are in the range described in the general formula (14), but preferably hydrogen, fluorine, a saturated aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a substituent. And aromatic hydrocarbon groups to be used.

R2 및 R4 는 일반식 (14) 에 기재된 범위이면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 치환기를 가져도 되는 포화 지방족 탄화수소기, 치환기를 가져도 되는 불포화 지방족 탄화수소, 치환기를 가져도 되는 방향족 탄화수소·방향족 헤테로 고리를 들 수 있다.R 2 and R 4 are not particularly limited as long as they are in the range described in the general formula (14), but preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, and an aromatic hydrocarbon that may have a substituent Aromatic hetero rings.

R3 은 일반식 (14) 에 기재된 범위이면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 Li, 치환기를 가져도 되는 포화 지방족 탄화수소, 치환기를 가져도 되는 불포화 지방족 탄화수소, 치환기를 가져도 되는 방향족 탄화수소·방향족 헤테로 고리를 들 수 있다.R 3 is not particularly limited as long as it is the range described in the general formula (14), but preferably Li, a saturated aliphatic hydrocarbon which may have a substituent, an unsaturated aliphatic hydrocarbon that may have a substituent, and an aromatic hydrocarbon/aromatic hetero which may have a substituent. Rings.

치환기를 가져도 되는 포화 지방족 탄화수소, 치환기를 가져도 되는 불포화 지방족 탄화수소, 치환기를 가져도 되는 방향족 탄화수소·방향족 헤테로 고리의 치환기로는 특별히 한정되지는 않지만, 바람직하게는 할로겐, 카르복실산, 탄산, 술폰산, 인산, 아인산 등의 치환기를 가져도 되는 포화 지방족 탄화수소기, 치환기를 가져도 되는 불포화 지방족 탄화수소기, 치환기를 가져도 되는 방향족 탄화수소기의 에스테르 등을 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 할로겐, 가장 바람직하게는 불소가 바람직하다.Although it does not specifically limit as a substituent of a saturated aliphatic hydrocarbon which may have a substituent, an unsaturated aliphatic hydrocarbon which may have a substituent, and an aromatic hydrocarbon/aromatic heterocycle which may have a substituent, preferably halogen, carboxylic acid, carbonic acid, A saturated aliphatic hydrocarbon group that may have a substituent such as sulfonic acid, phosphoric acid, or phosphorous acid, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group that may have a substituent, and an ester of an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent. More preferably, halogen Preferably fluorine is preferred.

바람직한 포화 지방족 탄화수소로서 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 플루오로메틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 1-플루오로에틸기, 2-플루오로에틸기, 1,1-디플루오로에틸기, 1,2-디플루오로에틸기, 2,2-디플루오로에틸기, 1,1,2-트리플루오로에틸기, 1,2,2-트리플루오로에틸기, 2,2,2-트리플루오로에틸기페닐기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기가 바람직하다.As a preferable saturated aliphatic hydrocarbon, specifically, methyl group, ethyl group, fluoromethyl group, difluoromethyl group, trifluoromethyl group, 1-fluoroethyl group, 2-fluoroethyl group, 1,1-difluoroethyl group, 1, 2-difluoroethyl group, 2,2-difluoroethyl group, 1,1,2-trifluoroethyl group, 1,2,2-trifluoroethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group phenyl group, A cyclopentyl group and a cyclohexyl group are preferable.

바람직한 불포화 지방족 탄화수소로는, 구체적으로는, 에테닐기, 1-플루오로에테닐기, 2-플루오로에테닐기, 1-메틸에테닐기, 2-프로페닐기, 2-플루오로-2-프로페닐기, 3-플루오로-2-프로페닐기, 에티닐기, 2-플루오로에티닐기, 2-프로피닐기, 3-플루오로-2프로피닐기가 바람직하다.Preferred unsaturated aliphatic hydrocarbons include, specifically, ethenyl group, 1-fluoroethenyl group, 2-fluoroethenyl group, 1-methylethenyl group, 2-propenyl group, and 2-fluoro-2-pro Phenyl group, 3-fluoro-2-propenyl group, ethynyl group, 2-fluoroethynyl group, 2-propynyl group, and 3-fluoro-2propynyl group are preferable.

바람직한 방향족 탄화수소로는, 페닐기, 2-플루오로페닐기, 3-플루오로페닐기, 2,4-디플루오로페닐기, 2,6-디플루오로페닐기, 3,5-디플루오로페닐기, 2,4,6-트리플루오로페닐기가 바람직하다.Preferred aromatic hydrocarbons include phenyl group, 2-fluorophenyl group, 3-fluorophenyl group, 2,4-difluorophenyl group, 2,6-difluorophenyl group, 3,5-difluorophenyl group, 2,4 ,6-trifluorophenyl group is preferred.

바람직한 방향족 헤테로 고리로는, 2-푸라닐기, 3-푸라닐기, 2-티오페닐기, 3-티오페닐기, 1-메틸-2-피롤릴기, 1-메틸-3-피롤릴기가 바람직하다.As a preferable aromatic hetero ring, 2-furanyl group, 3-furanyl group, 2-thiophenyl group, 3-thiophenyl group, 1-methyl-2-pyrrolyl group, and 1-methyl-3-pyrrolyl group are preferable.

이들 중에서도, 메틸기, 에틸기, 플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 2-플루오로에틸기, 2,2,2-트리플루오로에틸기, 에테닐기, 에티닐기, 페닐기가 바람직하다.Among these, a methyl group, an ethyl group, a fluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a 2-fluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, an ethenyl group, an ethynyl group, and a phenyl group are preferable.

더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 에티닐기가 바람직하다.More preferably, a methyl group, an ethyl group, and an ethynyl group are preferable.

n 및 m 은 일반식 (14) 에 기재된 범위이면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0 또는 1 이고, 더욱 바람직하게는 n=m=1 또는 n=1, m=0 이다. 또, 분자량은, 바람직하게는 50 이상이다. 또, 바람직하게는 500 이하이다. 이 범위이면, 비수계 전해액에 대한 불포화 고리형 카보네이트의 용해성을 확보하기 쉽고, 본 발명의 효과가 충분히 발현되기 쉽다.Although n and m are not particularly limited as long as they are in the range described in the general formula (14), preferably 0 or 1, more preferably n=m=1 or n=1, m=0. Moreover, the molecular weight is preferably 50 or more. Moreover, it is preferably 500 or less. Within this range, it is easy to ensure the solubility of the unsaturated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolyte solution, and the effects of the present invention are easily exhibited.

또, 일반식 (14) 로 나타내는 화합물의 반응성과 안정성의 양면에서 R 이 수소, 불소 또는 에티닐기인 것이 바람직하다. 다른 치환기인 경우, 반응성이 저하되어, 기대하는 특성이 저하될 우려가 있다. 또, 불소 이외의 할로겐인 경우에는, 반응성이 지나치게 높아 부반응이 증가할 우려가 있다.Moreover, it is preferable that R is hydrogen, fluorine, or an ethynyl group from both sides of the reactivity and stability of the compound represented by general formula (14). In the case of other substituents, the reactivity may decrease, and there is a fear that the expected characteristics may decrease. Moreover, in the case of halogen other than fluorine, the reactivity is too high and there is a fear that side reactions may increase.

또, R 에 있어서의 불소 또는 에티닐기의 수는 합하여 2 개 이내인 것이 바람직하다. 이들 수가 지나치게 많으면, 전해액과의 상용성이 악화될 우려가 있고, 또, 반응성이 지나치게 높아 부반응이 증가할 우려가 있다.Moreover, it is preferable that the number of fluorine or ethynyl groups in R is 2 or less in total. When these numbers are too large, the compatibility with the electrolyte solution may deteriorate, and the reactivity may be too high, and side reactions may increase.

또, 이들 중에서도, n=1, m=0 이 바람직하다. 쌍방이 0 인 경우, 고리의 변형으로부터 안정성이 악화되고, 반응성이 지나치게 높아져 부반응이 증가할 우려가 있다. 또, n=2 이상, 또는 n=1 이어도, m=1 이상인 경우, 고리형보다 사슬형인 것이 안정적이 될 우려가 있고, 초기의 특성을 나타내지 않을 우려가 있다.Moreover, among these, n=1 and m=0 are preferable. When both are 0, stability deteriorates from deformation of the ring, reactivity becomes too high, and side reactions may increase. Moreover, even if n=2 or more or n=1, when m=1 or more, there exists a possibility that a chain shape rather than a cyclic type becomes stable, and there exists a possibility that an initial characteristic may not be shown.

또한, 식 중, X 와 Z 는 CR1 2 또는 O 이 보다 바람직하다. 이들 이외의 경우, 반응성이 지나치게 높아 부반응이 증가할 우려가 있다.In addition, in the formula, X and Z are more preferably CR 1 2 or O. In the case of other than these, the reactivity is too high and there is a fear that side reactions may increase.

또, 분자량은, 보다 바람직하게는 100 이상이고, 또, 보다 바람직하게는 200 이하이다. 이 범위이면, 비수계 전해액에 대한 일반식 (14) 의 용해성을 더욱 확보하기 쉽고, 본 발명의 효과가 충분히 더욱 발현되기 쉽다.Moreover, the molecular weight is more preferably 100 or more, and more preferably 200 or less. Within this range, the solubility of the general formula (14) in the non-aqueous electrolytic solution is more easily secured, and the effects of the present invention are sufficiently more easily expressed.

더욱 바람직하게는 R 이 모두 수소인 경우이다. 이 경우, 기대되는 특성을 유지하면서, 부반응이 가장 억제될 가능성이 높다. 또, Y 가 C=O 또는 S=O 인 경우, X 및 Z 중 어느 일방이 O 인 것이, Y 가 S(=O)2, P(=O)-R2, P(=O)-OR3 의 경우 X 와 Z 가 함께 O 또는 CH2 이거나, X 와 Z 중 어느 일방이 O 이고, 다른 일방이 CH2 인 것이 바람직하다. Y 가 C=O 또는 S=O 인 경우, X 와 Z 가 함께 CH2 이면, 반응성이 지나치게 높아 부반응이 증가할 우려가 있다.More preferably, all of R are hydrogen. In this case, the side reaction is most likely to be suppressed while maintaining the expected characteristics. In addition, when Y is C=O or S=O, if any one of X and Z is O, then Y is S(=O) 2 , P(=O)-R 2 , P(=O)-OR In the case of 3 , it is preferable that X and Z are both O or CH 2, or one of X and Z is O, and the other is CH 2 . When Y is C=O or S=O, when X and Z are both CH 2 , the reactivity is too high, and side reactions may increase.

이들 화합물의 구체예를 이하에 나타낸다.Specific examples of these compounds are shown below.

[화학식 19][Formula 19]

Figure 112014060518436-pct00019
Figure 112014060518436-pct00019

일반식 (14) 로 나타내는 화합물 중, 일반식 (15) 로 나타내는 화합물이 공업적인 제조의 용이함의 관점에서 바람직하다.Among the compounds represented by the general formula (14), the compound represented by the general formula (15) is preferred from the viewpoint of industrial ease of production.

[화학식 20][Formula 20]

Figure 112014060518436-pct00020
Figure 112014060518436-pct00020

상기 식 (15) 중, Y 는 C=O, S=O, S(=O)2, P(=O)-R2, P(=O)-OR3 을 나타낸다. 이들 바람직한 조건을 갖는 화합물로는, 구체적으로는 이하에 나타낸다.In the above formula (15), Y represents C=O, S=O, S(=O) 2 , P(=O)-R 2 , and P(=O)-OR 3 . As a compound having these preferable conditions, it is specifically shown below.

[화학식 21][Formula 21]

Figure 112014060518436-pct00021
Figure 112014060518436-pct00021

상기 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 화합물은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병유해도 된다. 또, 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 화합물의 배합량은 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이다. 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 화합물의 배합량은, 비수계 전해액 100 질량% 중, 바람직하게는 0.001 질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.01 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.1 질량% 이상이고, 또, 바람직하게는 5 질량% 이하, 보다 바람직하게는 4 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 3 질량% 이하이다. 이 범위이면, 비수계 전해액 이차 전지가 충분한 사이클 특성 향상 효과를 발현하기 쉽고, 또, 고온 보존 특성이 저하되고, 가스 발생량이 많아지며, 방전 용량 유지율이 저하된다는 사태를 회피하기 쉽다. 한편으로 지나치게 적으면, 본 발명에 있어서의 효과가 충분히 발휘되기 어려운 경우가 있고, 또 지나치게 많으면, 저항이 증가하여 출력이나 부하 특성이 저하되는 경우가 있다.The compounds having a carbon-carbon triple bond may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio. In addition, the compounding amount of the compound having a carbon-carbon triple bond is not particularly limited, and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. The blending amount of the compound having a carbon-carbon triple bond is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, still more preferably 0.1% by mass or more, and more preferably in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. It is preferably 5% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, and still more preferably 3% by mass or less. Within this range, the non-aqueous electrolyte secondary battery is likely to exhibit a sufficient effect of improving the cycle characteristics, and the high temperature storage characteristics are reduced, the amount of gas generated is increased, and the discharge capacity retention rate is easily avoided. On the other hand, if it is too small, the effect in the present invention may be difficult to be sufficiently exhibited, and if it is too large, the resistance increases and the output and load characteristics may decrease.

<상기 탄소-탄소 삼중 결합을 제외한 불포화 결합을 갖는 고리형 카보네이트><Cyclic carbonate having an unsaturated bond excluding the carbon-carbon triple bond>

본 발명의 비수계 전해액 이차 전지에 있어서, 부극 표면에 피막을 형성하고, 전지의 장수명화를 달성하기 위해서, 상기 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 화합물을 제외한 불포화 결합을 갖는 고리형 카보네이트 (이하, 「불포화 고리형 카보네이트」 라고 약기하는 경우가 있다) 를 사용할 수 있다.In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, in order to form a film on the surface of the negative electrode and achieve a longer battery life, a cyclic carbonate having an unsaturated bond excluding the compound having a carbon-carbon triple bond (hereinafter, `` Unsaturated cyclic carbonate" may be abbreviated in some cases).

상기 불포화 고리형 카보네이트로는, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 고리형 카보네이트이면 특별히 제한은 없고, 임의의 불포화 카보네이트를 사용할 수 있다. 또한, 방향 고리를 갖는 고리형 카보네이트도 불포화 고리형 카보네이트에 포함되는 것으로 한다.The unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited as long as it is a cyclic carbonate having a carbon-carbon double bond, and any unsaturated carbonate can be used. In addition, a cyclic carbonate having an aromatic ring is also included in the unsaturated cyclic carbonate.

불포화 고리형 카보네이트로는, 비닐렌카보네이트류, 방향 고리 또는 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 치환기로 치환된 에틸렌카보네이트류, 페닐카보네이트류, 비닐카보네이트류, 알릴카보네이트류, 카테콜카보네이트류 등을 들 수 있다.Examples of unsaturated cyclic carbonates include vinylene carbonates, ethylene carbonates substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon double bond, phenyl carbonates, vinyl carbonates, allyl carbonates, catechol carbonates, etc. have.

비닐렌카보네이트류로는, 비닐렌카보네이트, 메틸비닐렌카보네이트, 4,5-디메틸비닐렌카보네이트, 페닐비닐렌카보네이트, 4,5-디페닐비닐렌카보네이트, 비닐비닐렌카보네이트, 4,5-비닐비닐렌카보네이트, 알릴비닐렌카보네이트, 4,5-디알릴비닐렌카보네이트 등을 들 수 있다.As vinylene carbonates, vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, 4,5-dimethyl vinylene carbonate, phenyl vinylene carbonate, 4,5-diphenyl vinylene carbonate, vinyl vinylene carbonate, 4,5-vinyl Vinylene carbonate, allyl vinylene carbonate, 4,5-diallyl vinylene carbonate, etc. are mentioned.

방향 고리 또는 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 치환기로 치환된 에틸렌카보네이트류의 구체예로는, 비닐에틸렌카보네이트, 4,5-디비닐에틸렌카보네이트, 4-메틸-5-비닐에틸렌카보네이트, 4-알릴-5-비닐에틸렌카보네이트, 페닐에틸렌카보네이트, 4,5-디페닐에틸렌카보네이트, 4-페닐-5-비닐에틸렌카보네이트, 4-알릴-5-페닐에틸렌카보네이트, 알릴에틸렌카보네이트, 4,5-디알릴에틸렌카보네이트, 4-메틸-5-알릴에틸렌카보네이트 등을 들 수 있다.Specific examples of ethylene carbonates substituted with an aromatic ring or a substituent having a carbon-carbon double bond include vinylethylene carbonate, 4,5-divinylethylene carbonate, 4-methyl-5-vinylethylene carbonate, and 4-allyl- 5-vinylethylene carbonate, phenylethylene carbonate, 4,5-diphenylethylene carbonate, 4-phenyl-5-vinylethylene carbonate, 4-allyl-5-phenylethylene carbonate, allylethylene carbonate, 4,5-diallylethylene Carbonate and 4-methyl-5-allylethylene carbonate.

그 중에서도, 특히 바람직한 불포화 고리형 카보네이트로는, 비닐렌카보네이트, 메틸비닐렌카보네이트, 4,5-디메틸비닐렌카보네이트, 비닐비닐렌카보네이트, 4,5-비닐비닐렌카보네이트, 알릴비닐렌카보네이트, 4,5-디알릴비닐렌카보네이트, 비닐에틸렌카보네이트, 4,5-디비닐에틸렌카보네이트, 4-메틸-5-비닐에틸렌카보네이트, 알릴에틸렌카보네이트, 4,5-디알릴에틸렌카보네이트, 4-메틸-5-알릴에틸렌카보네이트, 4-알릴-5-비닐에틸렌카보네이트가 안정적인 계면 보호 피막을 형성하므로, 보다 바람직하게 사용된다.Among them, particularly preferred unsaturated cyclic carbonates include vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, 4,5-dimethyl vinylene carbonate, vinyl vinylene carbonate, 4,5-vinyl vinylene carbonate, allyl vinylene carbonate, 4 ,5-diallylvinylene carbonate, vinylethylene carbonate, 4,5-divinylethylene carbonate, 4-methyl-5-vinylethylene carbonate, allylethylene carbonate, 4,5-diallylethylene carbonate, 4-methyl-5 -Allylethylene carbonate and 4-allyl-5-vinylethylene carbonate form a stable interfacial protective film, so they are more preferably used.

불포화 고리형 카보네이트의 분자량은 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이다. 분자량은, 바람직하게는 50 이상, 250 이하이다. 이 범위이면, 비수계 전해액에 대한 불포화 고리형 카보네이트의 용해성을 확보하기 쉽고, 본 발명의 효과가 충분히 발현되기 쉽다. 불포화 고리형 카보네이트의 분자량은, 보다 바람직하게는 80 이상이고, 또, 보다 바람직하게는 150 이하이다. 불포화 고리형 카보네이트의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지된 방법을 임의로 선택하여 제조하는 것이 가능하다.The molecular weight of the unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effect of the present invention. The molecular weight is preferably 50 or more and 250 or less. Within this range, it is easy to ensure the solubility of the unsaturated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolyte solution, and the effects of the present invention are easily exhibited. The molecular weight of the unsaturated cyclic carbonate is more preferably 80 or more, and more preferably 150 or less. The method for producing an unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and a known method may be arbitrarily selected and prepared.

불포화 고리형 카보네이트는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병유해도 된다.Unsaturated cyclic carbonates may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

또, 불포화 고리형 카보네이트의 배합량은 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이다. 불포화 고리형 카보네이트의 배합량은, 비수계 전해액 100 질량% 중, 바람직하게는 0.01 질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.1 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.2 질량% 이상이고, 또, 바람직하게는 5 질량% 이하, 보다 바람직하게는 4 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 3 질량% 이하이다. 이 범위이면, 비수계 전해액 이차 전지가 충분한 사이클 특성 향상 효과를 발현하기 쉽고, 또, 고온 보존 특성이 저하되고, 가스 발생량이 많아지며, 방전 용량 유지율이 저하된다는 사태를 회피하기 쉽다. 한편으로 지나치게 적은 경우에는, 본 발명에 있어서의 효과가 충분히 발휘되지 않는 경우가 있고, 또 지나치게 많은 경우에는, 저항이 증가하여 출력이나 부하 특성이 저하되는 경우가 있다.In addition, the blending amount of the unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. The blending amount of the unsaturated cyclic carbonate is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 0.2% by mass or more, and preferably 5% by mass in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte. % Or less, more preferably 4 mass% or less, still more preferably 3 mass% or less. Within this range, the non-aqueous electrolyte secondary battery is likely to exhibit a sufficient effect of improving the cycle characteristics, and the high temperature storage characteristics are reduced, the amount of gas generated is increased, and the discharge capacity retention rate is easily avoided. On the other hand, when it is too small, the effect in the present invention may not be sufficiently exhibited, and when it is too large, the resistance increases and the output or load characteristics may decrease.

<불소 원자를 갖는 불포화 고리형 카보네이트><Unsaturated cyclic carbonate having a fluorine atom>

본 발명의 비수계 전해액 이차 전지에 있어서, 불소 원자를 갖는 불포화 고리형 카보네이트 (이하, 「불소화 불포화 고리형 카보네이트」 라고 약기하는 경우가 있다) 를 사용하는 것도 바람직하다. 불소화 불포화 고리형 카보네이트가 갖는 불소 원자의 수는 1 이상이 있으면, 특별히 제한되지 않는다. 그 중에서도 불소 원자가 통상적으로 6 이하, 바람직하게는 4 이하이고, 1 개 또는 2 개인 것이 가장 바람직하다.In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, it is also preferable to use an unsaturated cyclic carbonate having a fluorine atom (hereinafter, abbreviated as "fluorinated unsaturated cyclic carbonate" in some cases). The number of fluorine atoms in the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited as long as there is 1 or more. Among these, the fluorine atom is usually 6 or less, preferably 4 or less, and most preferably 1 or 2 fluorine atoms.

불소화 불포화 고리형 카보네이트로는, 불소화비닐렌카보네이트 유도체, 방향 고리 또는 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 치환기로 치환된 불소화에틸렌카보네이트 유도체 등을 들 수 있다.Examples of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate include fluorinated vinylene carbonate derivatives, fluorinated ethylene carbonate derivatives substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon double bond.

불소화비닐렌카보네이트 유도체로는, 4-플루오로비닐렌카보네이트, 4-플루오로-5-메틸비닐렌카보네이트, 4-플루오로-5-페닐비닐렌카보네이트, 4-알릴-5-플루오로비닐렌카보네이트, 4-플루오로-5-비닐비닐렌카보네이트 등을 들 수 있다.Examples of fluorinated vinylene carbonate derivatives include 4-fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-5-methylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-phenylvinylene carbonate, and 4-allyl-5-fluorovinylene Carbonate, 4-fluoro-5-vinylvinylene carbonate, and the like.

방향 고리 또는 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 치환기로 치환된 불소화에틸렌카보네이트 유도체로는, 4-플루오로-4-비닐에틸렌카보네이트, 4-플루오로-4-알릴에틸렌카보네이트, 4-플루오로-5-비닐에틸렌카보네이트, 4-플루오로-5-알릴에틸렌카보네이트, 4,4-디플루오로-4-비닐에틸렌카보네이트, 4,4-디플루오로-4-알릴에틸렌카보네이트, 4,5-디플루오로-4-비닐에틸렌카보네이트, 4,5-디플루오로-4-알릴에틸렌카보네이트, 4-플루오로-4,5-디비닐에틸렌카보네이트, 4-플루오로-4,5-디알릴에틸렌카보네이트, 4,5-디플루오로-4,5-디비닐에틸렌카보네이트, 4,5-디플루오로-4,5-디알릴에틸렌카보네이트, 4-플루오로-4-페닐에틸렌카보네이트, 4-플루오로-5-페닐에틸렌카보네이트, 4,4-디플루오로-5-페닐에틸렌카보네이트, 4,5-디플루오로-4-페닐에틸렌카보네이트 등을 들 수 있다.Examples of fluorinated ethylene carbonate derivatives substituted with an aromatic ring or a substituent having a carbon-carbon double bond include 4-fluoro-4-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-4-allylethylene carbonate, and 4-fluoro-5- Vinylethylene carbonate, 4-fluoro-5-allylethylene carbonate, 4,4-difluoro-4-vinylethylene carbonate, 4,4-difluoro-4-allylethylene carbonate, 4,5-difluoro -4-vinylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-allylethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-divinylethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-diallylethylene carbonate, 4 ,5-difluoro-4,5-divinylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-diallylethylene carbonate, 4-fluoro-4-phenylethylene carbonate, 4-fluoro-5 -Phenylethylene carbonate, 4,4-difluoro-5-phenylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-phenylethylene carbonate, etc. are mentioned.

그 중에서도, 특히 바람직한 불소화 불포화 고리형 카보네이트로는, 4-플루오로비닐렌카보네이트, 4-플루오로-5-메틸비닐렌카보네이트, 4-플루오로-5-비닐비닐렌카보네이트, 4-알릴-5-플루오로비닐렌카보네이트, 4-플루오로-4-비닐에틸렌카보네이트, 4-플루오로-4-알릴에틸렌카보네이트, 4-플루오로-5-비닐에틸렌카보네이트, 4-플루오로-5-알릴에틸렌카보네이트, 4,4-디플루오로-4-비닐에틸렌카보네이트, 4,4-디플루오로-4-알릴에틸렌카보네이트, 4,5-디플루오로-4-비닐에틸렌카보네이트, 4,5-디플루오로-4-알릴에틸렌카보네이트, 4-플루오로-4,5-디비닐에틸렌카보네이트, 4-플루오로-4,5-디알릴에틸렌카보네이트, 4,5-디플루오로-4,5-디비닐에틸렌카보네이트, 4,5-디플루오로-4,5-디알릴에틸렌카보네이트가 안정적인 계면 보호 피막을 형성하므로 보다 바람직하게 사용된다.Among them, particularly preferred fluorinated unsaturated cyclic carbonates include 4-fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-5-methylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-vinylvinylene carbonate, and 4-allyl-5 -Fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-4-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-4-allylethylene carbonate, 4-fluoro-5-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-5-allylethylene carbonate , 4,4-difluoro-4-vinylethylene carbonate, 4,4-difluoro-4-allylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-vinylethylene carbonate, 4,5-difluoro -4-allylethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-divinylethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-diallylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-divinylethylene Carbonate, 4,5-difluoro-4,5-diallylethylene carbonate, is more preferably used because it forms a stable interfacial protective film.

불소화 불포화 고리형 카보네이트의 분자량은 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이다. 분자량은, 바람직하게는 50 이상이고, 또, 250 이하이다. 이 범위이면, 비수계 전해액에 대한 불소화 고리형 카보네이트의 용해성을 확보하기 쉽고, 본 발명의 효과가 발현되기 쉽다. 불소화 불포화 고리형 카보네이트의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지된 방법을 임의로 선택하여 제조하는 것이 가능하다. 분자량은, 보다 바람직하게는 100 이상이고, 또, 보다 바람직하게는 200 이하이다.The molecular weight of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effect of the present invention. The molecular weight is preferably 50 or more and 250 or less. Within this range, it is easy to ensure the solubility of the fluorinated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolytic solution, and the effects of the present invention are easily exhibited. The method for producing the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and a known method may be arbitrarily selected for production. The molecular weight is more preferably 100 or more, and more preferably 200 or less.

불소화 불포화 고리형 카보네이트는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병유해도 된다.The fluorinated unsaturated cyclic carbonate may be used singly or in combination of two or more in any combination and ratio.

또, 불소화 불포화 고리형 카보네이트의 배합량은 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이다. 불소화 불포화 고리형 카보네이트의 배합량은, 통상적으로 비수계 전해액 100 질량% 중, 바람직하게는 0.01 질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.1 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.2 질량% 이상이고, 또, 바람직하게는 5 질량% 이하, 보다 바람직하게는 4 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 3 질량% 이하이다. 이 범위이면, 비수계 전해액 이차 전지가 충분한 사이클 특성 향상 효과를 발현하기 쉽고, 또, 고온 보존 특성이 저하되고, 가스 발생량이 많아지며, 방전 용량 유지율이 저하된다는 사태를 회피하기 쉽다. 한편으로 지나치게 적은 경우에는, 본 발명에 있어서의 효과가 충분히 발휘되지 않는 경우가 있고, 또 지나치게 많은 경우에는, 저항이 증가하여 출력이나 부하 특성이 저하되는 경우가 있다.In addition, the blending amount of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. The blending amount of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is usually in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte, preferably at least 0.01% by mass, more preferably at least 0.1% by mass, still more preferably at least 0.2% by mass, and more preferably Is 5% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, and still more preferably 3% by mass or less. Within this range, the non-aqueous electrolyte secondary battery is likely to exhibit a sufficient effect of improving the cycle characteristics, and the high temperature storage characteristics are reduced, the amount of gas generated is increased, and the discharge capacity retention rate is easily avoided. On the other hand, when it is too small, the effect in the present invention may not be sufficiently exhibited, and when it is too large, the resistance increases and the output or load characteristics may decrease.

<고리형 술폰산에스테르><cyclic sulfonic acid ester>

본 발명의 비수계 전해액 이차 전지에 있어서, 고리형 술폰산에스테르를 사용하는 것도 바람직하다. 고리형 술폰산에스테르 화합물의 분자량은 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이다. 분자량은, 바람직하게는 100 이상이고, 또, 250 이하이다. 이 범위이면, 비수계 전해액에 대한 고리형 술폰산에스테르 화합물의 용해성을 확보하기 쉽고, 본 발명의 효과가 발현되기 쉽다. 고리형 술폰산에스테르 화합물의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지된 방법을 임의로 선택하여 제조하는 것이 가능하다.In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, it is also preferable to use a cyclic sulfonic acid ester. The molecular weight of the cyclic sulfonic acid ester compound is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effect of the present invention. The molecular weight is preferably 100 or more and 250 or less. Within this range, it is easy to ensure the solubility of the cyclic sulfonic acid ester compound in the non-aqueous electrolytic solution, and the effect of the present invention is easily exhibited. The method for producing the cyclic sulfonic acid ester compound is not particularly limited, and a known method can be arbitrarily selected and produced.

본 발명의 비수계 전해액 이차 전지에 있어서, 사용할 수 있는 고리형 술폰산에스테르 화합물로는, 예를 들어, 1,3-프로판술톤, 1-플루오로-1,3-프로판술톤, 2-플루오로-1,3-프로판술톤, 3-플루오로-1,3-프로판술톤, 1-메틸-1,3-프로판술톤, 2-메틸-1,3-프로판술톤, 3-메틸-1,3-프로판술톤, 1,4-부탄술톤, 1-플루오로-1,4-부탄술톤, 2-플루오로-1,4-부탄술톤, 3-플루오로-1,4-부탄술톤, 4-플루오로-1,4-부탄술톤, 1-메틸-1,4-부탄술톤, 2-메틸-1,4-부탄술톤, 3-메틸-1,4-부탄술톤, 4-메틸-1,4-부탄술톤, 1,5-펜탄술톤, 1-플루오로-1,5-펜탄술톤, 2-플루오로-1,5-펜탄술톤, 3-플루오로-1,5-펜탄술톤, 4-플루오로-1,5-펜탄술톤, 5-플루오로-1,5-펜탄술톤, 1-메틸-1,5-펜탄술톤, 2-메틸-1,5-펜탄술톤, 3-메틸-1,5-펜탄술톤, 4-메틸-1,5-펜탄술톤, 5-메틸-1,5-펜탄술톤 등의 모노술폰산에스테르 화합물 ;In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, examples of the cyclic sulfonic acid ester compound that can be used include 1,3-propane sultone, 1-fluoro-1,3-propane sultone, and 2-fluoro- 1,3-propanesultone, 3-fluoro-1,3-propanesultone, 1-methyl-1,3-propanesultone, 2-methyl-1,3-propanesultone, 3-methyl-1,3-propane Sultone, 1,4-butanesultone, 1-fluoro-1,4-butanesultone, 2-fluoro-1,4-butanesultone, 3-fluoro-1,4-butanesultone, 4-fluoro- 1,4-butanesultone, 1-methyl-1,4-butanesultone, 2-methyl-1,4-butanesultone, 3-methyl-1,4-butanesultone, 4-methyl-1,4-butanesultone , 1,5-pentanesultone, 1-fluoro-1,5-pentanesultone, 2-fluoro-1,5-pentanesultone, 3-fluoro-1,5-pentanesultone, 4-fluoro-1 ,5-pentanesultone, 5-fluoro-1,5-pentanesultone, 1-methyl-1,5-pentanesultone, 2-methyl-1,5-pentanesultone, 3-methyl-1,5-pentanesultone , Monosulfonic acid ester compounds such as 4-methyl-1,5-pentanesultone and 5-methyl-1,5-pentanesultone;

메틸렌메탄디술포네이트, 에틸렌메탄디술포네이트, 에틸렌에탄디술포네이트 등의 디술폰산에스테르 화합물 ;Disulfonic acid ester compounds such as methylene methane disulfonate, ethylene methane disulfonate, and ethylene ethane disulfonate;

등을 들 수 있다.And the like.

이들 중, 1,3-프로판술톤, 1-플루오로-1,3-프로판술톤, 2-플루오로-1,3-프로판술톤, 3-플루오로-1,3-프로판술톤, 1,4-부탄술톤, 메틸렌메탄디술포네이트, 에틸렌메탄디술포네이트가 보존 특성 향상의 점에서 바람직하고, 1,3-프로판술톤, 1-플루오로-1,3-프로판술톤, 2-플루오로-1,3-프로판술톤, 3-플루오로-1,3-프로판술톤이 보다 바람직하다.Among these, 1,3-propane sultone, 1-fluoro-1,3-propane sultone, 2-fluoro-1,3-propane sultone, 3-fluoro-1,3-propane sultone, 1,4- Butane sultone, methylene methane disulfonate, and ethylene methane disulfonate are preferable from the viewpoint of improving storage properties, and 1,3-propane sultone, 1-fluoro-1,3-propane sultone, 2-fluoro-1, 3-propanesultone and 3-fluoro-1,3-propanesultone are more preferable.

또, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 고리형 술폰산에스테르를 사용하는 것도 바람직하다. 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 고리형 술폰산에스테르로는, 1-프로펜-1,3-술톤, 2-프로펜-1,3-술톤, 1-플루오로-1-프로펜-1,3-술톤, 2-플루오로-1-프로펜-1,3-술톤, 3-플루오로-1-프로펜-1,3-술톤, 1-메틸-1-프로펜-1,3-술톤, 2-메틸-1-프로펜-1,3-술톤, 3-메틸-1-프로펜-1,3-술톤, 1-부텐-1,4-술톤, 2-부텐-1,4-술톤, 3-부텐-1,4-술톤, 1-플루오로-1-부텐-1,4-술톤, 2-플루오로-1-부텐-1,4-술톤, 3-플루오로-1-부텐-1,4-술톤, 4-플루오로-1-부텐-1,4-술톤, 1-메틸-1-부텐-1,4-술톤, 2-메틸-1-부텐-1,4-술톤, 3-메틸-1-부텐-1,4-술톤, 4-메틸-1-부텐-1,4-술톤 등을 들 수 있다.Moreover, it is also preferable to use a cyclic sulfonic acid ester having a carbon-carbon double bond. As a cyclic sulfonic acid ester having a carbon-carbon double bond, 1-propene-1,3-sultone, 2-propene-1,3-sultone, 1-fluoro-1-propene-1,3- Sultone, 2-fluoro-1-propene-1,3-sultone, 3-fluoro-1-propene-1,3-sultone, 1-methyl-1-propene-1,3-sultone, 2 -Methyl-1-propene-1,3-sultone, 3-methyl-1-propene-1,3-sultone, 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-methyl-1-butene-1,4-sultone, 2-methyl-1-butene-1,4-sultone, 3-methyl 1-butene-1,4-sultone, 4-methyl-1-butene-1,4-sultone, and the like.

이들 중, 1-프로펜-1,3-술톤, 1-부텐-1,4-술톤, 2-부텐-1,4-술톤, 3-부텐-1,4-술톤이 보다 바람직하다.Among these, 1-propene-1,3-sultone, 1-butene-1,4-sultone, 2-butene-1,4-sultone, and 3-butene-1,4-sultone are more preferable.

고리형 술폰산에스테르 화합물은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병유해도 된다.The cyclic sulfonic acid ester compounds may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

비수계 전해액 전체에 대한 고리형 술폰산에스테르 화합물의 배합량에 제한은 없고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이지만, 비수계 전해액에 대해, 통상적으로 0.001 질량% 이상, 바람직하게는 0.1 질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.3 질량% 이상, 또, 통상적으로 10 질량% 이하, 바람직하게는 5 질량% 이하, 보다 바람직하게는 3 질량% 이하의 농도로 함유시킨다. 상기 범위를 만족한 경우에는, 출력 특성, 부하 특성, 저온 특성, 사이클 특성, 고온 보존 특성 등의 효과가 보다 향상된다.There is no limitation on the amount of the cyclic sulfonic acid ester compound to be blended with respect to the non-aqueous electrolyte solution, and it is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but with respect to the non-aqueous electrolyte, usually 0.001 mass% or more, preferably 0.1 mass%. % Or more, more preferably 0.3% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, and more preferably 3% by mass or less. When the above range is satisfied, effects such as output characteristics, load characteristics, low temperature characteristics, cycle characteristics, and high temperature storage characteristics are further improved.

<시아노기를 갖는 화합물><Compound having a cyano group>

본 발명의 비수계 전해액 이차 전지에 있어서, 시아노기를 갖는 화합물을 사용하는 것도 바람직하다. 여기서, 시아노기를 갖는 화합물로는, 분자 내에 시아노기를 가지고 있는 화합물이면 특별히 그 종류는 한정되지 않지만, 일반식 (9) 로 나타내는 화합물이 보다 바람직하다.In the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, it is also preferable to use a compound having a cyano group. Here, as the compound having a cyano group, the kind is not particularly limited as long as it is a compound having a cyano group in the molecule, but a compound represented by the general formula (9) is more preferable.

[화학식 22][Formula 22]

Figure 112014060518436-pct00022
Figure 112014060518436-pct00022

상기 일반식 (9) 중, T 는 탄소 원자, 수소 원자, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 인 원자 및 할로겐 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 원자로 구성된 유기기를 나타내고, U 는 치환기를 가져도 되는 탄소수 1 ∼ 10 의 V 가의 유기기이다. V 는 1 이상의 정수이고, V 가 2 이상인 경우에는, T 는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다.In the general formula (9), T represents an organic group consisting of an atom selected from the group consisting of a carbon atom, a hydrogen atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom and a halogen atom, and U is 1 carbon number which may have a substituent It is a V-valent organic group of -10. 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.

시아노기를 갖는 화합물의 분자량은 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이다. 분자량은, 바람직하게는 50 이상이고, 보다 바람직하게는 80 이상, 더욱 바람직하게는 100 이상이고, 또, 200 이하이다. 이 범위이면, 비수계 전해액에 대한 시아노기를 갖는 화합물의 용해성을 확보하기 쉽고, 본 발명의 효과가 발현되기 쉽다. 시아노기를 갖는 화합물의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지된 방법을 임의로 선택하여 제조하는 것이 가능하다.The molecular weight of the compound having a cyano group is not particularly limited, and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effect of the present invention. The molecular weight is preferably 50 or more, more preferably 80 or more, still more preferably 100 or more, and 200 or less. Within this range, it is easy to ensure the solubility of the compound having a cyano group in the non-aqueous electrolytic solution, and the effect of the present invention is easily exhibited. The method for producing the compound having a cyano group is not particularly limited, and a known method can be arbitrarily selected and produced.

일반식 (9) 로 나타내는 화합물의 구체예로는, 예를 들어,As a specific example of the compound represented by general formula (9), for example,

아세토니트릴, 프로피오니트릴, 부티로니트릴, 이소부티로니트릴, 발레로니트릴, 이소발레로니트릴, 라우로니트릴, 2-메틸부티로니트릴, 2,2-디메틸부티로니트릴, 헥산니트릴, 시클로펜탄카르보니트릴, 시클로헥산카르보니트릴, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 크로토노니트릴, 3-메틸크로토노니트릴, 2-메틸-2-부텐니트릴, 2-펜텐니트릴, 2-메틸-2-펜텐니트릴, 3-메틸-2-펜텐니트릴, 2-헥센니트릴, 플루오로아세토니트릴, 디플루오로아세토니트릴, 트리플루오로아세토니트릴, 2-플루오로프로피오니트릴, 3-플루오로프로피오니트릴, 2,2-디플루오로프로피오니트릴, 2,3-디플루오로프로피오니트릴, 3,3-디플루오로프로피오니트릴, 2,2,3-트리플루오로프로피오니트릴, 3,3,3-트리플루오로프로피오니트릴, 3,3'-옥시디프로피오니트릴, 3,3'-티오디프로피오니트릴, 1,2,3-프로판트리카르보니트릴, 1,3,5-펜탄트리카르보니트릴, 펜타플루오로프로피오니트릴 등의 시아노기를 1 개 갖는 화합물 ;Acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, valeronitrile, isovaleronitrile, lauronitrile, 2-methylbutyronitrile, 2,2-dimethylbutyronitrile, hexanenitrile, cyclopentane Carbonitrile, cyclohexanecarbonitrile, acrylonitrile, methacrylonitrile, crotononitrile, 3-methylcrotononitrile, 2-methyl-2-butenenitrile, 2-pentenenitrile, 2-methyl-2-pentenenitrile , 3-methyl-2-pentenenitrile, 2-hexenitrile, fluoroacetonitrile, difluoroacetonitrile, trifluoroacetonitrile, 2-fluoropropionitrile, 3-fluoropropionitrile, 2, 2-difluoropropionitrile, 2,3-difluoropropionitrile, 3,3-difluoropropionitrile, 2,2,3-trifluoropropionitrile, 3,3,3- Trifluoropropionitrile, 3,3'-oxydipropionitrile, 3,3'-thiodipropionitrile, 1,2,3-propanetricarbonitrile, 1,3,5-pentanetricarbonitrile And compounds having one cyano group such as pentafluoropropionitrile;

말로노니트릴, 숙시노니트릴, 글루타로니트릴, 아디포니트릴, 피멜로니트릴, 수베로니트릴, 아젤라니트릴, 세바코니트릴, 운데칸디니트릴, 도데칸디니트릴, 메틸말로노니트릴, 에틸말로노니트릴, i-프로필말로노니트릴, t-부틸말로노니트릴, 메틸숙시노니트릴, 2,2-디메틸숙시노니트릴, 2,3-디메틸숙시노니트릴, 트리메틸숙시노니트릴, 테트라메틸숙시노니트릴, 3,3'-(에틸렌디옥시)디프로피오니트릴, 3,3'-(에틸렌디티오)디프로피오니트릴 등의 시아노기를 2 개 갖는 화합물 ;Malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimelonitrile, suberonitrile, azelanitrile, sebaconitrile, undecandinitrile, dodecanedinitrile, methylmalononitrile, ethylmalononitrile, i -Propylmalononitrile, t-butylmalononitrile, methyl succinonitrile, 2,2-dimethyl succinonitrile, 2,3-dimethyl succinonitrile, trimethyl succinonitrile, tetramethyl succinonitrile, 3,3 Compounds having two cyano groups such as'-(ethylenedioxy)dipropionitrile and 3,3'-(ethylenedithio)dipropionitrile;

1,2,3-트리스(2-시아노에톡시)프로판, 트리스(2-시아노에틸)아민 등의 시아노기를 3 개 갖는 화합물 ;Compounds having three cyano groups such as 1,2,3-tris(2-cyanoethoxy)propane and tris(2-cyanoethyl)amine;

메틸시아네이트, 에틸시아네이트, 프로필시아네이트, 부틸시아네이트, 펜틸시아네이트, 헥실시아네이트, 헵틸시아네이트 등의 시아네이트 화합물 ;Cyanate compounds such as methyl cyanate, ethyl cyanate, propyl cyanate, butyl cyanate, pentyl cyanate, hexyl cyanate, and heptyl cyanate;

메틸티오시아네이트, 에틸티오시아네이트, 프로필티오시아네이트, 부틸티오시아네이트, 펜틸티오시아네이트, 헥실티오시아네이트, 헵틸티오시아네이트, 메탄술포닐시아나이드, 에탄술포닐시아나이드, 프로판술포닐시아나이드, 부탄술포닐시아나이드, 펜탄술포닐시아나이드, 헥산술포닐시아나이드, 헵탄술포닐시아나이드, 메틸술푸로시아니데이트, 에틸술푸로시아니데이트, 프로필술푸로시아니데이트, 부틸술푸로시아니데이트, 펜틸술푸로시아니데이트, 헥실술푸로시아니데이트, 헵틸술푸로시아니데이트 등의 함황 화합물 ;Methylthiocyanate, ethylthiocyanate, propylthiocyanate, butylthiocyanate, pentylthiocyanate, hexylthiocyanate, heptylthiocyanate, methanesulfonylcyanide, ethanesulfonylcyanide, propanesulfonyl Cyanide, butanesulfonyl cyanide, pentanesulfonyl cyanide, hexanesulfonyl cyanide, heptanesulfonyl cyanide, methylsulfurocyanidate, ethylsulfurocyanidate, propylsulfurocyanidate, butylsulfur Sulfur-containing compounds such as furocyanidate, pentylsulfurocyanidate, hexylsulfurocyanidate, and heptylsulfurocyanidate;

시아노디메틸포스핀, 시아노디메틸포스핀옥사이드, 시아노메틸포스핀산메틸, 시아노메틸아포스핀산메틸, 디메틸포스핀산시아나이드, 디메틸아포스핀산시아나이드, 시아노포스폰산디메틸, 시아노아포스폰산디메틸, 메틸포스폰산시아노메틸, 메틸아포스폰산시아노메틸, 인산시아노디메틸, 아인산시아노디메틸 등의 함인 화합물 ;Cyanodimethylphosphine, cyanodimethylphosphine oxide, cyanomethylphosphinate methyl, cyanomethylaphosphinate methyl, dimethylphosphinate cyanide, dimethyl aphosphinate cyanide, cyanophosphonate dimethyl, cyanoaphosphonic acid Phosphorus compounds such as dimethyl, cyanomethyl methylphosphonate, cyanomethyl methylaphosphonate, cyanodimethyl phosphate, and cyanodimethyl phosphonate;

등을 들 수 있다.And the like.

이들 중,among them,

아세토니트릴, 프로피오니트릴, 부티로니트릴, i-부티로니트릴, 발레로니트릴, i-발레로니트릴, 라우로니트릴, 크로토노니트릴, 3-메틸크로토노니트릴, 말로노니트릴, 숙시노니트릴, 글루타로니트릴, 아디포니트릴, 피멜로니트릴, 수베로니트릴, 아젤라니트릴, 세바코니트릴, 운데칸디니트릴, 도데칸디니트릴이 보존 특성 향상의 점에서 바람직하고, 말로노니트릴, 숙시노니트릴, 글루타로니트릴, 아디포니트릴, 피멜로니트릴, 수베로니트릴, 아젤라니트릴, 세바코니트릴, 운데칸디니트릴, 도데칸디니트릴 등의 시아노기를 2 개 갖는 화합물이 보다 바람직하다.Acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, i-butyronitrile, valeronitrile, i-valeronitrile, lauronitrile, crotononitrile, 3-methylcrotononitrile, malononitrile, succinonitrile, Glutaronitrile, adiponitrile, pimelonitrile, suberonitrile, azelanitrile, sebaconitrile, undecandinitrile, and dodecanedinitrile are preferred from the viewpoint of improving the storage properties, and malononitrile, succinonitrile, glutaro Compounds having two cyano groups such as nitrile, adiponitrile, pimelonitrile, suberonitrile, azelanitrile, sebaconitrile, undecanidinitrile, and dodecanedinitrile are more preferable.

시아노기를 갖는 화합물은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병유해도 된다.Compounds having a cyano group may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

비수계 전해액 전체에 대한 시아노기를 갖는 화합물의 배합량에 제한은 없고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이지만, 비수계 전해액에 대해, 통상적으로 0.001 질량% 이상, 바람직하게는 0.1 질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.3 질량% 이상, 또, 통상적으로 10 질량% 이하, 바람직하게는 5 질량% 이하, 보다 바람직하게는 3 질량% 이하의 농도로 함유시킨다. 상기 범위를 만족한 경우에는, 출력 특성, 부하 특성, 저온 특성, 사이클 특성, 고온 보존 특성 등의 효과가 보다 향상된다.There is no restriction on the amount of the compound having a cyano group with respect to the entire nonaqueous electrolyte solution, and it is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but with respect to the nonaqueous electrolyte solution, usually 0.001 mass% or more, preferably 0.1 mass% % Or more, more preferably 0.3% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, and more preferably 3% by mass or less. When the above range is satisfied, effects such as output characteristics, load characteristics, low temperature characteristics, cycle characteristics, and high temperature storage characteristics are further improved.

<이소시아나토기를 갖는 화합물><Compound having an isocyanato group>

본 발명의 비수계 전해액 이차 전지에 있어서, 이소시아네이트 화합물을 사용하는 것도 바람직하다. 여기서, 이소시아나토기를 갖는 화합물로는, 분자 내에 이소시아나토기를 가지고 있는 화합물이면 특별히 그 종류는 한정되지 않지만, 구체예로는,In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, it is also preferable to use an isocyanate compound. Here, the type of the compound having an isocyanato group is not particularly limited as long as it is a compound having an isocyanato group in the molecule, but as a specific example,

이소시아나토메탄, 1-이소시아나토에탄, 1-이소시아나토-2-메톡시에탄, 3-이소시아나토-1-프로펜, 이소시아나토시클로프로판, 2-이소시아나토프로판, 1-이소시아나토프로판, 1-이소시아나토-3-메톡시프로판, 1-이소시아나토-3-에톡시프로판, 2-이소시아나토-2-메틸프로판, 1-이소시아나토부탄, 2-이소시아나토부탄, 1-이소시아나토-4-메톡시부탄, 1-이소시아나토-4-에톡시부탄, 메틸이소시아나토포르메이트, 이소시아나토시클로펜탄, 1-이소시아나토펜탄, 1-이소시아나토-5-메톡시펜탄, 1-이소시아나토-5-에톡시펜탄, 2-(이소시아나토메틸)푸란, 이소시아나토시클로헥산, 1-이소시아나토헥산, 1-이소시아나토-6-메톡시헥산, 1-이소시아나토-6-에톡시헥산, 에틸이소시아나토아세테이트, 이소시아나토시클로펜탄, 이소시아나토메틸(시클로헥산), 모노메틸렌디이소시아네이트, 디메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 펜타메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 헵타메틸렌디이소시아네이트, 옥타메틸렌디이소시아네이트, 노나메틸렌디이소시아네이트, 데카메틸렌디이소시아네이트, 1,3-디이소시아나토프로판, 1,4-디이소시아나토-2-부텐, 1,4-디이소시아나토-2-플루오로부탄, 1,4-디이소시아나토-2,3-디플루오로부탄, 1,5-디이소시아나토-2-펜텐, 1,5-디이소시아나토-2-메틸펜탄, 1,6-디이소시아나토-2-헥센, 1,6-디이소시아나토-3-헥센, 1,6-디이소시아나토-3-플루오로헥산, 1,6-디이소시아나토-3,4-디플루오로헥산, 톨루엔디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 1,2-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 1,4-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 1,2-디이소시아나토시클로헥산, 1,3-디이소시아나토시클로헥산, 1,4-디이소시아나토시클로헥산, 디시클로헥실메탄-1,1'-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-2,2'-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-3,3'-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 또 각각 식 (10-1) ∼ (10-4) 의 기본 구조로 나타나는 뷰렛, 이소시아누레이트, 애덕트 및 2 관능 타입의 변성 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다 (식 중, R5 및 R6 은 각각 임의의 탄화수소기이다).Isocyanatomethane, 1-isocyanatoethane, 1-isocyanato-2-methoxyethane, 3-isocyanato-1-propene, isocyanatocyclopropane, 2-isocyanatopropane, 1- Isocyanatopropane, 1-isocyanato-3-methoxypropane, 1-isocyanato-3-ethoxypropane, 2-isocyanato-2-methylpropane, 1-isocyanatobutane, 2-iso Cyanatobutane, 1-isocyanato-4-methoxybutane, 1-isocyanato-4-ethoxybutane, methylisocyanatoformate, isocyanatocyclopentane, 1-isocyanatopentane, 1- Isocyanato-5-methoxypentane, 1-isocyanato-5-ethoxypentane, 2-(isocyanatomethyl)furan, isocyanatocyclohexane, 1-isocyanatohexane, 1-isocyanato -6-methoxyhexane, 1-isocyanato-6-ethoxyhexane, ethyl isocyanatoacetate, isocyanatocyclopentane, isocyanatomethyl (cyclohexane), monomethylene diisocyanate, dimethylene diisocyanate, Trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, nonamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, 1,3-diisocyanate, 1 ,4-diisocyanato-2-butene, 1,4-diisocyanato-2-fluorobutane, 1,4-diisocyanato-2,3-difluorobutane, 1,5-diisocyanato- 2-pentene, 1,5-diisocyanato-2-methylpentane, 1,6-diisocyanato-2-hexene, 1,6-diisocyanato-3-hexene, 1,6-diisocyanato-3 -Fluorohexane, 1,6-diisocyanato-3,4-difluorohexane, toluene diisocyanate, xylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, 1,2-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, 1, 3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, 1,2-diisocyanatocyclohexane, 1,3-diisocyanatocyclohexane, 1,4- Diisocyanatocyclohexane, dicyclohexylmethane-1,1'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-2,2'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-3,3'-diisocyanate, dicyclo Hexylmethane-4,4'-diisocyanate, isophorone diisocyanate, and biuret, isocyanurate, adduct and bifunctional type modified by the basic structures of formulas (10-1) to (10-4) respectively Polyisocyanates and the like are mentioned (in the formula, R 5 and R 6 are each an arbitrary hydrocarbon group).

[화학식 23][Formula 23]

Figure 112014060518436-pct00023
Figure 112014060518436-pct00023

[화학식 24][Formula 24]

Figure 112014060518436-pct00024
Figure 112014060518436-pct00024

[화학식 25][Formula 25]

Figure 112014060518436-pct00025
Figure 112014060518436-pct00025

[화학식 26][Formula 26]

Figure 112014060518436-pct00026
Figure 112014060518436-pct00026

이소시아나토기를 갖는 화합물 중에서도, 양호한 보호 피막을 형성하기 위해, 일반식 (10-5) 로 나타내는 화합물이 바람직하다.Among the compounds having an isocyanato group, in order to form a good protective film, a compound represented by the general formula (10-5) is preferable.

[화학식 27][Formula 27]

Figure 112014060518436-pct00027
Figure 112014060518436-pct00027

(식 중, A 는 수소 원자, 탄소 원자, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 인 원자, 및 할로겐 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 원자로 구성된 탄소수 1 ∼ 20 의 유기기를 나타내고, n' 는 2 이상의 정수이다)(In the formula, A represents an organic group having 1 to 20 carbon atoms composed of an atom selected from the group consisting of a hydrogen atom, a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom, and a halogen atom, and n'is an integer of 2 or more. )

수소 원자, 탄소 원자, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 인 원자, 및 할로겐 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 원자로 구성된 탄소수 1 ∼ 20 의 유기기란, 탄소 원자 및 수소 원자로 구성되는 유기기 외에, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 인 원자, 또는 할로겐 원자를 함유하고 있어도 되는 유기기를 의미한다. 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 인 원자, 또는 할로겐 원자를 함유하고 있어도 되는 유기기란, 골격의 탄소 원자의 일부가 이들 원자로 치환되어 있는 유기기, 혹은 이들 원자로 구성된 치환기를 갖는 유기기를 함유하는 것을 의미한다.An organic group having 1 to 20 carbon atoms consisting of an atom selected from the group consisting of a hydrogen atom, a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom, and a halogen atom means, in addition to the organic group consisting of carbon atoms and hydrogen atoms, a nitrogen atom, It means an organic group which may contain an oxygen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom, or a halogen atom. An organic group which may contain a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom, or a halogen atom means an organic group in which some of the carbon atoms in the skeleton are substituted with these atoms, or an organic group having a substituent composed of these atoms. it means.

일반식 (10-5) 로 나타내는 화합물의 분자량은 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이다. 분자량은, 바람직하게는 80 이상이고, 보다 바람직하게는 115 이상, 더욱 바람직하게는 180 이상이고, 또, 400 이하이고, 보다 바람직하게는 270 이하이다. 이 범위이면, 비수계 전해액에 대한 일반식 (10-5) 로 나타내는 화합물의 용해성을 확보하기 쉽고, 본 발명의 효과가 발현되기 쉽다. 일반식 (10-5) 로 나타내는 화합물의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지된 방법을 임의로 선택하여 제조하는 것이 가능하다.The molecular weight of the compound represented by the general formula (10-5) is not particularly limited, and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. The molecular weight is preferably 80 or more, more preferably 115 or more, still more preferably 180 or more, and 400 or less, and more preferably 270 or less. In this range, it is easy to ensure the solubility of the compound represented by the general formula (10-5) in the non-aqueous electrolytic solution, and the effects of the present invention are easily expressed. The method for producing the compound represented by the general formula (10-5) is not particularly limited, and a known method can be arbitrarily selected and produced.

일반식 (10-5) 에 있어서의 A 의 구체예로는, 예를 들어,As a specific example of A in General Formula (10-5), for example,

알킬렌기 또는 그 유도체, 알케닐렌기 또는 그 유도체, 시클로알킬렌기 또는 그 유도체, 알키닐렌기 또는 그 유도체, 시클로알케닐렌기 또는 그 유도체, 아릴렌기 또는 그 유도체, 카르보닐기 또는 그 유도체, 술포닐기 또는 그 유도체, 술피닐기 또는 그 유도체, 포스포닐기 또는 그 유도체, 포스피닐기 또는 그 유도체, 아미드기 또는 그 유도체, 이미드기 또는 그 유도체, 에테르기 또는 그 유도체, 티오에테르기 또는 그 유도체, 보린산기 또는 그 유도체, 보란기 또는 그 유도체 등을 들 수 있다.Alkylene group or its derivative, alkenylene group or its derivative, cycloalkylene group or its derivative, alkynylene group or its derivative, cycloalkenylene group or its derivative, arylene group or its derivative, carbonyl group or its derivative, sulfonyl group or its A derivative, a sulfinyl group or a derivative thereof, a phosphonyl group or a derivative thereof, a phosphinyl group or a derivative thereof, an amide group or a derivative thereof, an imide group or a derivative thereof, an ether group or a derivative thereof, a thioether group or a derivative thereof, a boric acid group, or And derivatives thereof, borane groups, or derivatives thereof.

이들 중에서도, 전지 특성 향상의 점에서, 알킬렌기 또는 그 유도체, 알케닐렌기 또는 그 유도체, 시클로알킬렌기 또는 그 유도체, 알키닐렌기 또는 그 유도체, 아릴렌기 또는 그 유도체가 바람직하다. 또, B 가 치환기를 가져도 되는 탄소수 2 내지 14 의 유기기인 것이 보다 바람직하다.Among these, from the viewpoint of improving battery characteristics, an alkylene group or a derivative thereof, an alkenylene group or a derivative thereof, a cycloalkylene group or a derivative thereof, an alkynylene group or a derivative thereof, an arylene group or a derivative thereof are preferable. Moreover, it is more preferable that B is a C2-C14 organic group which may have a substituent.

일반식 (10-5) 로 나타내는 화합물의 구체예로는, 예를 들어, 모노메틸렌디이소시아네이트, 디메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 펜타메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 헵타메틸렌디이소시아네이트, 옥타메틸렌디이소시아네이트, 노나메틸렌디이소시아네이트, 데카메틸렌디이소시아네이트, 1,3-디이소시아나토프로판, 1,4-디이소시아나토-2-부텐, 1,4-디이소시아나토-2-플루오로부탄, 1,4-디이소시아나토-2,3-디플루오로부탄, 1,5-디이소시아나토-2-펜텐, 1,5-디이소시아나토-2-메틸펜탄, 1,6-디이소시아나토-2-헥센, 1,6-디이소시아나토-3-헥센, 1,6-디이소시아나토-3-플루오로헥산, 1,6-디이소시아나토-3,4-디플루오로헥산, 톨루엔디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 1,2-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 1,4-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 1,2-디이소시아나토시클로헥산, 1,3-디이소시아나토시클로헥산, 1,4-디이소시아나토시클로헥산, 디시클로헥실메탄-1,1'-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-2,2'-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-3,3'-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 또, 각각 식 (10-1) ∼ (10-4) 의 기본 구조로 나타내는 뷰렛, 이소시아누레이트, 애덕트, 및 2 관능 타입의 변성 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다 (식 중, R5 및 R6 은 각각 임의의 탄화수소기이다).As a specific example of the compound represented by general formula (10-5), for example, monomethylene diisocyanate, dimethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, Heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, nonamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, 1,3-diisocyanatopropane, 1,4-diisocyanato-2-butene, 1,4-diisocyanato-2 -Fluorobutane, 1,4-diisocyanato-2,3-difluorobutane, 1,5-diisocyanato-2-pentene, 1,5-diisocyanato-2-methylpentane, 1,6 -Diisocyanato-2-hexene, 1,6-diisocyanato-3-hexene, 1,6-diisocyanato-3-fluorohexane, 1,6-diisocyanato-3,4-difluoro Hexane, toluene diisocyanate, xylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, 1,2-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, 1,4-bis(isocyanate) Natomethyl)cyclohexane, 1,2-diisocyanatocyclohexane, 1,3-diisocyanatocyclohexane, 1,4-diisocyanatocyclohexane, dicyclohexylmethane-1,1'-diisocyanate, dish Chlohexylmethane-2,2'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-3,3'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, isophorone diisocyanate, and the formula (10- Biuret, isocyanurate, adduct, and bifunctional-type modified polyisocyanates represented by the basic structures of 1) to (10-4), and the like (in the formula, R 5 and R 6 are each arbitrary hydrocarbon It is).

[화학식 28][Formula 28]

Figure 112014060518436-pct00028
Figure 112014060518436-pct00028

[화학식 29][Chemical Formula 29]

Figure 112014060518436-pct00029
Figure 112014060518436-pct00029

[화학식 30][Formula 30]

Figure 112014060518436-pct00030
Figure 112014060518436-pct00030

[화학식 31][Formula 31]

Figure 112014060518436-pct00031
Figure 112014060518436-pct00031

이들 중, 트리메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 (HMDI), 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산 (BIMCH), 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 식 (10-1) ∼ (10-4) 의 기본 구조로 나타내는 뷰렛, 이소시아누레이트, 애덕트, 및 2 관능 타입의 변성 폴리이소시아네이트가 보다 안정적인 피막을 형성하는 점에서 바람직하다.Among these, trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HMDI), 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (BIMCH), dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, formula (10- Biuret, isocyanurate, adduct, and bifunctional type modified polyisocyanate represented by the basic structures of 1) to (10-4) are preferable from the viewpoint of forming a more stable film.

또, 상기 서술한 이소시아네이트 화합물은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병용해도 된다.Moreover, the isocyanate compound mentioned above may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

비수계 전해액 전체에 대한 일반식 (10-5) 로 나타내는 화합물의 배합량에 제한은 없고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이지만, 비수계 전해액에 대해, 통상적으로 0.001 질량% 이상, 바람직하게는 0.01 질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.1 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.2 질량% 이상, 또, 통상적으로 5 질량% 이하, 바람직하게는 4.0 질량% 이하, 보다 바람직하게는 3.0 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 2 질량% 이하이다. 함유량이 상기 범위 내이면, 사이클, 보존 등의 내구성을 향상시킬 수 있어, 본 발명의 효과를 충분히 발휘할 수 있다.The compounding amount of the compound represented by the general formula (10-5) with respect to the whole non-aqueous electrolyte is not limited, and it is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but with respect to the non-aqueous electrolyte, usually 0.001 mass% or more, Preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 0.2% by mass or more, and usually 5% by mass or less, preferably 4.0% by mass or less, more preferably 3.0% by mass Hereinafter, it is more preferably 2% by mass or less. When the content is within the above range, durability such as cycle and storage can be improved, and the effects of the present invention can be sufficiently exhibited.

<그 밖의 보조제><Other supplements>

본 발명의 비수계 전해액 이차 전지에 있어서, 공지된 그 밖의 보조제를 사용할 수 있다. 그 밖의 보조제로는, 에리트리탄카보네이트, 스피로-비스-디메틸렌카보네이트, 메톡시에틸-메틸카보네이트 등의 카보네이트 화합물 ; 무수 숙신산, 무수 글루타르산, 무수 말레산, 무수 시트라콘산, 무수 글루타콘산, 무수 이타콘산, 무수 디글리콜산, 시클로헥산디카르복실산 무수물, 시클로펜탄테트라카르복실산 2 무수물 및 페닐숙신산 무수물 등의 카르복실산 무수물 ; 2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸, 3,9-디비닐-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸 등의 스피로 화합물 ; 에틸렌술파이트, 플루오로술폰산메틸, 플루오로술폰산에틸, 메탄술폰산메틸, 메탄술폰산에틸, 에탄술폰산메틸, 에탄술폰산에틸, 부술판, 술포렌, 디페닐술폰, N,N-디메틸메탄술폰아미드, N,N-디에틸메탄술폰아미드 등의 함황 화합물 ; 1-메틸-2-피롤리디논, 1-메틸-2-피페리돈, 3-메틸-2-옥사졸리디논, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 및 N-메틸숙신이미드 등의 함질소 화합물 ; 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 시클로헵탄 등의 탄화수소 화합물, 플루오로벤젠, 디플루오로벤젠, 헥사플루오로벤젠, 벤조트리플루오라이드 등의 함불소 방향족 화합물 ; 메틸디메틸포스피네이트, 에틸디메틸포스피네이트, 에틸디에틸포스피네이트, 트리메틸포스포노포르메이트, 트리에틸포스포노포르메이트, 트리메틸포스포노아세테이트, 트리에틸포스포노아세테이트, 트리메틸-3-포스포노프로피오네이트, 트리에틸-3-포스포노프로피오네이트 등의 함인 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 이들 보조제를 첨가함으로써, 고온 보존 후의 용량 유지 특성이나 사이클 특성을 향상시킬 수 있다.In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, other known auxiliary agents can be used. Examples of other auxiliary agents include carbonate compounds such as erytritan carbonate, spiro-bis-dimethylene carbonate, and methoxyethyl-methyl carbonate; Succinic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, glutaconic anhydride, itaconic anhydride, diglycolic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride and phenylsuccinic acid Carboxylic anhydrides such as anhydrides; Spiro compounds such as 2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane and 3,9-divinyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane; Ethylene sulfite, methyl fluorosulfonate, ethyl fluorosulfonate, methyl methanesulfonate, ethyl methanesulfonate, methyl ethanesulfonate, ethyl ethanesulfonic acid, busulfan, sulforene, diphenylsulfone, N,N-dimethylmethanesulfonamide, N And sulfur-containing compounds such as N-diethylmethanesulfonamide; 1-methyl-2-pyrrolidinone, 1-methyl-2-piperidone, 3-methyl-2-oxazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and N-methylsuccinimide, etc. Nitrogen-containing compounds; Hydrocarbon compounds such as heptane, octane, nonane, decane, and cycloheptane, and fluorinated aromatic compounds such as fluorobenzene, difluorobenzene, hexafluorobenzene, and benzotrifluoride; Methyl dimethyl phosphinate, ethyl dimethyl phosphinate, ethyl diethyl phosphinate, trimethylphosphonoformate, triethylphosphonoformate, trimethylphosphonoacetate, triethylphosphonoacetate, trimethyl-3-phosphonopro Phosphorus compounds, such as cypionate and triethyl-3-phosphonopropionate, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. By adding these auxiliary agents, the capacity retention characteristics and cycle characteristics after high temperature storage can be improved.

이들 중에서도, 에틸렌술파이트, 플루오로술폰산메틸, 메탄술폰산메틸, 에탄술폰산메틸, 메탄술폰산에틸, 부술판, 1,4-부탄디올비스(2,2,2-트리플루오로에탄술포네이트) 등의 함황 화합물이, 고온 보존 후의 용량 유지 특성이나 사이클 특성을 향상시키는 효과가 큰 점에서 특히 바람직하다.Among these, sulfur-containing, such as ethylene sulfite, methyl fluorosulfonate, methyl methanesulfonate, methyl ethanesulfonate, ethyl methanesulfonate, busulfan, and 1,4-butanediolbis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate) The compound is particularly preferable because it has a large effect of improving capacity retention characteristics and cycle characteristics after high temperature storage.

그 밖의 보조제의 배합량은 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 임의이다. 그 밖의 보조제는, 비수계 전해액 100 질량% 중, 바람직하게는 0.01 질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.1 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.2 질량% 이상이고, 또, 5 질량% 이하, 보다 바람직하게는 3 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 1 질량% 이하이다. 이 범위이면, 그 밖의 보조제의 효과를 충분히 발현시키기 쉽고, 고부하 방전 특성 등의 전지의 특성이 저하된다는 사태도 회피하기 쉽다.The blending amount of the other auxiliary agents is not particularly limited, and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. Other auxiliary agents are, in 100% by mass of the non-aqueous electrolytic solution, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 0.2% by mass or more, and 5% by mass or less, more preferably Is 3% by mass or less, more preferably 1% by mass or less. Within this range, it is easy to sufficiently express the effects of other auxiliary agents, and it is easy to avoid the situation that the battery characteristics such as high-load discharge characteristics are deteriorated.

이상에 기재해 온 비수계 전해액은, 본 발명의 비수계 전해액 이차 전지의 내부에 존재하는 것도 포함된다. 구체적으로는, 리튬염이나 용매, 보조제 등의 비수계 전해액의 구성 요소를 별도 합성하고, 실질적으로 단리된 것으로부터 비수계 전해액을 조제하여, 하기에 기재하는 방법으로 별도로 조립한 전지 내에 주액하여 얻은 비수계 전해액 이차 전지 내의 비수계 전해액인 경우나, 본 발명에 관련된 비수계 전해액의 구성 요소를 개별적으로 전지 내에 넣어 두고, 전지 내에서 혼합시킴으로써, 본 발명에 관련된 비수계 전해액과 동일한 조성을 얻는 경우, 나아가서는 본 발명에 관련된 비수계 전해액을 구성하는 화합물을 그 비수계 전해액 이차 전지 내에서 발생시켜, 본 발명에 관련된 비수계 전해액과 동일한 조성을 얻는 경우도 포함되는 것으로 한다.The nonaqueous electrolyte solution described above includes those present inside the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention. Specifically, constituents of a non-aqueous electrolyte such as lithium salt, solvent, and auxiliary are separately synthesized, and a non-aqueous electrolyte is prepared from the substantially isolated one, and obtained by injecting into a separately assembled battery by the method described below. In the case of a non-aqueous electrolyte solution in a non-aqueous electrolyte secondary battery, or a case of obtaining the same composition as the non-aqueous electrolyte solution according to the present invention by individually placing the constituents of the non-aqueous electrolyte solution according to the present invention into the battery and mixing in the battery, Furthermore, it is assumed that a case where the compound constituting the non-aqueous electrolyte according to the present invention is generated in the non-aqueous electrolyte secondary battery to obtain the same composition as the non-aqueous electrolyte according to the present invention is also included.

본 발명에 관련된 비수계 전해액은, 정극의 상한 동작 전위가 Li/Li+ 기준으로 4.5 V 이상, 바람직하게는 4.55 V 이상, 보다 바람직하게는 4.60 V 이상에서 사용되는 이차 전지용의 전해액으로서 바람직하게 사용된다. 한편, 정극의 상한 동작 전위는, Li/Li+ 기준으로 통상적으로 5.05 V 이하이다. 또, 본 발명의 실시예에서 기재하는 바와 같이 상한 동작 전위를 보다 낮게 설정한 전지를 사용하면, 전지의 내구성이 향상되기 때문에, 전지 사용 용도에 따라서는 바람직한 경우가 있다.The non-aqueous electrolyte according to the present invention is preferably used as an electrolyte for a secondary battery used in which the upper limit operating potential of the positive electrode is at least 4.5 V, preferably at least 4.55 V, more preferably at least 4.60 V based on Li/Li + do. On the other hand, the upper limit operating potential of the positive electrode is usually 5.05 V or less based on Li/Li + . In addition, as described in the embodiments of the present invention, if a battery with a lower upper limit operating potential is used, the durability of the battery is improved, and therefore, depending on the intended use of the battery, it may be preferable.

2. 정극2. Positive electrode

<정극 활물질><positive electrode active material>

이하에 정극에 사용되는 정극 활물질에 대해 서술한다.The positive electrode active material used for the positive electrode is described below.

(조성)(Furtherance)

정극 활물질로는, 전기 화학적으로 리튬 이온을 흡장·방출 가능한 것이면 특별히 제한되지 않지만, Li 와 Mn 외에 적어도 1 종 이상의 금속 원소를 함유하는 천이 금속계 화합물, 적어도 Li, Ni, Co 및/또는 Mn 을 함유하는 천이 금속계 화합물, 및 평균 산화수가 +4 와 +3 의 천이 금속 원소를 각각 1 종 이상 함유하는 혼합 원자가 천이 금속계 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 것이 바람직하다.The positive electrode active material is not particularly limited as long as it can electrochemically occlude and release lithium ions, but a transition metal compound containing at least one or more metal elements other than Li and Mn, and at least Li, Ni, Co and/or Mn. It is preferable to contain at least one selected from the group consisting of a transition metal compound and a mixed-valent transition metal compound each containing at least one transition metal element having an average oxidation number of +4 and +3.

천이 금속계 화합물의 구체예로는, 하기 일반식 (4) ∼ (6) 으로 나타내는 리튬 천이 금속계 화합물을 들 수 있다.As a specific example of a transition metal type compound, the lithium transition metal type compound represented by following General formulas (4)-(6) is mentioned.

Li[LiaMxMn2 -x-a]O4+δ … (4)Li[Li a M x Mn 2 -xa ]O 4+δ … (4)

(식 (4) 중, 0 ≤ a ≤ 0.3, 0.4 < x < 1.1, -0.5 < δ < 0.5 를 만족하고, M 은 Ni, Cr, Fe, Co 및 Cu 에서 선택되는 천이 금속 중 적어도 1 종을 나타낸다)(In formula (4), 0 ≤ a ≤ 0.3, 0.4 <x <1.1, -0.5 <δ <0.5 is satisfied, and M is at least one of transition metals selected from Ni, Cr, Fe, Co, and Cu. Indicate)

LixM1yM2zO2 … (5)Li x M1 y M2 z O 2 ... (5)

(식 (5) 중, 1 ≤ x ≤ 1.3, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 0.3, -0.1 ≤ δ ≤ 0.1 을 만족하고, M1 은 Ni, Co 및/또는 Mn 을 나타내고, M2 는 Fe, Cr, V, Ti, Cu, Ga, Bi, Sn, B, P, Zn, Mg, Ge, Nb, W, Ta, Be, Al, Ca, Sc 및 Zr 에서 선택되는 원소 중 적어도 1 종을 나타낸다)(In formula (5), 1 ≤ x ≤ 1.3, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 0.3, -0.1 ≤ δ ≤ 0.1 is satisfied, M1 represents Ni, Co and/or Mn, and M2 represents Fe , Cr, V, Ti, Cu, Ga, Bi, Sn, B, P, Zn, Mg, Ge, Nb, W, Ta, Be, Al, Ca, Sc, and at least one of the elements selected from Zr )

αLi2MO3·(1-α)LiM'O2 … (6)αLi2MO3·(1-α)LiM'O2 … (6)

(식 (6) 중, 0 < α < 1 을 만족하고, M 은 평균 산화수가 +4 인 금속 원소 중 적어도 1 종, 또, M' 는 평균 산화수가 +3 인 금속 원소 중 적어도 1 종을 나타낸다)(In formula (6), 0 <α <1 is satisfied, M represents at least one of the metal elements with an average oxidation number of +4, and M'represents at least one of the metal elements with an average oxidation number of +3. )

일반식 (4) 로 나타내는 리튬 천이 금속계 화합물의 천이 금속으로는, Ni, Cr, Mn, Fe, Co 및 Cu 가 바람직하고, 구체예로는 LiMn2O4, Li2MnO4, Li1 + aMn2O4 (a ; 0 < a ≤ 3.0) 등의 리튬·망간 복합 산화물, LiMnxNi2 - xO4, Li1 + aMn1 .5Ni0 .5O4 (a ; 0 < a ≤ 3.0) 등의 리튬·니켈·망간 복합 산화물을 들 수 있다.As the transition metal of the lithium transition metal compound represented by the general formula (4), Ni, Cr, Mn, Fe, Co and Cu are preferable, and as specific examples, LiMn 2 O 4 , Li 2 MnO 4 , Li 1 + a Mn 2 O 4 (a; 0 <a ≤ 3.0) lithium manganese compound oxide such as, LiMn x Ni 2 - x O 4, Li 1 + a Mn 1 .5 Ni 0 .5 O 4 (a; 0 <a ≦3.0) and other lithium-nickel-manganese composite oxides.

일반식 (5) 로 나타내는 리튬 천이 금속계 화합물의 천이 금속으로는, V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 등이 바람직하고, 구체예로는, LiCoO2 등의 리튬·코발트 복합 산화물, LiMnO2 등의 리튬·망간 복합 산화물, LiNiO2 등의 리튬·니켈 복합 산화물 등을 들 수 있다. 또한, 식 (5) 중, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 0.3 을 만족하는 것이지만, y 와 z 가 함께 0 이 되는 경우, 즉, 천이 금속을 함유하지 않는 것은 일반식 (5) 로 나타내는 리튬 천이 금속계 화합물에 함유되지 않는 것으로 한다.As the transition metal of the lithium transition metal compound represented by the general formula (5), V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, etc. are preferable, and as a specific example, lithium-cobalt composites such as LiCoO 2 Oxides, lithium-manganese composite oxides such as LiMnO 2 , lithium-nickel composite oxides such as LiNiO 2, and the like. In addition, in Formula (5), 0 ≤ y ≤ 1 and 0 ≤ z ≤ 0.3 are satisfied, but when y and z are 0 together, that is, that does not contain a transition metal, it is represented by General Formula (5). It shall not be contained in the lithium transition metal compound.

또, 이들 리튬 천이 금속 복합 산화물의 주체가 되는 천이 금속 원자의 일부를 Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si 등의 다른 금속으로 치환한 것 등을 들 수 있고, 구체예로는, 리튬·니켈·코발트·알루미늄 복합 산화물, 리튬·코발트·니켈 복합 산화물, 리튬·코발트·망간 복합 산화물, 리튬·니켈·망간 복합 산화물, 리튬·니켈·코발트·망간 복합 산화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 전지 특성이 양호하기 때문에, 리튬·니켈·망간 복합 산화물, 리튬·니켈·코발트·망간 복합 산화물이 바람직하다. 예를 들어, LiNixMn1 - xO2, LiNixCoyAl1-x-yO2, LiNixCoyMnzO2 (x + y + z = 1), LiMnxAl2 - xO4, αLi2MO3·(1-α)LiM'O2 (0 < α < 1), Li2MPO4F, Li2MSiO4, LiMPO4 (M=Fe, Ni, Mn, Co) 등을 들 수 있다.In addition, some of the transition metal atoms that are the main bodies of these lithium transition metal composite oxides are other than Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, etc. And those substituted with metals, and specific examples include lithium-nickel-cobalt-aluminum composite oxide, lithium-cobalt-nickel composite oxide, lithium-cobalt-manganese composite oxide, lithium-nickel-manganese composite oxide, Lithium-nickel-cobalt-manganese composite oxides, and the like. Among these, since battery characteristics are good, a lithium-nickel-manganese composite oxide and a lithium-nickel-cobalt-manganese composite oxide are preferable. For example, LiNi x Mn 1 - x O 2 , LiNi x Co y Al 1-xy O 2 , LiNi x Co y Mn z O 2 (x + y + z = 1), LiMn x Al 2 - x O 4 , αLi 2 MO 3 ·(1-α)LiM'O 2 (0 <α <1), Li 2 MPO 4 F, Li 2 MSiO 4 , LiMPO 4 (M=Fe, Ni, Mn, Co), etc. I can.

치환된 것의 구체예로는, 예를 들어, Li1 + aNi0 .5Mn0 .5O2, Li1 + aNi0 .8Co0 .2O2, Li1+aNi0.85Co0.10Al0.05O2, Li1 + aNi0 .33Co0 .33Mn0 .33O2, Li1 + aNi0 .45Mn0 .45Co0 .1O2, Li1+aNi0.475Mn0.475Co0.05O2, Li1 + aMn1 .8Al0 .2O4, xLi2MnO3·(1-x)Li1 + aMO2 (M=천이 금속이고, 예를 들어, Li, Ni, Mn 및 Co 로 이루어지는 군에서 선택되는 금속 등) 등을 들 수 있다 (a : 0 < a ≤ 3.0). 이들 치환 금속 원소의 조성식 중에서의 비율은, 그것을 사용한 전지의 전지 특성이나 재료의 비용 등의 관계에 의해 적절히 조절된다.Specific examples of what is substituted, for example, Li 1 + a Mn Ni 0 .5 0 .5 O 2, Li 1 + a Ni 0 .8 .2 0 Co O 2, Li 1 + a Ni 0.85 Co 0.10 Al 0.05 O 2, Li 1 + a Ni 0 .33 Co 0 .33 Mn 0 .33 O 2, Li 1 + a Ni 0 .45 Mn 0 .45 Co 0 .1 O 2, Li 1 + a Ni 0.475 Mn 0.475 Co 0.05 O 2, Li 1 + a Mn 1 .8 Al 0 .2 O 4, xLi and 2 MnO 3 · (1-x ) Li 1 + a MO 2 (M = transition metal, for example, Li, A metal selected from the group consisting of Ni, Mn, and Co) and the like (a: 0 <a ≤ 3.0). The ratio in the composition formula of these substituted metal elements is appropriately adjusted depending on the relationship such as the battery characteristics of the battery using the same and the cost of materials.

또, 리튬 천이 금속계 화합물로는 상기 일반식 (6) 으로 나타내는 바와 같이 αLi2MO3·(1-α)LiM'O2 를 들 수 있다. 여기서 0 < α < 1 을 만족하는 수이고, M 은 평균 산화수가 +4 인 금속 원소 중 적어도 1 종이며, 바람직하게는 Mn, Zr, Ti, Ru, Re 및 Pt 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이고, 보다 바람직하게는 Mn, Zr 및 Ti 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이다. M' 는 평균 산화수가 +3 인 금속 원소 중 적어도 1 종이고, 바람직하게는 V, Mn, Fe, Co 및 Ni 로 이루어지는 군에서 선택되는 금속 원소 중 적어도 1 종이고, 보다 바람직하게는 Mn, Co 및 Ni 로 이루어지는 군에서 선택되는 금속 원소 중 적어도 1 종이다.Further, as the lithium transition metal compound, αLi 2 MO 3 ·(1-α)LiM'O 2 can be mentioned as represented by the general formula (6). Here, 0 <α <1 is a number that satisfies, M is at least one metal element with an average oxidation number of +4, preferably at least 1 selected from the group consisting of Mn, Zr, Ti, Ru, Re, and Pt. It is a species, more preferably at least one species selected from the group consisting of Mn, Zr and Ti. M'is at least one metal element having an average oxidation number of +3, preferably at least one metal element selected from the group consisting of V, Mn, Fe, Co, and Ni, and more preferably Mn, Co And at least one metal element selected from the group consisting of Ni.

이들 정극 활물질 중에서, 전지 단자간 개로 전압이 높은 전지용의 정극으로서, 상기 일반식 (4), 상기 일반식 (6) 을 사용하는 것이, 보다 바람직하게는 상기 일반식 (4) 를 사용하는 것이 정극 활물질의 안정성의 관점에서 바람직하다. 구체적으로는, 상기 일반식 (4) 로 나타내는 리튬 천이 금속계 화합물 중, LiMnxNi2 - xO4, Li1+aMn1.5Ni0.5O4 (a ; 0 < a ≤ 3.0) 등의 리튬·니켈·망간 복합 산화물이 정극 활물질의 안정성, 충전 용량의 관점에서 바람직하다.Among these positive electrode active materials, as a positive electrode for a battery having a high open voltage between battery terminals, it is preferable to use the general formula (4) and the general formula (6), more preferably the general formula (4) It is preferable from the viewpoint of stability of the active material. Specifically, among the lithium transition metal compounds represented by the general formula (4), lithium such as LiMn x Ni 2 - x O 4 and Li 1+a Mn 1.5 Ni 0.5 O 4 (a; 0 <a ≤ 3.0) A nickel-manganese composite oxide is preferable from the viewpoint of stability and charging capacity of the positive electrode active material.

본 발명에 있어서는 특별히 한정되지는 않지만, 리튬 함유 천이 금속 인산 화합물도 정극 활물질로서 바람직하게 사용되고, 리튬 함유 천이 금속 인산 화합물의 천이 금속으로는, V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 등이 바람직하고, 구체예로는, 예를 들어, LiFePO4, Li3Fe2(PO4)3, LiFeP2O7 등의 인산철류, LiCoPO4 등의 인산코발트류, 이들 리튬 천이 금속 인산 화합물의 주체가 되는 천이 금속 원자의 일부를 Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Nb, Si 등의 다른 원소로 치환한 것 등을 들 수 있다.In the present invention, although it is not particularly limited, a lithium-containing transition metal phosphate compound is also preferably used as a positive electrode active material, and as the transition metal of the lithium-containing transition metal phosphate compound, V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and the like are preferable, and specific examples include, for example, iron phosphates such as LiFePO 4 , Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 , LiFeP 2 O 7 , cobalt phosphates such as LiCoPO 4 , and lithium transition metal phosphoric acid. Some of the transition metal atoms that are the main body of the compound are substituted with other elements such as Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Nb, Si, etc. And the like.

또, 정극 활물질에 인산리튬을 함유시키면, 연속 충전 특성이 향상되므로 바람직하다. 인산리튬의 사용에 제한은 없지만, 상기의 정극 활물질과 인산리튬을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 사용하는 인산리튬의 양은 상기 정극 활물질과 인산리튬의 합계에 대해, 하한이 바람직하게는 0.1 질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.3 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.5 질량% 이상이고, 상한이 바람직하게는 10 질량% 이하, 보다 바람직하게는 8 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 5 질량% 이하이다.Further, when lithium phosphate is contained in the positive electrode active material, since the continuous charging characteristic is improved, it is preferable. Although there is no restriction on the use of lithium phosphate, it is preferable to use a mixture of the positive electrode active material and lithium phosphate. The amount of lithium phosphate used is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, further preferably 0.5% by mass or more, and the upper limit is preferably with respect to the total of the positive electrode active material and lithium phosphate. Is 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less, and still more preferably 5% by mass or less.

(표면 피복)(Surface coating)

또, 상기 정극 활물질의 표면에 이것과는 상이한 조성의 물질이 부착된 것을 사용해도 된다. 표면 부착 물질로는, 산화알루미늄, 산화규소, 산화티탄, 산화지르코늄, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화붕소, 산화안티몬, 산화비스무트 등의 산화물, 황산리튬, 황산나트륨, 황산칼륨, 황산마그네슘, 황산칼슘, 황산알루미늄 등의 황산염, 탄산리튬, 탄산칼슘, 탄산마그네슘 등의 탄산염, 탄소 등을 들 수 있다.Further, a substance having a composition different from this may be used on the surface of the positive electrode active material. As the surface adhesion substance, oxides such as aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide, bismuth oxide, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, And sulfates such as aluminum sulfate, carbonates such as lithium carbonate, calcium carbonate, and magnesium carbonate, and carbon.

이들 표면 부착 물질은, 예를 들어, 용매에 용해 또는 현탁시켜 그 정극 활물질에 함침 첨가, 건조시키는 방법, 표면 부착 물질 전구체를 용매에 용해 또는 현탁시켜 그 정극 활물질에 함침 첨가 후, 가열 등에 의해 반응시키는 방법, 정극 활물질 전구체에 첨가하여 동시에 소성하는 방법 등에 의해 그 정극 활물질 표면에 부착시킬 수 있다. 또한, 탄소를 부착시키는 경우에는, 탄소질을, 예를 들어, 활성탄 등의 형태로 나중에 기계적으로 부착시키는 방법도 사용할 수도 있다.These surface-attached substances are, for example, dissolved or suspended in a solvent and impregnated to the positive electrode active material, followed by drying, dissolving or suspending the surface-attached substance precursor in a solvent and impregnating the positive electrode active material, followed by heating, etc. It can adhere to the surface of the positive electrode active material by a method of making, adding to the positive electrode active material precursor and simultaneously firing. Further, in the case of attaching carbon, a method of mechanically attaching the carbonaceous material later in the form of, for example, activated carbon may also be used.

표면 부착 물질의 양으로는, 그 정극 활물질에 대해 질량으로, 하한으로서 바람직하게는 0.1 ppm 이상, 보다 바람직하게는 1 ppm 이상, 더욱 바람직하게는 10 ppm 이상, 상한으로서 바람직하게는 20 % 이하, 보다 바람직하게는 10 % 이하, 더욱 바람직하게는 5 % 이하로 사용된다. 표면 부착 물질에 의해, 정극 활물질 표면에서의 전해액의 산화 반응을 억제할 수 있어, 전지 수명을 향상시킬 수 있지만, 그 부착량이 지나치게 적은 경우 그 효과는 충분히 발현되지 않고, 지나치게 많은 경우에는, 리튬 이온의 출입을 저해하기 때문에 저항이 증가하는 경우가 있다.The amount of the substance attached to the surface is by mass relative to the positive electrode active material, preferably 0.1 ppm or more as a lower limit, more preferably 1 ppm or more, still more preferably 10 ppm or more, and preferably 20% or less as an upper limit, More preferably, it is used at 10% or less, still more preferably 5% or less. The surface-attached substance can suppress the oxidation reaction of the electrolyte solution on the surface of the positive electrode active material and improve the battery life. However, if the amount of adhesion is too small, the effect is not sufficiently expressed, and if the amount is too large, lithium ion The resistance may increase because it impedes the entry and exit.

본 발명에 있어서는, 정극 활물질의 표면에 이것과는 상이한 조성의 물질이 부착된 것도 「정극 활물질」 에 포함된다.In the present invention, also included in the "positive electrode active material" that a substance having a composition different from this adheres to the surface of the positive electrode active material.

(형상)(shape)

정극 활물질의 입자의 형상은, 종래 사용되는 바와 같은 괴상, 다면체상, 구상, 타원 구상, 판상, 침상, 주상 (柱狀) 등을 들 수 있다. 또, 일차 입자가 응집하여, 이차 입자를 형성하고 있어도 된다.As for the shape of the particle|grains of a positive electrode active material, a block shape, a polyhedron shape, a spherical shape, an elliptical spherical shape, a plate shape, a needle shape, a column shape, etc. as conventionally used are mentioned. Moreover, primary particles may aggregate to form secondary particles.

(탭 밀도)(Tap density)

정극 활물질의 탭 밀도는, 바람직하게는 0.5 g/㎤ 이상, 보다 바람직하게는 0.8 g/㎤ 이상, 더욱 바람직하게는 1.0 g/㎤ 이상이다. 그 정극 활물질의 탭 밀도가 상기 하한을 하회하면, 정극 활물질층 형성시에 필요한 분산매량이 증가함과 함께, 도전재나 결착제의 필요량이 증가하여, 정극 활물질층에 대한 정극 활물질의 충전율이 제약되고, 전지 용량이 제약되는 경우가 있다. 탭 밀도가 높은 복합 산화물 분체를 사용함으로써, 고밀도의 정극 활물질층을 형성할 수 있다. 탭 밀도는 일반적으로 클수록 바람직하고, 특별히 상한은 없지만, 지나치게 크면, 정극 활물질층 내에 있어서의 전해액을 매체로 한 리튬 이온의 확산이 율속 (律速) 이 되어, 부하 특성이 저하되기 쉬워지는 경우가 있기 때문에, 상한은 바람직하게는 3.0 g/㎤ 이하, 보다 바람직하게는 2.7 g/㎤ 이하, 더욱 바람직하게는 2.5 g/㎤ 이하이다.The tap density of the positive electrode active material is preferably 0.5 g/cm 3 or more, more preferably 0.8 g/cm 3 or more, and still more preferably 1.0 g/cm 3 or more. If the tap density of the positive electrode active material is less than the above lower limit, the amount of dispersion medium required for forming the positive electrode active material layer increases, and the required amount of a conductive material or a binder increases, thereby limiting the filling rate of the positive electrode active material to the positive electrode active material layer, There are cases where battery capacity is limited. By using a composite oxide powder having a high tap density, a high-density positive electrode active material layer can be formed. The larger the tap density is, the more preferable, and there is no upper limit in particular, but when the tap density is too large, the diffusion of lithium ions using the electrolyte solution as a medium in the positive electrode active material layer becomes a rate control, and the load characteristics may be liable to decrease. Therefore, the upper limit is preferably 3.0 g/cm 3 or less, more preferably 2.7 g/cm 3 or less, and still more preferably 2.5 g/cm 3 or less.

또한 본 발명에서는, 탭 밀도는, 정극 활물질 분체 5 ∼ 10 g 을 10 ㎖ 의 유리제 메스 실린더에 넣고, 스트로크 약 20 ㎜ 로 200 회 탭했을 때의 분체 충전 밀도 (탭 밀도) g/cc 로서 구한다.Further, in the present invention, the tap density is determined as the powder packing density (tap density) g/cc when 5 to 10 g of the positive electrode active material powder is placed in a 10 ml glass female cylinder and tapped 200 times with a stroke of about 20 mm.

(메디안 직경 d50)(Median diameter d 50 )

정극 활물질에 함유될 수 있는 리튬·니켈·코발트·망간 복합 산화물 입자의 메디안 직경 d50 (일차 입자가 응집하여 이차 입자를 형성하고 있는 경우에는 이차 입자경) 은, 바람직하게는 0.3 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.5 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 0.8 ㎛ 이상, 가장 바람직하게는 1.0 ㎛ 이상이고, 상한은 바람직하게는 30 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 27 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 25 ㎛ 이하, 가장 바람직하게는 22 ㎛ 이하이다. 상기 하한을 하회하면, 고탭 밀도품을 얻지 못하게 되는 경우가 있고, 상한을 초과하면, 입자 내의 리튬의 확산에 시간이 걸리기 때문에, 전지 성능의 저하를 초래하거나, 전지의 정극 제조, 즉 활물질과 도전재나 바인더 등을 용매로 슬러리화하여 박막상으로 도포할 때, 줄무늬가 생기는 등의 문제를 일으키는 경우가 있다. 여기서, 상이한 메디안 직경 d50 을 갖는 그 정극 활물질을 2 종류 이상 혼합함으로써, 정극 제조시의 충전성을 더욱 향상시킬 수 있다.The median diameter d 50 of the lithium-nickel-cobalt-manganese composite oxide particles that may be contained in the positive electrode active material (secondary particle diameter when the primary particles are aggregated to form secondary particles) is preferably 0.3 µm or more, more preferably Preferably 0.5 µm or more, more preferably 0.8 µm or more, most preferably 1.0 µm or more, and the upper limit is preferably 30 µm or less, more preferably 27 µm or less, still more preferably 25 µm or less, most preferably It is less than 22 μm. If it is less than the above lower limit, it may not be possible to obtain a high tap density product, and if it exceeds the upper limit, it takes time for the diffusion of lithium in the particles, resulting in a decrease in battery performance, or in the production of a positive electrode of a battery, i.e. When ash or a binder is slurried with a solvent and applied in a thin film, a problem such as streaks may occur. Here, by mixing two or more types of the positive electrode active materials having different median diameters d 50 , it is possible to further improve the filling properties at the time of manufacturing the positive electrode.

또한 본 발명에서는, 메디안 직경 d50 은, 공지된 레이저 회절/산란식 입도 분포 측정 장치에 의해 측정된다. 입도 분포계로서 HORIBA 사 제조 LA-920 을 사용하는 경우, 측정시에 사용하는 분산매로서, 0.1 질량% 헥사메타인산나트륨 수용액을 사용하여 5 분간의 초음파 분산 후에 측정 굴절률 1.24 를 설정하여 측정된다.Further, in the present invention, the median diameter d 50 is measured by a known laser diffraction/scattering particle size distribution measuring device. When LA-920 manufactured by HORIBA is used as the particle size distribution meter, it is measured by setting the measurement refractive index of 1.24 after ultrasonic dispersion for 5 minutes using a 0.1% by mass sodium hexametaphosphate aqueous solution as a dispersion medium used at the time of measurement.

(메디안 직경 d90)(Median diameter d 90 )

정극 활물질에 함유될 수 있는 리튬·니켈·망간 복합 산화물의 메디안 직경은 통상적으로 2 ㎛ 이상, 바람직하게는 2.5 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 3 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 3.5 ㎛ 이상, 가장 바람직하게는 4 ㎛ 이상이고, 통상적으로 60 ㎛ 이하, 바람직하게는 50 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 40 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 30 ㎛ 이하, 가장 바람직하게는 20 ㎛ 이하이다. 메디안 직경이 이 하한을 하회하면, 정극 활물질층 형성시의 도포성에 문제를 일으킬 가능성이 있고, 상한을 초과하면, 전지 성능의 저하를 초래할 가능성이 있다.The median diameter of the lithium-nickel-manganese composite oxide that may be contained in the positive electrode active material is usually 2 µm or more, preferably 2.5 µm or more, more preferably 3 µm or more, even more preferably 3.5 µm or more, most preferably Is 4 μm or more, usually 60 μm or less, preferably 50 μm or less, more preferably 40 μm or less, still more preferably 30 μm or less, and most preferably 20 μm or less. If the median diameter is less than this lower limit, there is a possibility that a problem may occur in the coatability at the time of forming the positive electrode active material layer, and if it exceeds the upper limit, there is a possibility that the battery performance may be deteriorated.

또, 정극 활물질에 함유될 수 있는 리튬·니켈·망간 복합 산화물의 이차 입자의 90 % 적산 직경 (D90) 은 통상적으로 30 ㎛ 이하, 바람직하게는 25 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 22 ㎛ 이하, 가장 바람직하게는 20 ㎛ 이하이고, 통상적으로 3 ㎛ 이상, 바람직하게는 4 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 이상, 가장 바람직하게는 6 ㎛ 이상이다. 90 % 적산 직경 (D90) 이 상기 상한을 초과하면, 전지 성능의 저하를 초래할 가능성이 있고, 하한을 하회하면, 정극 활물질층 형성시의 도포성에 문제를 일으킬 가능성이 있다.Further, the 90% cumulative diameter (D 90 ) of the secondary particles of the lithium-nickel-manganese composite oxide that may be contained in the positive electrode active material is usually 30 μm or less, preferably 25 μm or less, more preferably 22 μm or less, It is most preferably 20 µm or less, usually 3 µm or more, preferably 4 µm or more, more preferably 5 µm or more, and most preferably 6 µm or more. If the 90% cumulative diameter (D 90 ) exceeds the above upper limit, there is a possibility of causing a decrease in battery performance, and if it is less than the lower limit, there is a possibility of causing a problem in the coatability at the time of forming the positive electrode active material layer.

또한 본 발명에 있어서, 평균 입자경으로서의 메디안 직경 및 90 % 적산 직경 (D90) 은, 공지된 레이저 회절/산란식 입도 분포 측정 장치에 의해, 굴절률 1.60을 설정하고, 입자경 기준을 체적 기준으로 하여 측정된 것이다. 본 발명에서는, 측정시에 사용하는 분산매로서 0.1 질량% 헥사메타인산나트륨 수용액을 사용하여 측정을 실시하였다.In addition, in the present invention, the median diameter as the average particle diameter and the 90% integrated diameter (D 90 ) are measured using a known laser diffraction/scattering particle size distribution measuring device with a refractive index of 1.60, and the particle diameter standard as a volume standard. It was done. In the present invention, measurement was carried out using 0.1% by mass sodium hexametaphosphate aqueous solution as a dispersion medium used at the time of measurement.

(평균 일차 입자경)(Average primary particle diameter)

정극 활물질에 함유될 수 있는 리튬·니켈·코발트·망간 복합 산화물에 있어서, 일차 입자가 응집하여 이차 입자를 형성하고 있는 경우에는, 그 정극 활물질의 평균 일차 입자경으로는, 바람직하게는 0.05 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.1 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎛ 이상이고, 상한은 바람직하게는 5 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 4 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 3 ㎛ 이하, 가장 바람직하게는 2 ㎛ 이하이다. 상기 상한을 초과하면 구상의 이차 입자를 형성하기 어렵고, 분체 충전성에 악영향을 미치거나 비표면적이 크게 저하되기 때문에, 출력 특성 등의 전지 성능이 저하될 가능성이 높아지는 경우가 있다. 반대로, 상기 하한을 하회하면, 통상적으로 결정이 미발달이기 때문에 충방전의 가역성이 떨어지는 등의 문제를 일으키는 경우가 있다.In the lithium-nickel-cobalt-manganese composite oxide that may be contained in the positive electrode active material, when the primary particles aggregate to form secondary particles, the average primary particle diameter of the positive electrode active material is preferably 0.05 μm or more, More preferably 0.1 μm or more, still more preferably 0.2 μm or more, and the upper limit is preferably 5 μm or less, more preferably 4 μm or less, still more preferably 3 μm or less, most preferably 2 μm or less . If the above upper limit is exceeded, it is difficult to form spherical secondary particles, and since the powder filling property is adversely affected or the specific surface area is greatly reduced, the possibility of deteriorating battery performance such as output characteristics may increase. Conversely, if it is less than the above lower limit, there may be a problem such as poor reversibility of charging and discharging because the crystal is usually not developed.

정극 활물질에 함유될 수 있는 리튬·니켈·망간 복합 산화물의 평균 직경 (평균 일차 입자경) 으로는 특별히 한정되지 않지만, 하한으로는, 바람직하게는 0.1 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.2 ㎛ 이상, 가장 바람직하게는 0.3 ㎛ 이상, 또, 상한으로는, 바람직하게는 3 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 2 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1.5 ㎛ 이하, 가장 바람직하게는 1.2 ㎛ 이하이다. 평균 일차 입자경이 상기 상한을 초과하면, 분체 충전성에 악영향을 미치거나 비표면적이 저하되기 때문에, 레이트 특성이나 출력 특성 등의 전지 성능이 저하될 가능성이 높아질 가능성이 있다. 상기 하한을 하회하면, 결정이 미발달이기 때문에 충방전의 가역성이 떨어지는 등의 문제를 일으킬 가능성이 있다.The average diameter (average primary particle diameter) of the lithium-nickel-manganese composite oxide that may be contained in the positive electrode active material is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.1 µm or more, more preferably 0.2 µm or more, most preferably Preferably, it is 0.3 µm or more, and the upper limit is preferably 3 µm or less, more preferably 2 µm or less, still more preferably 1.5 µm or less, and most preferably 1.2 µm or less. If the average primary particle diameter exceeds the above upper limit, the powder filling property is adversely affected or the specific surface area is lowered, so there is a possibility that the battery performance such as rate characteristics and output characteristics may be increased. If it is less than the above lower limit, there is a possibility of causing problems such as poor reversibility of charging and discharging because the crystal is not developed.

또한 본 발명에서는, 일차 입자경은 주사 전자 현미경 (SEM) 을 사용한 관찰에 의해 측정된다. 구체적으로는, 10000 배의 배율의 사진으로, 수평 방향의 직선에 대한 일차 입자의 좌우의 경계선에 의한 절편의 최장의 값을 임의의 50 개의 일차 입자에 대해 구하고, 평균치를 취함으로써 구해진다.Further, in the present invention, the primary particle diameter is measured by observation using a scanning electron microscope (SEM). Specifically, in a photograph at a magnification of 10000 times, the longest value of the intercept by the left and right boundary lines of the primary particles with respect to a horizontal straight line is obtained for any 50 primary particles, and the average value is obtained.

(BET 비표면적)(BET specific surface area)

정극 활물질에 함유될 수 있는 리튬·니켈·코발트·망간 복합 산화물의 BET 비표면적은, 바람직하게는 0.1 ㎡/g 이상, 보다 바람직하게는 0.2 ㎡/g 이상, 더욱 바람직하게는 0.3 ㎡/g 이상이고, 상한은 50 ㎡/g 이하, 바람직하게는 40 ㎡/g 이하, 더욱 바람직하게는 30 ㎡/g 이하이다. BET 비표면적이 이 범위보다 작으면 전지 성능이 저하되기 쉽고, 크면 탭 밀도가 잘 높아지지 않게 되어, 정극 활물질층 형성시의 도포성에 문제가 발생하기 쉬운 경우가 있다.The BET specific surface area of the lithium-nickel-cobalt-manganese composite oxide that may be contained in the positive electrode active material is preferably 0.1 m2/g or more, more preferably 0.2 m2/g or more, even more preferably 0.3 m2/g or more. And the upper limit is 50 m 2 /g or less, preferably 40 m 2 /g or less, and more preferably 30 m 2 /g or less. If the BET specific surface area is smaller than this range, the battery performance is liable to deteriorate, and if the BET specific surface area is large, the tap density is not easily increased, and a problem in the coating properties at the time of forming the positive electrode active material layer is likely to occur.

정극 활물질에 함유될 수 있는 리튬·니켈·망간 복합 산화물은 또한, BET 비표면적이 통상적으로 0.2 ㎡/g 이상, 바람직하게는 0.3 ㎡/g 이상, 더욱 바람직하게는 0.35 ㎡/g 이상, 가장 바람직하게는 0.4 ㎡/g 이상이고, 통상적으로 3 ㎡/g 이하, 바람직하게는 2.5 ㎡/g 이하, 더욱 바람직하게는 2 ㎡/g 이하, 가장 바람직하게는 1.5 ㎡/g 이하이다. BET 비표면적이 이 범위보다 작으면 전지 성능이 저하되기 쉽고, 크면 부피 밀도가 잘 높아지지 않게 되어, 정극 활물질 재료로서의 에너지 밀도가 향상되지 않을 가능성이 있다.In addition, the lithium-nickel-manganese composite oxide that may be contained in the positive electrode active material also has a BET specific surface area of usually 0.2 m 2 /g or more, preferably 0.3 m 2 /g or more, more preferably 0.35 m 2 /g or more, most preferably It is preferably 0.4 m2/g or more, usually 3 m2/g or less, preferably 2.5 m2/g or less, more preferably 2 m2/g or less, and most preferably 1.5 m2/g or less. If the BET specific surface area is smaller than this range, the battery performance is liable to deteriorate, and if the BET specific surface area is large, the bulk density is not easily increased, and there is a possibility that the energy density as a positive electrode active material material is not improved.

또한, BET 비표면적은 공지된 BET 식 분체 비표면적 측정 장치에 의해 측정할 수 있다. 본 발명에서는, 오오쿠라 리켄 제조 : AMS8000 형 전자동 분체 비표면적 측정 장치를 사용하고, 흡착 가스에 질소, 캐리어 가스에 헬륨을 사용하여, 연속 유동법에 의한 BET 1 점식법 측정을 실시하였다. 구체적으로는 분체 시료를 혼합 가스에 의해 150 ℃ 의 온도에서 가열 탈기하고, 이어서 액체 질소 온도까지 냉각시켜 혼합 가스를 흡착시킨 후, 이것을 물에 의해 실온까지 가온하여 흡착된 질소 가스를 탈착시켜, 그 양을 열전도 검출기에 의해 검출하고, 이것으로부터 시료의 비표면적을 산출하였다.In addition, the BET specific surface area can be measured by a known BET type powder specific surface area measuring device. In the present invention, the Okura Riken: AMS8000 type fully automatic powder specific surface area measuring apparatus was used, nitrogen as an adsorption gas and helium as a carrier gas were used, and BET one-point method measurement by a continuous flow method was performed. Specifically, the powder sample was heated and degassed with a mixed gas at a temperature of 150°C, and then cooled to a liquid nitrogen temperature to adsorb the mixed gas, and then heated to room temperature with water to desorb the adsorbed nitrogen gas. The amount was detected by a heat conduction detector, and the specific surface area of the sample was calculated from this.

(정극 활물질의 제조법)(Manufacturing method of positive electrode active material)

정극 활물질의 제조법으로는, 무기 화합물의 제조법으로서 일반적인 방법이 사용된다. 특히 구상 내지 타원 구상의 활물질을 제조하려면 여러 가지 방법이 생각되지만, 예를 들어, 천이 금속의 원료 물질을 물 등의 용매 중에 용해 내지 분쇄 분산하고, 교반을 하면서 pH 를 조절하여 구상의 전구체를 제조 회수하고, 이것을 필요에 따라 건조시킨 후, LiOH, Li2CO3, LiNO3 등의 Li 원을 첨가하여 고온에서 소성하여 활물질을 얻는 방법 등을 들 수 있다. 또, 리튬 화합물과, Mn, Ni, Cr, Fe, Co 및 Cu 에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 천이 금속 화합물과, 본 발명의 첨가제를 액체 매체 중에서 분쇄하여, 이들을 균일하게 분산시킨 슬러리를 얻는 슬러리 조제 공정과, 얻어진 슬러리를 분무 건조시키는 분무 건조 공정과, 얻어진 분무 건조체를 소성하는 소성 공정을 포함하는 본 발명의 리튬 이차 전지 정극 재료용 리튬 천이 금속계 화합물의 제조 방법에 의해 바람직하게 제조된다.As a manufacturing method of a positive electrode active material, a general method is used as a manufacturing method of an inorganic compound. In particular, in order to prepare a spherical or elliptical spherical active material, various methods are considered, but for example, a raw material of a transition metal is dissolved or pulverized and dispersed in a solvent such as water, and the pH is adjusted while stirring to prepare a spherical precursor. After recovering and drying this as necessary, a method of obtaining an active material by adding a Li source such as LiOH, Li 2 CO 3 , and LiNO 3 and firing at high temperature to obtain an active material may be mentioned. In addition, a lithium compound, at least one transition metal compound selected from Mn, Ni, Cr, Fe, Co, and Cu, and the additive of the present invention are pulverized in a liquid medium to prepare a slurry to obtain a slurry uniformly dispersed therein. It is preferably produced by a method for producing a lithium transition metal-based compound for a lithium secondary battery positive electrode material of the present invention including a step, a spray drying step of spray drying the obtained slurry, and a firing step of firing the obtained spray dried body.

정극의 제조를 위해서, 상기의 정극 활물질을 단독으로 사용해도 되고, 상이한 조성의 1 종 이상을 임의의 조합 또는 비율로 병용해도 된다. 이 경우의 바람직한 조합으로는, LiCoO2 와 LiNi0 .33Co0 .33Mn0 .33O2 등의 LiMn2O4 혹은 이 Mn 의 일부를 다른 천이 금속 등으로 치환한 것과의 조합, 혹은 LiCoO2 혹은 이 Co 의 일부를 다른 천이 금속 등으로 치환한 것과의 조합을 들 수 있다.In order to manufacture a positive electrode, the above positive electrode active material may be used alone, or one or more types of different compositions may be used in combination or ratio in any combination. As a preferable combination of the case, LiCoO 2 and LiNi 0 .33 Co 0 .33 Mn 0 .33 O 2 such as LiMn 2 O 4 or a combination of those is substituted with a transition metal such as Mn other portions of, or LiCoO 2 or a combination of a part of this Co substituted with another transition metal or the like.

<정극의 구성과 제조법><Composition and manufacturing method of positive electrode>

이하에, 정극의 구성에 대해 서술한다. 본 발명에 있어서, 정극은, 정극 활물질과 결착제를 함유하는 정극 활물질층을 집전체 상에 형성하여 제조할 수 있다. 정극 활물질을 사용하는 정극의 제조는, 통상적인 방법에 의해 실시할 수 있다. 즉, 정극 활물질과 결착제, 그리고 필요에 따라 도전재 및 증점제 등을 건식으로 혼합하여 시트상으로 한 것을 정극 집전체에 압착하거나, 또는 이들 재료를 액체 매체에 용해 또는 분산시켜 슬러리로 하여 이것을 정극 집전체에 도포하고, 건조시킴으로써, 정극 활물질층이 집전체 상에 형성됨으로써 정극을 얻을 수 있다.Below, the configuration of the positive electrode is described. In the present invention, the positive electrode can be produced by forming a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material and a binder on a current collector. Production of a positive electrode using a positive electrode active material can be performed by a conventional method. That is, a positive electrode active material and a binder, and if necessary, a conductive material and a thickener, etc., are dry-mixed to form a sheet and compressed into a positive electrode current collector, or these materials are dissolved or dispersed in a liquid medium to form a slurry. By coating and drying the current collector, the positive electrode active material layer is formed on the current collector, whereby a positive electrode can be obtained.

정극 활물질의 정극 활물질층 중의 함유량은, 바람직하게는 80 질량% 이상, 보다 바람직하게는 82 질량% 이상, 특히 바람직하게는 84 질량% 이상이다. 또 상한은, 바람직하게는 99 질량% 이하, 보다 바람직하게는 98 질량% 이하이다. 정극 활물질층 중의 정극 활물질의 함유량이 낮으면 전기 용량이 불충분해지는 경우가 있다. 반대로 함유량이 지나치게 많으면, 정극의 강도가 부족한 경우가 있다.The content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is preferably 80% by mass or more, more preferably 82% by mass or more, and particularly preferably 84% by mass or more. Moreover, the upper limit becomes like this. Preferably it is 99 mass% or less, More preferably, it is 98 mass% or less. When the content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is low, the electric capacity may become insufficient. Conversely, when the content is too large, the strength of the positive electrode may be insufficient.

도포, 건조에 의해 얻어진 정극 활물질층은, 정극 활물질의 충전 밀도를 높이기 위해서, 핸드 프레스, 롤러 프레스 등에 의해 압밀화하는 것이 바람직하다. 정극 활물질층의 밀도는, 하한으로서 바람직하게는 1.5 g/㎤ 이상, 보다 바람직하게는 2 g/㎤, 더욱 바람직하게는 2.2 g/㎤ 이상이고, 상한으로는, 바람직하게는 5 g/㎤ 이하, 보다 바람직하게는 4.5 g/㎤ 이하, 더욱 바람직하게는 4 g/㎤ 이하의 범위이다. 이 범위를 상회하면, 집전체/활물질 계면 부근에 대한 전해액의 침투성이 저하되고, 특히 고전류 밀도에서의 충방전 특성이 저하되어 고출력이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또, 하회하면, 활물질간의 도전성이 저하되고, 전지 저항이 증대되어 고출력이 얻어지지 않는 경우가 있다.In order to increase the packing density of the positive electrode active material, the positive electrode active material layer obtained by coating and drying is preferably compacted by hand press or roller press. The density of the positive electrode active material layer is preferably 1.5 g/cm 3 or more, more preferably 2 g/cm 3, further preferably 2.2 g/cm 3 or more, and the upper limit is preferably 5 g/cm 3 or less. , More preferably 4.5 g/cm 3 or less, further preferably 4 g/cm 3 or less. If it exceeds this range, the permeability of the electrolyte solution to the vicinity of the current collector/active material interface decreases, and in particular, charge/discharge characteristics at a high current density decrease, and high output may not be obtained. Further, if less, the conductivity between the active materials decreases, the battery resistance increases, and high output may not be obtained.

(도전재)(Conductor)

도전재로는, 공지된 도전재를 임의로 사용할 수 있다. 구체예로는, 동, 니켈 등의 금속 재료 ; 천연 흑연, 인조 흑연 등의 흑연 (그라파이트) ; 아세틸렌블랙 등의 카본 블랙 ; 니들 코크스 등의 무정형 탄소 등의 탄소 재료 등을 들 수 있다. 또한, 이들은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병용해도 된다. 도전재는, 정극 활물질층 중에 통상적으로 0.01 질량% 이상, 바람직하게는 0.1 질량% 이상, 보다 바람직하게는 1 질량% 이상이고, 또 상한은, 통상적으로 50 질량% 이하, 바람직하게는 30 질량% 이하, 보다 바람직하게는 15 질량% 이하 함유하도록 사용된다. 함유량이 이 범위보다 낮으면, 도전성이 불충분해지는 경우가 있다. 반대로, 함유량이 이 범위보다 높으면, 전지 용량이 저하되는 경우가 있다.As the conductive material, a known conductive material can be arbitrarily used. As a specific example, metal materials, such as copper and nickel; Graphite (graphite), such as natural graphite and artificial graphite; Carbon black such as acetylene black; Carbon materials, such as amorphous carbon, such as needle coke, etc. are mentioned. In addition, these may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios. The conductive material is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and the upper limit is usually 50% by mass or less, preferably 30% by mass or less in the positive electrode active material layer. , More preferably, it is used so as to contain 15% by mass or less. If the content is lower than this range, the conductivity may become insufficient. Conversely, when the content is higher than this range, the battery capacity may decrease.

(결착제)(Binder)

정극 활물질층의 제조에 사용하는 결착제로는 특별히 한정되지 않고, 도포법의 경우에는, 전극 제조시에 사용하는 액체 매체에 대해 용해 또는 분산되는 재료이면 되지만, 구체예로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리이미드, 방향족 폴리아미드, 셀룰로오스, 니트로셀룰로오스 등의 수지계 고분자 ; SBR (스티렌-부타디엔 고무), NBR (아크릴로니트릴-부타디엔 고무), 불소 고무, 이소프렌 고무, 부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌 고무 등의 고무상 고분자 ; 스티렌·부타디엔·스티렌 블록 공중합체 또는 그 수소 첨가물, EPDM (에틸렌·프로필렌·디엔 3 원 공중합체), 스티렌·에틸렌·부타디엔·에틸렌 공중합체, 스티렌·이소프렌·스티렌 블록 공중합체 또는 그 수소 첨가물 등의 열가소성 엘라스토머상 고분자 ; 신디오택틱-1,2-폴리부타디엔, 폴리아세트산비닐, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체, 프로필렌·α-올레핀 공중합체 등의 연질 수지상 고분자 ; 폴리불화비닐리덴 (PVdF), 폴리테트라플루오로에틸렌, 불소화폴리불화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌·에틸렌 공중합체 등의 불소계 고분자 ; 알칼리 금속 이온 (특히 리튬 이온) 의 이온 전도성을 갖는 고분자 조성물 등을 들 수 있다. 또한, 이들 물질은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병용해도 된다.The binder used for the production of the positive electrode active material layer is not particularly limited, and in the case of the coating method, any material that is dissolved or dispersed in the liquid medium used during electrode production may be used. Specific examples include polyethylene, polypropylene, Resin polymers such as polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, polyimide, aromatic polyamide, cellulose, and nitrocellulose; Rubber polymers such as SBR (styrene-butadiene rubber), NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), fluorine rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, and ethylene-propylene rubber; Styrene/butadiene/styrene block copolymer or hydrogenated products thereof, EPDM (ethylene/propylene/diene ternary copolymer), styrene/ethylene/butadiene/ethylene copolymer, styrene/isoprene/styrene block copolymer or hydrogenated products thereof, etc. Thermoplastic elastomer polymer; Soft dendritic polymers, such as syndiotactic-1,2-polybutadiene, polyvinyl acetate, ethylene/vinyl acetate copolymer, and propylene/α-olefin copolymer; Fluorine-based polymers such as polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene, fluorinated polyvinylidene fluoride, and polytetrafluoroethylene/ethylene copolymer; And polymer compositions having ionic conductivity of alkali metal ions (especially lithium ions). In addition, these substances may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

정극 활물질층 중의 결착제의 비율은, 통상적으로 0.1 질량% 이상, 바람직하게는 1 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 1.5 질량% 이상이고, 상한은, 통상적으로 80 질량% 이하, 바람직하게는 60 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 40 질량% 이하, 가장 바람직하게는 10 질량% 이하이다. 결착제의 비율이 지나치게 낮으면, 정극 활물질을 충분히 유지하지 못하고, 정극의 기계적 강도가 부족하여, 사이클 특성 등의 전지 성능을 악화시켜 버리는 경우가 있다. 한편으로, 지나치게 높으면, 전지 용량이나 도전성의 저하로 연결되는 경우가 있다.The ratio of the binder in the positive electrode active material layer is usually 0.1% by mass or more, preferably 1% by mass or more, more preferably 1.5% by mass or more, and the upper limit is usually 80% by mass or less, preferably 60% by mass. % Or less, more preferably 40 mass% or less, most preferably 10 mass% or less. If the proportion of the binder is too low, the positive electrode active material cannot be sufficiently maintained, the mechanical strength of the positive electrode is insufficient, and battery performance such as cycle characteristics may be deteriorated in some cases. On the other hand, if it is too high, it may lead to a decrease in battery capacity or conductivity.

(슬러리 형성 용매)(Slurry formation solvent)

슬러리를 형성하기 위한 용매로는, 정극 활물질, 도전재, 결착제, 그리고 필요에 따라 사용되는 증점제를 용해 또는 분산하는 것이 가능한 용매이면, 그 종류에 특별히 제한은 없고, 수계 용매와 유기계 용매 중 어느 쪽을 사용해도 된다. 수계 매체로는, 예를 들어, 물, 알코올과 물의 혼합매 등을 들 수 있다. 유기계 매체로는, 예를 들어, 헥산 등의 지방족 탄화수소류 ; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메틸나프탈렌 등의 방향족 탄화수소류 ; 퀴놀린, 피리딘 등의 복소 고리 화합물 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류 ; 아세트산메틸, 아크릴산메틸 등의 에스테르류 ; 디에틸렌트리아민, N,N-디메틸아미노프로필아민 등의 아민류 ; 디에틸에테르, 프로필렌옥사이드, 테트라하이드로푸란 (THF) 등의 에테르류 ; N-메틸피롤리돈 (NMP), 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드류 ; 헥사메틸포스팔아미드, 디메틸술폭사이드 등의 비프로톤성 극성 용매 등을 들 수 있다.The solvent for forming the slurry is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving or dispersing a positive electrode active material, a conductive material, a binder, and a thickener used as necessary, and any of an aqueous solvent and an organic solvent You can also use indigo. As an aqueous medium, water, a mixed medium of alcohol and water, etc. are mentioned, for example. Examples of the organic medium include aliphatic hydrocarbons such as hexane; Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and methylnaphthalene; Heterocyclic compounds such as quinoline and pyridine; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone; Esters such as methyl acetate and methyl acrylate; Amines such as diethylenetriamine and N,N-dimethylaminopropylamine; Ethers such as diethyl ether, propylene oxide, and tetrahydrofuran (THF); Amides such as N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylformamide, and dimethylacetamide; And aprotic polar solvents such as hexamethylphosphalamide and dimethyl sulfoxide.

특히 수계 매체를 사용하는 경우, 증점제와, 스티렌-부타디엔 고무 (SBR) 등의 라텍스를 사용하여 슬러리화하는 것이 바람직하다. 증점제는, 통상적으로 슬러리의 점도를 조제하기 위해서 사용된다. 증점제로는 특별히 제한은 없지만, 구체적으로는, 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 폴리비닐알코올, 산화 스타치, 인산화 스타치, 카세인 및 이들의 염 등을 들 수 있다. 이들은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병용해도 된다. 또한, 증점제를 첨가하는 경우에는, 활물질에 대한 증점제의 비율은 0.1 질량% 이상, 바람직하게는 0.2 질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.3 질량% 이상이고, 또, 상한으로는 5 질량% 이하, 바람직하게는 3 질량% 이하, 보다 바람직하게는 2 질량% 이하의 범위이다. 이 범위를 하회하면, 현저하게 도포성이 저하되는 경우가 있다. 상회하면, 정극 활물질층에서 차지하는 활물질의 비율이 저하되어, 전지의 용량이 저하되는 문제나 정극 활물질간의 저항이 증대되는 문제가 생기는 경우가 있다.In particular, when using an aqueous medium, it is preferable to use a thickener and a latex such as styrene-butadiene rubber (SBR) to form a slurry. The thickener is usually used to adjust the viscosity of the slurry. Although there is no restriction|limiting in particular as a thickener, Specifically, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein, and salts thereof etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios. In the case of adding a thickener, the ratio of the thickener to the active material is 0.1% by mass or more, preferably 0.2% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, and the upper limit is 5% by mass or less, preferably It is preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less. If it is less than this range, there may be a case where the coatability is markedly lowered. If it exceeds, the ratio of the active material occupied in the positive electrode active material layer decreases, resulting in a problem in that the capacity of the battery decreases or the resistance between the positive electrode active materials increases in some cases.

(집전체)(The current collector)

정극 집전체의 재질로는 특별히 제한되지 않고, 공지된 것을 임의로 사용할 수 있다. 구체예로는, 알루미늄, 스테인리스강, 니켈 도금, 티탄, 탄탈 등의 금속 재료 ; 카본 크로스, 카본 페이퍼 등의 탄소 재료를 들 수 있다. 그 중에서도 금속 재료, 특히 알루미늄이 바람직하다.The material of the positive electrode current collector is not particularly limited, and a known material may be arbitrarily used. As a specific example, metal materials, such as aluminum, stainless steel, nickel plating, titanium, and tantalum; Carbon materials, such as carbon cloth and carbon paper, are mentioned. Among them, metal materials, particularly aluminum are preferred.

집전체의 형상으로는, 금속 재료의 경우, 금속박, 금속 원주, 금속 코일, 금속판, 금속 박막, 익스팬드 메탈, 펀치 메탈, 발포 메탈 등을 들 수 있고, 탄소 재료의 경우, 탄소판, 탄소 박막, 탄소 원주 등을 들 수 있다. 이들 중, 금속 박막이 바람직하다. 또한, 박막은 적절히 메시상으로 형성해도 된다. 박막의 두께는 임의이지만, 통상적으로 1 ㎛ 이상, 바람직하게는 3 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 이상, 또 상한은, 통상적으로 1 ㎜ 이하, 바람직하게는 100 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 50 ㎛ 이하이다. 박막이 이 범위보다 얇으면 집전체로서 필요한 강도가 부족한 경우가 있다. 반대로, 박막이 이 범위보다 두꺼우면 취급성이 저해되는 경우가 있다.As the shape of the current collector, in the case of a metal material, a metal foil, a metal column, a metal coil, a metal plate, a metal thin film, an expanded metal, a punch metal, a foam metal, etc. can be mentioned. In the case of a carbon material, a carbon plate, a carbon thin film, And a carbon column. Among these, a metal thin film is preferable. Further, the thin film may be appropriately formed in a mesh shape. The thickness of the thin film is arbitrary, but is usually 1 µm or more, preferably 3 µm or more, more preferably 5 µm or more, and the upper limit is usually 1 mm or less, preferably 100 µm or less, more preferably 50 It is not more than µm. If the thin film is thinner than this range, the strength required as a current collector may be insufficient. Conversely, if the thin film is thicker than this range, handling properties may be impaired.

또, 집전체의 표면에 도전 보조제가 도포되어 있는 것도 집전체와 정극 활물질층의 전자 접촉 저항을 저하시키는 관점에서 바람직하다. 도전 보조제로는, 탄소나, 금, 백금, 은 등의 귀금속류를 들 수 있다.Moreover, it is also preferable that a conductive auxiliary agent is applied to the surface of the current collector from the viewpoint of lowering the electromagnetic contact resistance between the current collector and the positive electrode active material layer. Examples of the conductive auxiliary agent include carbon and precious metals such as gold, platinum, and silver.

집전체와 정극 활물질층의 두께의 비는 특별히 한정되지 않지만, (전해액 주액 직전의 편면의 정극 활물질층의 두께)/(집전체의 두께) 의 값이 20 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 이하, 가장 바람직하게는 10 이하이고, 하한은 0.5 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.8 이상, 가장 바람직하게는 1 이상의 범위이다. 이 범위를 상회하면, 고전류 밀도 충방전시에 집전체가 줄열에 의한 발열을 일으키는 경우가 있다. 이 범위를 하회하면, 정극 활물질에 대한 집전체의 체적비가 증가하여, 전지의 용량이 감소하는 경우가 있다.The ratio of the thickness of the current collector and the positive electrode active material layer is not particularly limited, but the value of (thickness of the positive electrode active material layer on one side immediately before electrolyte injection)/(thickness of the current collector) is preferably 20 or less, more preferably 15 Below, it is most preferably 10 or less, and the lower limit is preferably 0.5 or more, more preferably 0.8 or more, and most preferably 1 or more. If it exceeds this range, the current collector may generate heat due to Joule heat during charging and discharging at a high current density. If it is less than this range, the volume ratio of the current collector to the positive electrode active material increases, and the capacity of the battery may decrease.

(전극 면적)(Electrode area)

본 발명의 비수계 전해액 이차 전지에 있어서, 고출력 또한 고온시의 안정성을 높이는 관점에서, 정극 활물질층의 면적은, 전지 외장 케이스의 외표면적에 대해 크게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 이차 전지의 외장의 표면적에 대한 정극의 전극 면적의 총합이 면적비로 15 배 이상으로 하는 것이 바람직하고, 또한 40 배 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 외장 케이스의 외표면적이란, 유저 각형 (有底角型) 형상의 경우에는, 단자의 돌기 부분을 제외한 발전 요소가 충전된 케이스 부분의 세로와 가로와 두께의 치수로부터 계산으로 구하는 총면적을 말한다. 유저 원통 형상의 경우에는, 단자의 돌기 부분을 제외한 발전 요소가 충전된 케이스 부분을 원통으로서 근사하는 기하 표면적이다. 정극의 전극 면적의 총합이란, 부극 활물질을 함유하는 합재층에 대향하는 정극 합재층의 기하 표면적이고, 집전체박을 개재하여 양면에 정극 합재층을 형성하여 이루어지는 구조에서는 각각의 면을 따로따로 산출하는 면적의 총합을 말한다.In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, from the viewpoint of enhancing stability at high output and high temperature, the area of the positive electrode active material layer is preferably made larger than the outer surface area of the battery case. Specifically, the total area of the positive electrode with respect to the external surface area of the secondary battery is preferably 15 times or more, and more preferably 40 times or more in terms of the area ratio. The outer surface area of the outer case is the total area calculated from the dimensions of the length, width, and thickness of the case portion in which the power generating element excluding the protruding portion of the terminal, excluding the protruding portion of the terminal, in the case of a user square shape. In the case of a user cylindrical shape, it is a geometric surface area approximating the case portion filled with the power generating element excluding the protruding portion of the terminal as a cylinder. The sum of the electrode areas of the positive electrode is the geometric surface of the positive electrode mixture layer facing the mixture layer containing the negative electrode active material, and in the structure formed by forming the positive electrode mixture layer on both sides through the current collector foil, each surface is calculated separately. It is the sum of the area to be done.

(정극판의 두께)(Thickness of positive plate)

정극판의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 고용량 또한 고출력의 관점에서, 심재의 금속박 두께를 뺀 합재층의 두께는, 집전체의 편면에 대해 하한으로서 바람직하게는 10 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 20 ㎛ 이상이고, 상한으로는 바람직하게는 500 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 450 ㎛ 이하이다.The thickness of the positive electrode plate is not particularly limited, but from the viewpoint of high capacity and high output, the thickness of the mixture layer minus the thickness of the metal foil of the core material is a lower limit with respect to one side of the current collector, preferably 10 µm or more, more preferably 20 µm. Or more, and the upper limit is preferably 500 µm or less, and more preferably 450 µm or less.

(정극판의 표면 피복)(Surface coating of positive plate)

또, 상기 정극판의 표면에 이것과는 상이한 조성의 물질이 부착된 것을 사용해도 된다. 표면 부착 물질로는, 산화알루미늄, 산화규소, 산화티탄, 산화지르코늄, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화붕소, 산화안티몬, 산화비스무트 등의 산화물, 황산리튬, 황산나트륨, 황산칼륨, 황산마그네슘, 황산칼슘, 황산알루미늄 등의 황산염, 탄산리튬, 탄산칼슘, 탄산마그네슘 등의 탄산염, 탄소 등을 들 수 있다.Further, a substance having a composition different from this may be used on the surface of the positive electrode plate. As the surface adhesion substance, oxides such as aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide, bismuth oxide, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, And sulfates such as aluminum sulfate, carbonates such as lithium carbonate, calcium carbonate, and magnesium carbonate, and carbon.

3. 부극3. negative pole

이하에 부극에 사용되는 부극 활물질에 대해 서술한다. 부극 활물질로는, 전기 화학적으로 리튬 이온을 흡장·방출 가능한 것이면 특별히 제한은 없고, 구체예로는 탄소질 재료, 합금계 재료, 리튬 함유 금속 복합 산화물 재료 등을 들 수 있지만, 탄소질 재료를 사용하는 경우에는, 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하인 흑연 입자로 이루어지는 부극 활물질을 적어도 1 종류 이상 함유하면 바람직하다. 이들은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 또 2 종 이상을 임의로 조합하여 병용해도 된다.The negative electrode active material used for the negative electrode is described below. The negative electrode active material is not particularly limited as long as it can electrochemically occlude and release lithium ions. Specific examples include carbonaceous materials, alloy-based materials, lithium-containing metal composite oxide materials, etc., but carbonaceous materials are used. In the case of doing so, it is preferable to contain at least one or more types of negative electrode active materials composed of graphite particles having a rhombohedral crystallinity of 0% or more and 35% or less. These may be used alone or in combination of two or more.

<부극 활물질><Negative electrode active material>

부극 활물질로는, 탄소질 재료, 합금계 재료, 리튬 함유 금속 복합 산화물 재료 그리고 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.Examples of the negative electrode active material include carbonaceous materials, alloy materials, lithium-containing metal composite oxide materials, and mixtures thereof.

부극 활물질로서 사용되는 탄소질 재료로는,As a carbonaceous material used as a negative electrode active material,

(1) 천연 흑연,(1) natural graphite,

(2) 인조 탄소질 물질 그리고 인조 흑연질 물질을 400 ∼ 3200 ℃ 의 범위에서 1 회 이상 열처리한 탄소질 재료,(2) artificial carbonaceous material and carbonaceous material obtained by heat treatment of artificial graphite material at least once in the range of 400 to 3200 ℃,

(3) 부극 활물질층이 적어도 2 종 이상의 상이한 결정성을 갖는 탄소질로 이루어지고, 또한/또는 그 상이한 결정성의 탄소질이 접촉하는 계면을 가지고 있는 탄소질 재료,(3) a carbonaceous material in which the negative electrode active material layer is made of carbonaceous materials having at least two or more different crystalline properties, and/or has an interface in which the carbonaceous materials of different crystalline properties contact,

(4) 부극 활물질층이 적어도 2 종 이상의 상이한 배향성을 갖는 탄소질로 이루어지고, 또한/또는 그 상이한 배향성의 탄소질이 접촉하는 계면을 가지고 있는 탄소질 재료,(4) a carbonaceous material in which the negative electrode active material layer is made of carbonaceous materials having at least two or more different orientations and/or has an interface in which carbonaceous materials of different orientations are in contact,

에서 선택되는 것이 초기 불가역 용량, 고전류 밀도 충방전 특성의 밸런스가 양호하여 바람직하다. 또, (1) ∼ (4) 의 탄소질 재료는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병용해도 된다.What is selected from is preferable because the balance between initial irreversible capacity and high current density charge/discharge characteristics is good. In addition, the carbonaceous materials of (1) to (4) may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

상기 (2) 의 인조 탄소질 물질 그리고 인조 흑연질 물질로는, 천연 흑연, 석탄계 코크스, 석유계 코크스, 석탄계 피치, 석유계 피치 및 이들 피치를 산화 처리한 것, 니들 코크스, 피치 코크스 및 이들을 일부 흑연화한 탄소재, 퍼네스 블랙, 아세틸렌 블랙, 피치계 탄소 섬유 등의 유기물의 열분해물, 탄화 가능한 유기물 및 이들의 탄화물, 또는 탄화 가능한 유기물을 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 퀴놀린, n-헥산 등의 저분자 유기 용매에 용해시킨 용액 및 이들의 탄화물 등을 들 수 있다.As the artificial carbonaceous material and artificial graphite material of the above (2), natural graphite, coal-based coke, petroleum-based coke, coal-based pitch, petroleum-based pitch and those obtained by oxidation treatment of these pitches, needle coke, pitch coke, and some of these Thermal decomposition products of organic substances such as graphitized carbon materials, furnace black, acetylene black, pitch-based carbon fiber, carbonizable organic substances and their carbides, or carbonizable organic substances such as benzene, toluene, xylene, quinoline, n-hexane, etc. And a solution dissolved in a low-molecular organic solvent, and carbides thereof.

부극 활물질로서 사용되는 합금계 재료로는, 리튬을 흡장·방출 가능하면, 리튬 단체, 리튬 합금을 형성하는 단체 금속 및 합금, 또는 그들의 산화물, 탄화물, 질화물, 규화물, 황화물 혹은 인화물 등의 화합물 중 어느 것이어도 되고, 특별히 제한되지 않는다. 리튬 합금을 형성하는 단체 금속 및 합금으로는, 13 족 및 14 족의 금속·반금속 원소 (즉 탄소를 제외한다) 를 함유하는 재료인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 알루미늄, 규소 및 주석 (이하, 「특정 금속 원소」 라고 약기하는 경우가 있다) 의 단체 금속 및 이들 원자를 함유하는 합금 또는 화합물이다.As the alloy-based material used as the negative electrode active material, if lithium can be occluded and released, any one of lithium alone, a single metal and alloy forming a lithium alloy, or compounds such as oxides, carbides, nitrides, silicides, sulfides or phosphides thereof. It may be, and is not particularly limited. As the single metal and alloy forming the lithium alloy, it is preferable to use a material containing a metal/semimetal element of groups 13 and 14 (ie, excluding carbon), more preferably aluminum, silicon and tin (hereinafter , In some cases abbreviated as "specific metal element") and an alloy or compound containing these atoms.

특정 금속 원소에서 선택되는 적어도 1 종의 원자를 갖는 부극 활물질로는, 어느 1 종의 특정 금속 원소의 금속 단체, 2 종 이상의 특정 금속 원소로 이루어지는 합금, 1 종 또는 2 종 이상의 특정 금속 원소와 그 밖의 1 종 또는 2 종 이상의 금속 원소로 이루어지는 합금, 그리고 1 종 또는 2 종 이상의 특정 금속 원소를 함유하는 화합물, 및 그 화합물의 산화물, 탄화물, 질화물, 규화물, 황화물 혹은 인화물 등의 복합 화합물을 들 수 있다. 부극 활물질로서 이들 금속 단체, 합금 또는 금속 화합물을 사용함으로써, 전지의 고용량화가 가능하다.Examples of the negative electrode active material having at least one atom selected from specific metal elements include a single metal element of any one specific metal element, an alloy consisting of two or more specific metal elements, one or two or more specific metal elements and the same. Other alloys comprising one or two or more metal elements, and compounds containing one or two or more specific metal elements, and complex compounds such as oxides, carbides, nitrides, silicides, sulfides or phosphides of the compounds. have. By using these metals, alloys, or metal compounds as the negative electrode active material, it is possible to increase the capacity of the battery.

또, 이들 복합 화합물이 금속 단체, 합금 또는 비금속 원소 등의 여러 종류의 원소와 복잡하게 결합한 화합물도 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 규소나 주석에서는 이들 원소와 부극으로서 동작하지 않는 금속의 합금을 사용할 수 있다. 예를 들어, 주석의 경우, 주석과 규소 이외에서 부극으로서 작용하는 금속과, 또한 부극으로서 동작하지 않는 금속과, 비금속 원소의 조합으로 5 ∼ 6 종의 원소를 함유하는 복잡한 화합물도 사용할 수 있다.Further, compounds in which these composite compounds are complexly bonded with various types of elements such as a single metal, an alloy, or a non-metal element are also mentioned. Specifically, in silicon or tin, for example, an alloy of these elements and a metal that does not operate as a negative electrode can be used. For example, in the case of tin, a complex compound containing 5 to 6 elements in combination of a metal that acts as a negative electrode other than tin and silicon, a metal that does not act as a negative electrode, and a non-metal element can also be used.

이들 부극 활물질 중에서도, 전지로 했을 때에 단위 질량당 용량이 큰 점에서, 어느 1 종의 특정 금속 원소의 금속 단체, 2 종 이상의 특정 금속 원소의 합금, 특정 금속 원소의 산화물, 탄화물, 질화물 등이 바람직하고, 특히, 규소 및/또는 주석의 금속 단체, 합금, 산화물이나 탄화물, 질화물 등이 단위 질량당 용량 및 환경 부하의 관점에서 바람직하다.Among these negative electrode active materials, since the capacity per unit mass is large when used as a battery, a single metal element of one specific metal element, an alloy of two or more specific metal elements, oxides, carbides, nitrides, etc. of a specific metal element are preferable. In particular, silicon and/or tin metals, alloys, oxides, carbides, nitrides, etc. are preferable from the viewpoint of capacity per unit mass and environmental load.

부극 활물질로서 사용되는 리튬 함유 금속 복합 산화물 재료로는, 리튬을 흡장·방출 가능하면 특별히 제한되지 않지만, 고전류 밀도 충방전 특성의 점에서 티탄 및 리튬을 함유하는 재료가 바람직하고, 보다 바람직하게는 티탄을 함유하는 리튬 함유 복합 금속 산화물 재료가 바람직하고, 또한 리튬과 티탄의 복합 산화물 (이하, 「리튬티탄 복합 산화물」 이라고 약기하는 경우가 있다) 이다. 즉, 스피넬 구조를 갖는 리튬티탄 복합 산화물을 비수계 전해액 이차 전지용 부극 활물질에 함유시켜 사용하면, 출력 저항이 크게 저감되므로 특히 바람직하다.The lithium-containing metal composite oxide material used as the negative electrode active material is not particularly limited as long as it can occlude and release lithium, but a material containing titanium and lithium is preferable from the viewpoint of high current density charge/discharge characteristics, and more preferably titanium. A lithium-containing composite metal oxide material containing is preferable, and is a composite oxide of lithium and titanium (hereinafter, abbreviated as "lithium-titanium composite oxide" in some cases). That is, when a lithium titanium composite oxide having a spinel structure is contained in a negative electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery and used, the output resistance is greatly reduced, so it is particularly preferable.

또, 리튬티탄 복합 산화물의 리튬이나 티탄이 다른 금속 원소, 예를 들어, Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu, Zn 및 Nb 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 원소로 치환되어 있는 것도 바람직하다.In addition, lithium or titanium of the lithium titanium composite oxide is at least 1 selected from the group consisting of other metal elements, for example, Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu, Zn, and Nb. It is also preferable to be substituted with a species element.

상기 금속 산화물이 일반식 (A) 로 나타내는 리튬티탄 복합 산화물이고, 일반식 (A) 중, 0.7 ≤ x ≤ 1.5, 1.5 ≤ y ≤ 2.3, 0 ≤ z ≤ 1.6 인 것이 리튬 이온의 도프·탈도프시의 구조가 안정적인 점에서 바람직하다.The metal oxide is a lithium-titanium composite oxide represented by the general formula (A), and in the general formula (A), 0.7≦x≦1.5, 1.5≦y≦2.3, and 0≦z≦1.6 are lithium ions doping and dedoping. It is preferable because the structure of the city is stable.

LixTiyMzO4 … (A)Li x Ti y M z O 4 … (A)

[일반식 (A) 중, M 은 Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu, Zn 및 Nb 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 나타낸다][In general formula (A), M represents at least one element selected from the group consisting of Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu, Zn and Nb]

상기의 일반식 (A) 로 나타내는 조성 중에서도,Among the compositions represented by the above general formula (A),

(a) 1.2 ≤ x ≤ 1.4, 1.5 ≤ y ≤ 1.7, z = 0(a) 1.2 ≤ x ≤ 1.4, 1.5 ≤ y ≤ 1.7, z = 0

(b) 0.9 ≤ x ≤ 1.1, 1.9 ≤ y ≤ 2.1, z = 0(b) 0.9 ≤ x ≤ 1.1, 1.9 ≤ y ≤ 2.1, z = 0

(c) 0.7 ≤ x ≤ 0.9, 2.1 ≤ y ≤ 2.3, z = 0(c) 0.7 ≤ x ≤ 0.9, 2.1 ≤ y ≤ 2.3, z = 0

의 구조가 전지 성능의 밸런스가 양호하기 때문에 특히 바람직하다.The structure of is particularly preferable because the balance of battery performance is good.

상기 화합물의 특히 바람직한 대표적인 조성은, (a) 에서는 Li4 /3Ti5 /3O4, (b) 에서는 Li1Ti2O4, (c) 에서는 Li4 /5Ti11 /5O4 이다. 또, Z≠0 의 구조에 대해서는, 예를 들어, Li4 /3Ti4 /3Al1 /3O4 를 바람직한 것으로서 들 수 있다.A particularly preferred representative composition of the compound is Li 4 /3 Ti 5 /3 O 4 in (a), Li 1 Ti 2 O 4 in (b), and Li 4 /5 Ti 11 /5 O 4 in (c). . Moreover, about the structure of Z≠0, Li 4 /3 Ti 4 /3 Al 1 /3 O 4 is mentioned as a preferable thing, for example.

[능면체정률][Rhombohedral consolidation rate]

본 발명에서 정의되는 능면체정률은, X 선 광각 회절법 (XRD) 에 의한 능면체정 구조 흑연층 (ABC 스태킹층) 과 육방정 구조 흑연층 (AB 스태킹층) 의 비율로부터 다음 식을 사용하여 구할 수 있다.The rhombohedral crystal ratio defined in the present invention is from the ratio of the rhombohedral crystal structure graphite layer (ABC stacking layer) and the hexagonal crystal structure graphite layer (AB stacking layer) by X-ray wide-angle diffraction method (XRD), using the following equation: You can get it.

능면체정률 (%) = XRD 의 ABC (101) 피크의 적분 강도 ÷ XRD 의 AB (101) 피크 적분 강도 × 100Rhombohedral crystallinity (%) = Integral intensity of ABC (101) peak in XRD ÷ Integral intensity of AB (101) peak in XRD × 100

여기서, 본 발명의 흑연 입자의 능면체정률은, 통상적으로 0 % 이상, 바람직하게는 0 % 보다 크고, 보다 바람직하게는 3 % 이상, 더욱 바람직하게는 5 % 이상, 특히 바람직하게는 12 % 이상, 또, 통상적으로 35 % 이하, 바람직하게는 27 % 이하, 더욱 바람직하게는 24 % 이하, 특히 바람직하게는 20 % 이하의 범위이다. 여기서, 능면체정률이 0 % 란, ABC 스태킹층에서 유래하는 XRD 피크가 전혀 검출되지 않는 것을 가리킨다. 또, 0 % 보다 크다란, ABC 스태킹층에서 유래하는 XRD 피크가 약간이라도 검출되고 있는 것을 가리킨다.Here, the rhombohedral crystallinity of the graphite particles of the present invention is usually 0% or more, preferably more than 0%, more preferably 3% or more, still more preferably 5% or more, particularly preferably 12% or more. And, it is usually 35% or less, preferably 27% or less, more preferably 24% or less, and particularly preferably 20% or less of the range. Here, the rhombohedral crystallinity of 0% indicates that no XRD peak originating from the ABC stacking layer is detected. In addition, when it is larger than 0%, it indicates that even a slight XRD peak originating from the ABC stacking layer is detected.

능면체정률이 지나치게 크면, 흑연 입자의 결정 구조 중에 결함이 많이 함유되어 있으므로, Li 의 삽입량이 감소하여 고용량을 얻기 어려운 경향이 있다. 또, 상기 결함에 의해 사이클 중에 전해액이 분해되기 때문에, 사이클 특성이 저하되는 경향이 있다. 이에 대해, 능면체정률이 본 발명의 범위 내이면, 예를 들어, 흑연 입자의 결정 구조 중에 결함이 적어 전해액과의 반응성이 작고, 사이클 중의 전해액의 소모가 적어 사이클 특성이 우수하므로 바람직하다.If the rhombohedral crystallinity is too large, since a large number of defects are contained in the crystal structure of the graphite particles, there is a tendency that the amount of Li inserted decreases, making it difficult to obtain a high capacity. Further, since the electrolytic solution is decomposed during the cycle due to the above defect, the cycle characteristics tend to decrease. On the other hand, if the rhombohedral crystallinity is within the range of the present invention, for example, there are few defects in the crystal structure of graphite particles, so that the reactivity with the electrolyte solution is small, and the consumption of the electrolyte solution during the cycle is small, so that the cycle characteristics are excellent.

능면체정률을 구하기 위한 XRD 의 측정 방법은 이하와 같다.The measurement method of XRD for determining the rhombohedral crystallization is as follows.

0.2 ㎜ 의 시료판에 흑연 분체가 배향하지 않게 충전하고, X 선 회절 장치 (예를 들어, PANalytical 사 제조 X' Pert Pro MPD 로 CuKα 선으로 출력 45 ㎸, 40 ㎃) 로 측정한다. 얻어진 회절 패턴을 사용하고, 해석 소프트 JADE5.0 을 사용하여, 비대칭 피어슨 Ⅶ 함수를 사용한 프로파일 피팅에 의해 상기 피크 적분 강도를 각각 산출하여, 상기 식으로부터 능면체정률을 구한다.A sample plate of 0.2 mm is filled so that the graphite powder is not oriented, and is measured with an X-ray diffraction apparatus (for example, an output of 45 kV and 40 mA by a CuKα ray with an X'Pert Pro MPD manufactured by PANalytical). Using the obtained diffraction pattern, using analysis software JADE5.0, the peak integral intensities were each calculated by profile fitting using an asymmetric Pearson VII function, and the rhombohedral crystallinity was calculated from the equation.

X 선 회절 측정 조건은 다음과 같다. 또한, 「2θ」 는 회절각을 나타낸다.X-ray diffraction measurement conditions are as follows. In addition, "2θ" represents a diffraction angle.

·타깃 : Cu (Kα 선) 그라파이트 모노크로미터Target: Cu (Kα line) graphite monochromator

·슬릿 :・Slit:

솔러 슬릿 0.04 도 Solar slit 0.04 degrees

발산 슬릿 0.5 도 Divergence slit 0.5 degree

횡발산 마스크 15 ㎜ Lateral divergence mask 15 mm

산란 방지 슬릿 1 도 1 degree anti-scatter slit

·측정 범위 및 스텝 각도/계측 시간 :Measurement range and step angle/measurement time:

(101) 면 : 41 도 ≤ 2θ ≤ 47.5 도 0.3 도/60 초 (101) plane: 41 degrees ≤ 2θ ≤ 47.5 degrees 0.3 degrees/60 seconds

·백그라운드 보정 : 42.7 에서 45.5 도 사이를 직선으로 연결하여, 백그라운드로 하여 뺀다.·Background correction: Connect between 42.7 and 45.5 degrees in a straight line and subtract it as the background.

·능면체정 구조 흑연 입자층의 피크 : 43.4 도 부근의 피크를 가리킨다.-Peak of the rhombohedral structured graphite particle layer: indicates the peak near 43.4 degrees.

·육방정 구조 흑연 입자층의 피크 : 44.5 도 부근의 피크를 가리킨다.-Peak of hexagonal crystal structure graphite particle layer: indicates a peak near 44.5 degrees.

상기 범위의 능면체정률을 갖는 흑연 입자를 얻는 방법은, 종래의 기술을 사용하여 제조하는 방법을 채용하는 것이 가능하고, 특별히 한정되지 않지만, 흑연 입자를 500 ℃ 이상의 온도에서 열처리함으로써 제조하는 것이 바람직하다. 또, 충격력을 주체로 입자의 상호 작용도 포함한 압축, 마찰, 전단력 등의 기계적 작용을 흑연 입자에 부여하는 것도 바람직하다. 그 밖에, 기계적 작용의 강도, 처리 시간, 반복의 유무 등을 바꾸는 것으로도, 능면체정률을 조정하는 것이 가능하다. 능면체정률을 조정하기 위한 구체적인 장치로는, 케이싱 내부에 다수의 블레이드를 설치한 로터를 갖고, 그 로터가 고속 회전함으로써, 내부에 도입된 탄소 재료에 대해 충격 압축, 마찰, 전단력 등의 기계적 작용을 부여하여 표면 처리를 실시하는 장치가 바람직하다. 또, 탄소 재료를 순환시킴으로써 기계적 작용을 반복하여 부여하는 기구를 갖는 것, 혹은 순환 기구를 가지지 않지만 장치를 복수대 연결시켜 처리하는 기구를 갖는 것이 바람직하다. 바람직한 장치의 일례로서, (주) 나라 기계 제작소 제조의 하이브리다이제이션 시스템 등을 들 수 있다.The method of obtaining graphite particles having a rhombohedral crystallinity in the above range may employ a method of manufacturing using a conventional technique, and is not particularly limited, but is preferably manufactured by heat treating the graphite particles at a temperature of 500° C. or higher. Do. In addition, it is also desirable to impart mechanical actions such as compression, friction, and shearing force to the graphite particles, including the interaction of the particles based on impact force. In addition, it is possible to adjust the rhombohedral crystallinity by changing the strength of the mechanical action, the treatment time, the presence or absence of repetition, and the like. As a specific device for adjusting the rhombohedral stability, it has a rotor with a number of blades installed inside the casing, and the rotor rotates at high speed, thereby mechanical actions such as impact compression, friction, and shear force on the carbon material introduced inside. Apparatus for performing a surface treatment by imparting to is preferable. In addition, it is preferable to have a mechanism for repeatedly imparting a mechanical action by circulating the carbon material, or a mechanism that does not have a circulation mechanism but connects a plurality of devices for processing. As an example of a preferable device, a hybridization system manufactured by Nara Machinery Co., Ltd. can be mentioned.

또, 상기 기계적 작용을 부여한 후에 열처리를 가하는 것이 보다 바람직하다.Further, it is more preferable to apply heat treatment after imparting the mechanical action.

또한, 상기 기계적 작용을 부여한 후에 탄소 전구체와 복합화하여 700 ℃ 이상의 온도에서 열처리를 가하는 것이 특히 바람직하다.Further, it is particularly preferable to perform heat treatment at a temperature of 700° C. or higher by complexing with a carbon precursor after imparting the mechanical action.

[부극 활물질의 구체적 양태][Specific aspect of negative electrode active material]

부극 활물질의 구체적 양태로는, 예를 들어, (a) 핵흑연과 탄소의 복합체 및/또는 혼합물로 이루어지는 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하의 흑연 입자, (b) 핵흑연과 흑연의 복합체 및/또는 혼합물로 이루어지는 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하의 흑연 입자, (c) 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하인 흑연 입자, 그리고 (a) ∼ (c) 의 혼합물 등을 들 수 있다.Specific embodiments of the negative electrode active material include, for example, (a) graphite particles having a rhombohedral crystallinity of 0% or more and 35% or less consisting of a composite and/or mixture of nuclear graphite and carbon, and (b) a composite of nuclear graphite and graphite. And/or a mixture of graphite particles having a rhombohedral crystallinity of 0% or more and 35% or less, (c) graphite particles having a rhombohedral crystallinity of 0% or more and 35% or less, and a mixture of (a) to (c). have.

여기서, 상기 핵흑연으로는 전술한 천연 흑연이나 인조 흑연 등을 들 수 있다. 또, 핵흑연으로서의 천연 흑연은 구상 천연 흑연이 바람직하다 (본 명세서에서는 구상 천연 흑연을 구형화 흑연이라고도 한다).Here, as the nuclear graphite, the aforementioned natural graphite or artificial graphite may be mentioned. In addition, the natural graphite as nuclear graphite is preferably spheroidal natural graphite (in this specification, spheroidal natural graphite is also referred to as spheroidized graphite).

예를 들어, (a) 와 (b) 를 조합한 혼합물의 경우, (a) 의 복합체 및/또는 혼합물에 대해, (b) 의 복합체 및/또는 혼합물의 비율은, 통상적으로 5 wt% 이상, 바람직하게는 10 wt% 이상, 보다 바람직하게는 15 wt% 이상이다. 또, 통상적으로 95 wt% 이하, 바람직하게는 90 wt% 이하, 보다 바람직하게는 85 wt% 이하이다. (b) 의 혼합 비율이 지나치게 적으면, 불가역 용량이 커져 전지 용량이 감소하는 경향이 있고, 혼합 비율이 지나치게 많으면, 저온에서의 Li 수용성이 저하되는 경향이 있다.For example, in the case of a mixture combining (a) and (b), with respect to the complex and/or mixture of (a), the ratio of the complex and/or mixture of (b) is usually 5 wt% or more, It is preferably 10 wt% or more, more preferably 15 wt% or more. Moreover, it is usually 95 wt% or less, preferably 90 wt% or less, and more preferably 85 wt% or less. If the mixing ratio of (b) is too small, the irreversible capacity increases and the battery capacity tends to decrease. If the mixing ratio is too large, the Li water solubility at low temperature tends to decrease.

(a) 와 (c) 를 조합한 혼합물의 경우, (a) 의 복합체 및/또는 혼합물에 대해, (c) 의 흑연 입자의 비율은, 통상적으로 5 wt% 이상, 바람직하게는 10 wt% 이상, 보다 바람직하게는 15 wt% 이상이다. 또, 통상적으로 70 wt% 이하, 바람직하게는 60 wt% 이하, 보다 바람직하게는 50 wt% 이하이다. (c) 의 혼합 비율이 지나치게 적으면, 전지 용량을 크게 하기 위해서 전극을 고밀도로 프레스할 때에 프레스 하중이 높아져 고밀도화하기 어려운 염려가 있고, 지나치게 많으면, 불가역 용량이 커져 전지 용량이 감소할 우려가 있다.In the case of a mixture in which (a) and (c) are combined, the ratio of the graphite particles in (c) to the composite and/or mixture of (a) is usually 5 wt% or more, preferably 10 wt% or more , More preferably 15 wt% or more. Moreover, it is usually 70 wt% or less, preferably 60 wt% or less, and more preferably 50 wt% or less. If the mixing ratio of (c) is too small, when the electrode is pressed at high density in order to increase the battery capacity, there is a fear that the press load becomes high and it is difficult to increase the density. If it is too large, the irreversible capacity increases and the battery capacity may decrease. .

(b) 와 (c) 를 조합한 혼합물의 경우, (b) 의 복합체 및/또는 혼합물에 대해, (c) 의 흑연 입자의 비율은, 통상적으로 5 wt% 이상, 바람직하게는 10 wt% 이상, 보다 바람직하게는 20 wt% 이상이다. 또, 통상적으로 70 wt% 이하, 바람직하게는 60 wt% 이하, 보다 바람직하게는 50 wt% 이하이다. (c) 의 혼합 비율이 지나치게 적으면, 전지 용량을 크게 하기 위해서 전극을 고밀도로 프레스할 때에 프레스 하중이 높아져 고밀도화하기 어려운 경향이 있고, 지나치게 많으면, 불가역 용량이 커져 전지 용량이 감소하는 경향이 있다.In the case of a mixture combining (b) and (c), the ratio of the graphite particles of (c) to the composite and/or mixture of (b) is usually 5 wt% or more, preferably 10 wt% or more , More preferably 20 wt% or more. Moreover, it is usually 70 wt% or less, preferably 60 wt% or less, and more preferably 50 wt% or less. If the mixing ratio of (c) is too small, when pressing the electrode at high density in order to increase the battery capacity, the press load tends to be high and it is difficult to increase the density, and if it is too large, the irreversible capacity increases and the battery capacity tends to decrease. .

이들 조합으로서 (a) 의 복합체와 (b) 의 복합체의 조합, (a) 의 복합체와 (c) 의 흑연 입자의 조합, (b) 의 복합체와 (c) 의 흑연 입자의 조합이 바람직하고, (a) 의 복합체와 (b) 의 복합체의 조합, (a) 의 복합체와 (c) 의 흑연 입자의 조합이 고밀도 전극을 제조하기 쉽고, 도전 패스가 확보되기 쉬워 사이클 특성이 우수하므로 보다 바람직하다.As these combinations, the combination of the composite of (a) and the composite of (b), the combination of the composite of (a) and the graphite particles of (c), and the combination of the composite of (b) and the graphite particles of (c) are preferred, The combination of the composite of (a) and the composite of (b), and the combination of the composite of (a) and the graphite particles of (c) are more preferable because it is easy to produce a high-density electrode, easy to secure a conductive path, and excellent cycle characteristics. .

또, 본 발명에 관련된 부극은, 능면체정률이 상기 범위를 만족하지 않는 흑연 입자를 함유해도 된다. 상기 흑연 입자를 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하의 범위 외인 다른 흑연과 혼합하는 경우, 통상적으로 본 발명의 흑연 입자 질량에 대해, 다른 흑연은, 통상적으로 2 wt% 이상, 바람직하게는 5 wt% 이상, 보다 바람직하게는 10 wt% 이상이다. 또, 통상적으로 50 wt% 이하, 바람직하게는 45 wt% 이하, 보다 바람직하게는 40 wt% 이하이다. 다른 흑연이 지나치게 적으면, 다른 흑연을 혼합한 효과를 얻기 어려운 경향이 있고, 지나치게 많으면, 본 발명의 효과가 작아지는 경향이 있다.Moreover, the negative electrode according to the present invention may contain graphite particles whose rhombohedral crystallinity does not satisfy the above range. When the graphite particles are mixed with other graphite whose rhombohedral crystallinity is outside the range of 0% or more and 35% or less, the other graphite is usually 2 wt% or more, preferably 5 to the graphite particle mass of the present invention. It is wt% or more, more preferably 10 wt% or more. Moreover, it is usually 50 wt% or less, preferably 45 wt% or less, and more preferably 40 wt% or less. When there is too little other graphite, there is a tendency that it is difficult to obtain the effect of mixing other graphite, and when it is too much, the effect of the present invention tends to be small.

또, 부극 활물질이 (a) 및/또는 (b) 를 함유하는 경우, 이들 복합체를 구성하는 핵흑연의 능면체정률은, 흑연 입자와 동일하게 통상적으로 0 % 이상, 바람직하게는 3 % 이상, 더욱 바람직하게는 5 % 이상, 또, 통상적으로 35 % 이하, 바람직하게는 27 % 이하, 더욱 바람직하게는 24 % 이하, 특히 바람직하게는 20 % 이하의 범위이다. 이들 복합체를 구성하는 핵흑연의 능면체정률은, 상기의 흑연 입자와 동일한 방법으로 구할 수 있다.In addition, when the negative electrode active material contains (a) and/or (b), the rhombohedral crystallinity of the nuclear graphite constituting these composites is usually 0% or more, preferably 3% or more, similar to the graphite particles, It is more preferably 5% or more, and usually 35% or less, preferably 27% or less, still more preferably 24% or less, and particularly preferably 20% or less. The rhombohedral crystallinity of nuclear graphite constituting these composites can be determined by the same method as the graphite particles described above.

(a) 핵흑연과 탄소의 복합체 및/또는 혼합물로 이루어지는 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하의 흑연 입자(a) Graphite particles having a rhombohedral crystallinity of 0% or more and 35% or less consisting of a composite and/or mixture of nuclear graphite and carbon.

핵흑연과 탄소의 복합체 및/또는 혼합물로 이루어지는 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하의 흑연 입자는, 예를 들어, 핵흑연에 탄소 전구체를 피복 또는 결합하고, 그 후 600 ℃ ∼ 2200 ℃ 에서 소성하는 것, 또는 CVD (Chemical Vapor Deposition) 법에 의해 증착하는 것Graphite particles having a rhombohedral crystallinity of 0% or more and 35% or less composed of a composite and/or mixture of nuclear graphite and carbon are, for example, coated or bonded with a carbon precursor to nuclear graphite, and then at 600°C to 2200°C. Firing or vapor deposition by CVD (Chemical Vapor Deposition) method

등으로 얻을 수 있다.It can be obtained by, etc.

상기 복합체란, 핵흑연에 탄소가 피복 또는 결합하고, 또한 능면체정률이 상기 범위 내에 있는 흑연 입자를 가리킨다. 또, 탄소의 피복률은, 통상적으로 1 질량% 이상, 바람직하게는 2 질량% 이상이고, 통상적으로 15 질량% 이하, 바람직하게는 10 질량% 이하이다.The composite refers to graphite particles in which carbon is coated or bonded to nuclear graphite and the rhombohedral crystallinity is within the above range. Further, the carbon coverage is usually 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, and is usually 15% by mass or less, and preferably 10% by mass or less.

본 발명의 피복률이란, 핵흑연 질량과 소성 후의 탄소 전구체 유래의 탄소 질량 등에서 다음 식을 사용하여 계산할 수 있다.The coverage of the present invention can be calculated from the mass of nuclear graphite and the mass of carbon derived from the carbon precursor after firing, using the following equation.

피복률 (질량%) = 탄소 질량 ÷ (핵흑연 질량 + 탄소 질량) × 100Coverage ratio (mass%) = carbon mass ÷ (nuclear graphite mass + carbon mass) × 100

또, 상기 혼합물이란, 예를 들어, 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하의 흑연 입자와 탄소가 피복이나 결합이 없는 상태로 임의의 비율로 혼합되어 있는 것을 가리킨다.In addition, the said mixture means that graphite particles having a rhombohedral crystallinity of 0% or more and 35% or less and carbon are mixed in an arbitrary ratio without coating or bonding.

(b) 핵흑연과 흑연의 복합체 및/또는 혼합물로 이루어지는 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하의 흑연 입자(b) Graphite particles having a rhombohedral crystallinity of 0% or more and 35% or less consisting of a composite and/or mixture of nuclear graphite and graphite.

핵흑연과 흑연의 복합체 및/또는 혼합물로 이루어지는 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하의 흑연 입자는, 예를 들어, 핵흑연에 탄소 전구체를 피복 또는 결합하고, 그 후 2300 ℃ 이상 ∼ 3200 ℃ 이하의 온도에서 흑연화함으로써 얻을 수 있다.Graphite particles having a rhombohedral crystallinity of 0% or more and 35% or less composed of a composite and/or mixture of nuclear graphite and graphite are, for example, coated or bonded with a carbon precursor to nuclear graphite, and then 2300° C. or more to 3200° C. It can be obtained by graphitizing at the following temperature.

상기 복합체란, 핵흑연에 이흑연 및/또는 난흑연이 피복 또는 결합하고, 또한 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하인 흑연 입자를 가리킨다.The composite refers to graphite particles in which graphite and/or non-graphite are coated or bonded to nuclear graphite and have a rhombohedral crystallinity of 0% or more and 35% or less.

또, 흑연의 피복률은, 통상적으로 1 질량% 이상, 바람직하게는 5 질량% 이상, 보다 바람직하게는 10 질량% 이상이고, 통상적으로 50 질량% 이하, 바람직하게는 30 질량% 이하이다.Further, the coverage of graphite is usually 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and usually 50% by mass or less, preferably 30% by mass or less.

본 발명에서 말하는 피복률이란, 핵흑연 질량과 흑연화 후의 탄소 전구체 유래의 흑연 질량 등에서 다음 식을 사용하여 계산할 수 있다.The coverage used in the present invention can be calculated from the mass of nuclear graphite and the mass of graphite derived from the carbon precursor after graphitization using the following equation.

피복률 (질량%) = 전구체 유래 흑연 질량 ÷ (핵흑연 질량 + 전구체 유래 흑연 질량) × 100Coverage (% by mass) = mass of graphite derived from precursor ÷ (mass of nuclear graphite + mass of graphite derived from precursor) × 100

또, 상기 혼합물이란, 예를 들어, 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하인 흑연 입자와 흑연이 피복이나 결합이 없는 상태로 임의의 비율로 혼합되어 있는 것을 가리킨다.In addition, the said mixture means that graphite particles and graphite having a rhombohedral crystallinity of 0% or more and 35% or less are mixed in an arbitrary ratio without coating or bonding.

(c) 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하인 흑연 입자(c) Graphite particles having a rhombohedral crystallinity of 0% or more and 35% or less

능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하인 흑연 입자란, 상기 (a), (b) 의 구조를 함유하지 않는 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하인 흑연 입자만으로 이루어지는 것을 가리킨다. 구체적으로는, 역학적 에너지 처리를 실시한 핵흑연이고, 탄소 및/또는 흑연을 복합화, 또는 혼합하고 있지 않은 흑연 입자를 가리킨다. 또한, 이 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하인 흑연 입자를 400 ℃ ∼ 3200 ℃ 로 소성한 흑연 입자를 사용할 수도 있다.The graphite particles having a rhombohedral crystallinity of 0% or more and 35% or less refer to those made of only graphite particles having a rhombohedral crystallization of 0% or more and 35% or less that do not contain the structures (a) and (b). Specifically, it is nuclear graphite subjected to mechanical energy treatment, and refers to graphite particles in which carbon and/or graphite are not compounded or mixed. Further, graphite particles obtained by firing graphite particles having a rhombohedral crystallinity of 0% or more and 35% or less at 400°C to 3200°C can also be used.

상기 흑연 입자는 1 종류로 구성되어 있어도 되고, 형태나 입경이 상이한 복수의 흑연 입자로 구성되어 있어도 된다.The graphite particles may be composed of one type, or may be composed of a plurality of graphite particles having different shapes and particle diameters.

<탄소질 재료의 물성><Physical properties of carbonaceous materials>

부극 활물질로서 탄소질 재료를 사용하는 경우, 이하의 물성을 갖는 것이 바람직하다.When using a carbonaceous material as the negative electrode active material, it is preferable to have the following physical properties.

(X 선 파라미터)(X-ray parameter)

탄소질 재료의 학진법에 의한 X 선 회절로 구한 격자면 (002 면) 의 d 치 (층간 거리) 가 0.335 ㎚ 이상인 것이 바람직하고, 또, 통상적으로 0.360 ㎚ 이하이고, 0.350 ㎚ 이하가 바람직하고, 0.345 ㎚ 이하가 더욱 바람직하다. 또, 학진법에 의한 X 선 회절로 구한 탄소질 재료의 결정자 사이즈 (Lc) 는 1.0 ㎚ 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 1.5 ㎚ 이상인 것이 더욱 바람직하다.The d value (interlayer distance) of the grating plane (002 plane) determined by X-ray diffraction of the carbonaceous material by the Hakjin method is preferably 0.335 nm or more, and usually 0.360 nm or less, preferably 0.350 nm or less, 0.345 nm or less is more preferable. In addition, the crystallite size (Lc) of the carbonaceous material determined by X-ray diffraction by the Hakjin method is preferably 1.0 nm or more, and more preferably 1.5 nm or more.

(체적 기준 평균 입경)(Average particle diameter based on volume)

탄소질 재료의 체적 기준 평균 입경은, 레이저 회절·산란법에 의해 구한 체적 기준의 평균 입경 (메디안 직경) 이고, 통상적으로 1 ㎛ 이상이고, 3 ㎛ 이상이 바람직하고, 5 ㎛ 이상이 더욱 바람직하고, 7 ㎛ 이상이 특히 바람직하고, 또, 통상적으로 100 ㎛ 이하이고, 50 ㎛ 이하가 바람직하고, 40 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 30 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 25 ㎛ 이하가 특히 바람직하다.The volume-based average particle diameter of the carbonaceous material is a volume-based average particle diameter (median diameter) determined by laser diffraction/scattering method, and is usually 1 µm or more, preferably 3 µm or more, and more preferably 5 µm or more. , 7 µm or more is particularly preferable, and usually 100 µm or less, 50 µm or less is preferable, 40 µm or less is more preferable, 30 µm or less is still more preferable, and 25 µm or less is particularly preferable.

체적 기준 평균 입경이 상기 범위를 하회하면, 불가역 용량이 증대되어, 초기의 전지 용량의 손실을 초래하게 되는 경우가 있다. 또, 상기 범위를 상회하면, 도포에 의해 전극을 제조할 때, 불균일한 도면 (塗面) 이 되기 쉬워, 전지 제작 공정상 바람직하지 않은 경우가 있다.If the volume-based average particle diameter is less than the above range, the irreversible capacity increases, resulting in loss of initial battery capacity in some cases. Moreover, when it exceeds the said range, when manufacturing an electrode by application|coating, it is easy to become non-uniform drawing, and it may not be preferable in the battery manufacturing process.

체적 기준 평균 입경의 측정은, 계면 활성제인 폴리옥시에틸렌 (20 량체) 소르비탄모노라우레이트의 0.2 질량% 수용액 (약 10 ㎖) 에 탄소 분말을 분산시켜, 레이저 회절·산란식 입도 분포계 (호리바 제작소사 제조 LA-700) 를 사용하여 실시한다. 그 측정으로 구해지는 메디안 직경을 탄소질 재료의 체적 기준 평균 입경으로 정의한다.The measurement of the volume-based average particle diameter was carried out by dispersing carbon powder in a 0.2% by mass aqueous solution (about 10 ml) of polyoxyethylene (20-mer) sorbitan monolaurate as a surfactant, and a laser diffraction/scattering type particle size distribution meter (Horiba It is carried out using LA-700 manufactured by the manufacturing company. The median diameter obtained by the measurement is defined as the volume-based average particle diameter of the carbonaceous material.

(라만 R 치, 라만 반치폭)(Raman R value, Raman half width)

탄소질 재료의 라만 R 치는, 아르곤 이온 레이저 라만 스펙트럼법을 사용하여 측정한 값이고, 통상적으로 0.01 이상이고, 0.03 이상이 바람직하고, 0.1 이상이 더욱 바람직하고, 또, 통상적으로 1.5 이하이고, 1.2 이하가 바람직하고, 1 이하가 더욱 바람직하고, 0.5 이하가 특히 바람직하다.The Raman R value of the carbonaceous material is a value measured using an argon ion laser Raman spectrum method, and is usually 0.01 or more, preferably 0.03 or more, more preferably 0.1 or more, and usually 1.5 or less, and 1.2 The following are preferable, 1 or less are more preferable, and 0.5 or less are especially preferable.

라만 R 치가 상기 범위를 하회하면, 입자 표면의 결정성이 지나치게 높아져, 충방전에 수반하여 Li 가 층 사이에 들어가는 사이트가 적어지는 경우가 있다. 즉, 충전 수용성이 저하되는 경우가 있다. 또, 집전체에 도포한 후, 프레스함으로써 부극을 고밀도화했을 경우에 전극판과 평행 방향으로 결정이 배향되기 쉬워져, 부하 특성의 저하를 초래하는 경우가 있다. 특히, 라만 R 치가 0.1 이상이면, 부극 표면에 바람직한 피막을 형성하고, 이로써 보존 특성이나 사이클 특성, 부하 특성을 향상시킬 수 있다.When the Raman R value is less than the above range, the crystallinity of the particle surface becomes too high, and there are cases where there are fewer sites where Li enters between the layers along with charging and discharging. In other words, there is a case where the charging acceptability decreases. In addition, when the negative electrode is increased in density by applying it to the current collector and then pressing, the crystals are liable to be oriented in a direction parallel to the electrode plate, resulting in a decrease in load characteristics in some cases. Particularly, when the Raman R value is 0.1 or more, a preferable film is formed on the surface of the negative electrode, thereby improving storage characteristics, cycle characteristics, and load characteristics.

한편, 상기 범위를 상회하면, 입자 표면의 결정성이 저하되어, 비수계 전해액과의 반응성이 증가하여, 효율의 저하나 가스 발생의 증가를 초래하는 경우가 있다.On the other hand, if it exceeds the above range, the crystallinity of the particle surface decreases, the reactivity with the non-aqueous electrolytic solution increases, and thus the efficiency may decrease or gas generation may increase.

또, 탄소질 재료의 1580 ㎝-1 부근의 라만 반치폭은 특별히 제한되지 않지만, 통상적으로 10 ㎝-1 이상이고, 15 ㎝-1 이상이 바람직하고, 또, 통상적으로 100 ㎝-1 이하이고, 80 ㎝-1 이하가 바람직하고, 60 ㎝-1 이하가 더욱 바람직하고, 40 ㎝-1 이하가 특히 바람직하다.In addition, the Raman half width of the carbonaceous material in the vicinity of 1580 cm -1 is not particularly limited, but is usually 10 cm -1 or more, preferably 15 cm -1 or more, and usually 100 cm -1 or less, and 80 ㎝ -1 or less is preferable, and more preferably 60 ㎝ -1 or less, and is 40 ㎝ -1 or less are especially preferred.

라만 반치폭이 상기 범위를 하회하면, 입자 표면의 결정성이 지나치게 높아져, 충방전에 수반하여 Li 가 층 사이에 들어가는 사이트가 적어지는 경우가 있다. 즉, 충전 수용성이 저하되는 경우가 있다. 또, 집전체에 도포한 후, 프레스함으로써 부극을 고밀도화했을 경우에, 전극판과 평행 방향으로 결정이 배향되기 쉬워져, 부하 특성의 저하를 초래하는 경우가 있다. 한편, 상기 범위를 상회하면, 입자 표면의 결정성이 저하되어, 비수계 전해액과의 반응성이 증가하여, 효율의 저하나 가스 발생의 증가를 초래하는 경우가 있다.When the Raman half width is less than the above range, the crystallinity of the particle surface becomes too high, and there are cases where there are few sites where Li enters between the layers along with charging and discharging. In other words, there is a case where the charging acceptability decreases. In addition, when the negative electrode is increased in density by pressing after applying it to the current collector, the crystals are liable to be oriented in a direction parallel to the electrode plate, resulting in a decrease in load characteristics in some cases. On the other hand, if it exceeds the above range, the crystallinity of the particle surface decreases, the reactivity with the non-aqueous electrolytic solution increases, and thus the efficiency may decrease or gas generation may increase.

라만 스펙트럼의 측정은, 라만 분광기 (닛폰 분광사 제조 라만 분광기) 를 사용하여, 시료를 측정 셀 내에 자연 낙하시켜 충전시키고, 셀 내의 샘플 표면에 아르곤 이온 레이저 광을 조사하면서, 셀을 레이저 광과 수직인 면 내에서 회전시킴으로써 실시한다. 얻어지는 라만 스펙트럼에 대해, 1580 ㎝-1 부근의 피크 PA 의 강도 IA 와, 1360 ㎝-1 부근의 피크 PB 의 강도 IB 를 측정하여, 그 강도비 R (R = IB/IA) 을 산출한다. 그 측정으로 산출되는 라만 R 치를 본 발명의 탄소질 재료의 라만 R 치로 정의한다. 또, 얻어지는 라만 스펙트럼의 1580 ㎝-1 부근의 피크 PA 의 반치폭을 측정하여, 이것을 탄소질 재료의 라만 반치폭으로 정의한다.For the measurement of the Raman spectrum, a Raman spectrometer (Raman spectrometer manufactured by Nippon Spectroscope) was used, the sample was naturally dropped into the measurement cell and charged, and the cell was perpendicular to the laser light while irradiating the surface of the sample in the cell with argon ion laser light. It is carried out by rotating within the seal surface. For the obtained Raman spectrum, the intensity I A of the peak P A in the vicinity of 1580 cm -1 and the intensity I B of the peak P B in the vicinity of 1360 cm -1 were measured, and the intensity ratio R (R = I B /I A ) Is calculated. The Raman R value calculated by the measurement is defined as the Raman R value of the carbonaceous material of the present invention. Moreover, the half value width of the peak P A in the vicinity of 1580 cm -1 of the obtained Raman spectrum is measured, and this is defined as the Raman half value width of the carbonaceous material.

또, 상기 라만 측정 조건은 다음과 같다.In addition, the Raman measurement conditions are as follows.

·아르곤 이온 레이저 파장 : 514.5 ㎚Argon ion laser wavelength: 514.5 nm

·시료 상의 레이저 파워 : 15 ∼ 25 ㎽·Laser power on the sample: 15 ∼ 25 mW

·분해능 : 10 ∼ 20 ㎝-1 ·Resolution: 10 ∼ 20 ㎝ -1

·측정 범위 : 1100 ㎝-1 ∼ 1730 ㎝-1 ·Measurement range: 1100 ㎝ -1 ∼ 1730 ㎝ -1

·라만 R 치, 라만 반치폭 해석 : 백그라운드 처리Raman R value, Raman half width analysis: background processing

·스무딩 처리 : 단순 평균, 콘볼루션 5 포인트Smoothing process: simple average, convolution 5 points

(BET 비표면적)(BET specific surface area)

탄소질 재료의 BET 비표면적은 BET 법을 사용하여 측정한 비표면적의 값이고, 통상적으로 0.1 ㎡·g-1 이상이고, 0.7 ㎡·g-1 이상이 바람직하고, 1.0 ㎡·g-1 이상이 더욱 바람직하고, 1.5 ㎡·g-1 이상이 특히 바람직하고, 또, 통상적으로 100 ㎡·g-1 이하이고, 25 ㎡·g-1 이하가 바람직하고, 15 ㎡·g-1 이하가 더욱 바람직하고, 10 ㎡·g-1 이하가 특히 바람직하다.The BET specific surface area of the carbonaceous material is a value of the specific surface area measured using the BET method, and is usually 0.1 m2·g -1 or more, preferably 0.7 m2·g -1 or more, and 1.0 m2·g -1 or more more preferably, 1.5 ㎡ · g -1 or more is particularly preferable, and further, and typically less than 100 ㎡ · g -1, 25 ㎡ · g -1 or less is preferable, and 15 ㎡ · g -1 or less, more It is preferable, and 10 m 2 ·g -1 or less is particularly preferable.

BET 비표면적의 값이 이 범위를 하회하면, 부극 재료로서 사용한 경우의 충전시에 리튬의 수용성이 나빠지기 쉽고, 리튬이 전극 표면에서 석출되기 쉬워져, 안정성이 저하될 가능성이 있다. 한편, 이 범위를 상회하면, 부극 재료로서 사용했을 때에 비수계 전해액과의 반응성이 증가하여, 가스 발생이 많아지기 쉬워, 바람직한 전지를 얻기 어려운 경우가 있다.If the value of the BET specific surface area is less than this range, the water solubility of lithium tends to deteriorate during charging when used as a negative electrode material, lithium tends to precipitate on the electrode surface, and stability may decrease. On the other hand, if it exceeds this range, when used as a negative electrode material, the reactivity with the non-aqueous electrolyte solution increases, gas generation tends to increase, and it may be difficult to obtain a preferable battery.

BET 법에 의한 비표면적의 측정은, 표면적계 (오오쿠라 리켄 제조 전자동 표면적 측정 장치) 를 사용하여, 시료에 대해 질소 유통하 350 ℃ 에서 15 분간, 예비 건조를 실시한 후, 대기압에 대한 질소의 상대압의 값이 0.3 이 되도록 정확하게 조정한 질소 헬륨 혼합 가스를 사용하여, 가스 유동법에 의한 질소 흡착 BET 1 점법에 의해 실시한다. 그 측정으로 구해지는 비표면적을 탄소질 재료의 BET 비표면적으로 정의한다.The measurement of the specific surface area by the BET method was performed using a surface area meter (a fully automatic surface area measuring device manufactured by Okura Riken), pre-drying the sample at 350°C for 15 minutes under nitrogen flow, and then the relative pressure of nitrogen to atmospheric pressure. Using a nitrogen helium mixed gas accurately adjusted so that the value of is 0.3, it is carried out by the nitrogen adsorption BET one point method by the gas flow method. The specific surface area determined by the measurement is defined as the BET specific surface area of the carbonaceous material.

(원형도)(Circular diagram)

탄소질 재료의 구형의 정도로서 원형도를 측정했을 경우, 이하의 범위에 들어가는 것이 바람직하다. 또한, 원형도는, 「원형도 = (입자 투영 형상과 동일한 면적을 갖는 상당 원의 주위 길이)/(입자 투영 형상의 실제의 주위 길이)」 로 정의되고, 원형도가 1 일 때에 이론적 진구가 된다.When circularity is measured as the degree of sphericity of a carbonaceous material, it is preferable to fall into the following range. In addition, circularity is defined as ``circularity = (circumferential length of an equivalent circle having the same area as the projected particle shape)/(actual circumferential length of the projected particle shape)'', and when the circularity is 1, the theoretical true sphere is do.

탄소질 재료의 입경이 3 ∼ 40 ㎛ 의 범위에 있는 입자의 원형도는 1 에 가까울수록 바람직하고, 또, 0.1 이상이 바람직하고, 그 중에서도 0.5 이상이 바람직하고, 0.8 이상이 보다 바람직하고, 0.85 이상이 더욱 바람직하고, 0.9 이상이 특히 바람직하다. 고전류 밀도 충방전 특성은 원형도가 클수록 향상된다. 따라서, 원형도가 상기 범위를 하회하면, 부극 활물질의 충전성이 저하되고, 입자간의 저항이 증대되어, 단시간 고전류 밀도 충방전 특성이 저하되는 경우가 있다.The circularity of the particles having a particle diameter of 3 to 40 µm of the carbonaceous material is preferably closer to 1, more preferably 0.1 or more, especially 0.5 or more, more preferably 0.8 or more, and 0.85 The above is more preferable, and 0.9 or more is particularly preferable. The high current density charging and discharging characteristics are improved as the circularity increases. Therefore, if the circularity is less than the above range, the filling property of the negative electrode active material is lowered, the resistance between particles is increased, and the high current density charge/discharge characteristics for a short time may be lowered.

원형도의 측정은 플로우식 입자 이미지 분석 장치 (시스멕스사 제조 FPIA) 를 사용하여 실시한다. 시료 약 0.2 g 을 계면 활성제인 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄모노라우레이트의 0.2 질량% 수용액 (약 50 ㎖) 에 분산시키고, 28 ㎑ 의 초음파를 출력 60 W 로 1 분간 조사한 후, 검출 범위를 0.6 ∼ 400 ㎛ 로 지정하여, 입경이 3 ∼ 40 ㎛ 의 범위의 입자에 대해 측정한다. 그 측정으로 구해지는 원형도를 탄소질 재료의 원형도로 정의한다.The measurement of the circularity is performed using a flow-type particle image analysis device (FPIA manufactured by Sysmex Corporation). About 0.2 g of a sample was dispersed in a 0.2 mass% aqueous solution (about 50 ml) of polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate as a surfactant, and after irradiating an ultrasonic wave of 28 kHz with an output of 60 W for 1 minute, the detection range was determined. It is specified as 0.6 to 400 µm, and it is measured for particles having a particle diameter in the range of 3 to 40 µm. The circularity obtained by the measurement is defined as the circularity of the carbonaceous material.

원형도를 향상시키는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 구형화 처리를 실시하여 구형으로 한 것이 전극체로 했을 때의 입자간 공극의 형상이 갖추어지므로 바람직하다. 구형화 처리의 예로는, 전단력, 압축력을 부여함으로써 기계적으로 구형에 가깝게 하는 방법, 복수의 미립자를 바인더, 혹은 입자 자신이 갖는 부착력에 의해 조립 (造粒) 하는 기계적·물리적 처리 방법 등을 들 수 있다.The method of improving the circularity is not particularly limited, but it is preferable that the shape of the voids between particles when the electrode body is formed by performing a spheroidization treatment to be spherical is obtained. Examples of spheronization treatment include a method of mechanically approximating a spherical shape by applying a shearing force and a compressive force, and a mechanical/physical treatment method in which a plurality of fine particles are granulated by a binder or the adhesive force of the particles themselves. have.

(탭 밀도)(Tap density)

탄소질 재료의 탭 밀도는 통상적으로 0.1 g·㎝-3 이상이고, 0.5 g·㎝-3 이상이 바람직하고, 0.7 g·㎝-3 이상이 더욱 바람직하고, 1 g·㎝-3 이상이 특히 바람직하고, 또, 2 g·㎝-3 이하가 바람직하고, 1.8 g·㎝-3 이하가 더욱 바람직하고, 1.6 g·㎝-3 이하가 특히 바람직하다. 탭 밀도가 상기 범위를 하회하면, 부극으로서 사용한 경우에 충전 밀도가 잘 높아지지 않고, 고용량의 전지를 얻지 못하는 경우가 있다. 또, 상기 범위를 상회하면, 전극 중의 입자간의 공극이 지나치게 적어지고, 입자간의 도전성이 잘 확보되지 않게 되어, 바람직한 전지 특성을 얻기 어려운 경우가 있다.The tap density of the carbonaceous material is usually 0.1 g·cm -3 or more, preferably 0.5 g·cm -3 or more, more preferably 0.7 g·cm -3 or more, and 1 g·cm -3 or more is particularly It is preferable, and 2 g·cm -3 or less is preferable, 1.8 g·cm -3 or less is more preferable, and 1.6 g·cm -3 or less is particularly preferable. If the tap density is less than the above range, when used as a negative electrode, the packing density does not increase well, and a high-capacity battery may not be obtained. In addition, if it exceeds the above range, the voids between particles in the electrode become too small, the conductivity between particles is difficult to be secured, and desirable battery characteristics may be difficult to obtain.

탭 밀도의 측정은, 눈금 간격 300 ㎛ 의 체를 통과시키고, 20 ㎤ 의 탭핑 셀에 시료를 낙하시켜 셀의 상단면까지 시료를 채운 후, 분체 밀도 측정기 (예를 들어, 세이신 기업사 제조 탭덴서) 를 사용하여, 스트로크 길이 10 ㎜ 의 탭핑을 1000 회 실시하고, 그 때의 체적과 시료의 질량으로부터 탭 밀도를 산출한다. 그 측정으로 산출되는 탭 밀도를 탄소질 재료의 탭 밀도로서 정의한다.To measure the tap density, after passing through a sieve having a graduation spacing of 300 μm, dropping the sample into a 20 cm 3 tapping cell, filling the sample up to the top surface of the cell, a powder density meter (for example, a tap made by Seishin Denser), tapping with a stroke length of 10 mm is performed 1000 times, and the tap density is calculated from the volume at that time and the mass of the sample. The tap density calculated by the measurement is defined as the tap density of the carbonaceous material.

(배향비)(Orientation ratio)

탄소질 재료의 배향비는 통상적으로 0.005 이상이고, 0.01 이상이 바람직하고, 0.015 이상이 더욱 바람직하고, 또, 통상적으로 0.67 이하이다. 배향비가 상기 범위를 하회하면, 고밀도 충방전 특성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 상기 범위의 상한은, 탄소질 재료의 배향비의 이론 상한치이다.The orientation ratio of the carbonaceous material is usually 0.005 or more, preferably 0.01 or more, more preferably 0.015 or more, and usually 0.67 or less. If the orientation ratio is less than the above range, the high-density charge/discharge characteristics may decrease. In addition, the upper limit of the said range is the theoretical upper limit of the orientation ratio of a carbonaceous material.

배향비는 시료를 가압 성형하고 나서 X 선 회절에 의해 측정한다. 시료 0.47 g 을 직경 17 ㎜ 의 성형기에 충전하고, 58.8 MN·m- 2 로 압축하여 얻은 성형체를 점토를 사용하여 측정용 시료 홀더의 면과 동일면이 되도록 세트하여 X 선 회절을 측정한다. 얻어진 탄소의 (110) 회절과 (004) 회절의 피크 강도로부터, (110) 회절 피크 강도/(004) 회절 피크 강도로 나타내는 비를 산출한다. 그 측정으로 산출되는 배향비를 탄소질 재료의 배향비로 정의한다.The orientation ratio is measured by X-ray diffraction after pressing the sample. 0.47 g of a sample was charged into a molding machine with a diameter of 17 mm, and the molded article obtained by compressing it to 58.8 MN·m - 2 was set so as to be the same surface as the surface of the sample holder for measurement using clay, and X-ray diffraction was measured. From the peak intensities of (110) diffraction and (004) diffraction of the obtained carbon, a ratio represented by (110) diffraction peak intensity/(004) diffraction peak intensity is calculated. The orientation ratio calculated by the measurement is defined as the orientation ratio of the carbonaceous material.

X 선 회절 측정 조건은 다음과 같다. 또한, 「2θ」 는 회절각을 나타낸다.X-ray diffraction measurement conditions are as follows. In addition, "2θ" represents a diffraction angle.

·타깃 : Cu (Kα 선) 그라파이트 모노크로미터Target: Cu (Kα line) graphite monochromator

·슬릿 :・Slit:

발산 슬릿 = 0.5 도 Divergence slit = 0.5 degree

수광 슬릿 = 0.15 ㎜ Light receiving slit = 0.15 mm

산란 슬릿 = 0.5 도 Scattering slit = 0.5 degree

·측정 범위 및 스텝 각도/계측 시간 :Measurement range and step angle/measurement time:

(110) 면 : 75 도 ≤ 2θ ≤ 80 도 1 도/60 초 (110) plane: 75 degrees ≤ 2θ ≤ 80 degrees 1 degree/60 seconds

(004) 면 : 52 도 ≤ 2θ ≤ 57 도 1 도/60 초 (004) plane: 52 degrees ≤ 2θ ≤ 57 degrees 1 degree/60 seconds

(애스팩트비 (분말))(Aspect ratio (powder))

탄소질 재료의 애스팩트비는, 통상적으로 1 이상, 또, 통상적으로 10 이하이고, 8 이하가 바람직하고, 5 이하가 더욱 바람직하다. 애스팩트비가 상기 범위를 상회하면, 극판화시에 줄무늬가 생겨 균일한 도포면을 얻지 못하고, 고전류 밀도 충방전 특성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 상기 범위의 하한은, 탄소질 재료의 애스팩트비의 이론 하한치이다.The aspect ratio of the carbonaceous material is usually 1 or more, and usually 10 or less, preferably 8 or less, and more preferably 5 or less. If the aspect ratio exceeds the above range, streaks are formed during electrode plate formation, and a uniform coated surface may not be obtained, and high current density charge/discharge characteristics may be deteriorated. In addition, the lower limit of the above range is the theoretical lower limit of the aspect ratio of the carbonaceous material.

애스팩트비의 측정은 탄소질 재료의 입자를 주사형 전자 현미경으로 확대 관찰하여 실시한다. 두께 50 ㎛ 이하의 금속의 단면 (端面) 에 고정된 임의의 50 개의 흑연 입자를 선택하고, 각각에 대해 시료가 고정되어 있는 스테이지를 회전, 경사시켜 3 차원적으로 관찰했을 때의 탄소질 재료 입자의 최장이 되는 직경 A 와, 그것과 직교하는 최단이 되는 직경 B 를 측정하여, A/B 의 평균치를 구한다. 그 측정으로 구해지는 애스팩트비 (A/B) 를 탄소질 재료의 애스팩트비로 정의한다.The aspect ratio is measured by magnifying and observing particles of a carbonaceous material with a scanning electron microscope. Carbonaceous material particles when an arbitrary 50 graphite particles fixed to a cross section of a metal having a thickness of 50 μm or less are selected, and the stage on which the sample is fixed is rotated and inclined to observe three-dimensionally The longest diameter A of and the shortest diameter B orthogonal thereto are measured, and the average value of A/B is calculated. The aspect ratio (A/B) obtained by the measurement is defined as the aspect ratio of the carbonaceous material.

<부극의 구성과 제조법><Configuration and manufacturing method of negative electrode>

전극의 제조는 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 공지된 어느 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 부극 활물질에 바인더, 용매, 필요에 따라, 증점제, 도전재, 충전재 등을 첨가하여 슬러리로 하고, 이것을 집전체에 도포, 건조시킨 후에 프레스함으로써 형성할 수 있다.Any known method can be used for the manufacture of the electrode as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. For example, a binder, a solvent, and if necessary, a thickener, a conductive material, a filler, and the like are added to the negative electrode active material to form a slurry, which is applied to a current collector, dried, and then pressed.

(집전체)(The current collector)

부극 활물질을 유지시키는 집전체로는 공지된 것을 임의로 사용할 수 있다. 부극의 집전체로는, 예를 들어, 알루미늄, 동, 니켈, 스테인리스강, 니켈 도금강 등의 금속 재료를 들 수 있지만, 가공 용이성과 비용의 점에서 특히 동이 바람직하다.As the current collector holding the negative electrode active material, a known one can be arbitrarily used. Examples of the current collector of the negative electrode include metal materials such as aluminum, copper, nickel, stainless steel, and nickel-plated steel, but copper is particularly preferred from the viewpoints of ease of processing and cost.

또, 집전체의 형상은, 집전체가 금속 재료인 경우에는, 예를 들어 금속박, 금속 원주, 금속 코일, 금속판, 금속 박막, 익스팬드 메탈, 펀치 메탈, 발포 메탈 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 바람직하게는 금속 박막, 보다 바람직하게는 동박이고, 더욱 바람직하게는 압연법에 의한 압연 동박과, 전해법에 의한 전해 동박이 있으며, 어느 쪽도 집전체로서 사용할 수 있다.In addition, as for the shape of the current collector, when the current collector is a metal material, for example, a metal foil, a metal column, a metal coil, a metal plate, a metal thin film, an expanded metal, a punch metal, a foam metal, and the like may be mentioned. Among them, preferably a metal thin film, more preferably a copper foil, more preferably a rolled copper foil by a rolling method and an electrolytic copper foil by an electrolysis method, and either can be used as a current collector.

집전체의 두께는, 통상적으로 1 ㎛ 이상, 바람직하게는 5 ㎛ 이상이고, 통상적으로 100 ㎛ 이하, 바람직하게는 50 ㎛ 이하이다. 부극 집전체의 두께가 지나치게 두꺼우면, 전지 전체의 용량이 지나치게 저하되는 경우가 있고, 반대로 지나치게 얇으면, 취급이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.The thickness of the current collector is usually 1 µm or more, preferably 5 µm or more, and usually 100 µm or less, preferably 50 µm or less. This is because if the thickness of the negative electrode current collector is too thick, the capacity of the entire battery may be too low, whereas if it is too thin, handling may become difficult.

(집전체와 부극 활물질층의 두께의 비)(Ratio of thickness of current collector and negative electrode active material layer)

집전체와 부극 활물질층의 두께의 비는 특별히 제한되지 않지만, 「(비수계 전해액 주액 직전의 편면의 부극 활물질층 두께)/(집전체의 두께)」 의 값이, 150 이하가 바람직하고, 20 이하가 더욱 바람직하고, 10 이하가 특히 바람직하고, 또, 0.1 이상이 바람직하고, 0.4 이상이 더욱 바람직하고, 1 이상이 특히 바람직하다. 집전체와 부극 활물질층의 두께의 비가 상기 범위를 상회하면, 고전류 밀도 충방전시에 집전체가 줄열에 의한 발열을 일으키는 경우가 있다. 또, 상기 범위를 하회하면, 부극 활물질에 대한 집전체의 체적비가 증가하여, 전지의 용량이 감소하는 경우가 있다.The ratio of the thickness of the current collector and the negative electrode active material layer is not particularly limited, but the value of ``(the thickness of the negative electrode active material layer on one side immediately before injecting the nonaqueous electrolyte solution)/(thickness of the current collector)'' is preferably 150 or less, and 20 The following are more preferable, 10 or less are especially preferable, 0.1 or more are preferable, 0.4 or more are more preferable, and 1 or more are especially preferable. When the ratio of the thickness of the current collector and the negative electrode active material layer exceeds the above range, the current collector may generate heat due to Joule heat during high current density charging and discharging. Further, if it is less than the above range, the volume ratio of the current collector to the negative electrode active material increases, and the capacity of the battery may decrease.

(결착제)(Binder)

부극 활물질을 결착하는 바인더로는, 비수계 전해액이나 전극 제조시에 사용하는 용매에 대해 안정적인 재료이면 특별히 제한되지 않는다.The binder for binding the negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a material that is stable with respect to a non-aqueous electrolyte solution or a solvent used in manufacturing an electrode.

구체예로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 방향족 폴리아미드, 폴리이미드, 셀룰로오스, 니트로셀룰로오스 등의 수지계 고분자 ; SBR (스티렌·부타디엔 고무), 이소프렌 고무, 부타디엔 고무, 불소 고무, NBR (아크릴로니트릴·부타디엔 고무), 에틸렌·프로필렌 고무 등의 고무상 고분자 ; 스티렌·부타디엔·스티렌 블록 공중합체 또는 그 수소 첨가물 ; EPDM (에틸렌·프로필렌·디엔 3 원 공중합체), 스티렌·에틸렌·부타디엔·스티렌 공중합체, 스티렌·이소프렌·스티렌 블록 공중합체 또는 그 수소 첨가물 등의 열가소성 엘라스토머상 고분자 ; 신디오택틱-1,2-폴리부타디엔, 폴리아세트산비닐, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체, 프로필렌·α-올레핀 공중합체 등의 연질 수지상 고분자 ; 폴리불화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌, 불소화폴리불화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌·에틸렌 공중합체 등의 불소계 고분자 ; 알칼리 금속 이온 (특히 리튬 이온) 의 이온 전도성을 갖는 고분자 조성물 등을 들 수 있다. 이들은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병용해도 된다.Specific examples include resin polymers such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, aromatic polyamide, polyimide, cellulose, and nitrocellulose; Rubber-like polymers such as SBR (styrene/butadiene rubber), isoprene rubber, butadiene rubber, fluorine rubber, NBR (acrylonitrile/butadiene rubber), and ethylene/propylene rubber; Styrene/butadiene/styrene block copolymer or a hydrogenated product thereof; Thermoplastic elastomer polymers such as EPDM (ethylene/propylene/diene ternary copolymer), styrene/ethylene/butadiene/styrene copolymer, styrene/isoprene/styrene block copolymer or a hydrogenated product thereof; Soft dendritic polymers, such as syndiotactic-1,2-polybutadiene, polyvinyl acetate, ethylene/vinyl acetate copolymer, and propylene/α-olefin copolymer; Fluorine-based polymers such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, fluorinated polyvinylidene fluoride, and polytetrafluoroethylene/ethylene copolymer; And polymer compositions having ionic conductivity of alkali metal ions (especially lithium ions). These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

부극 활물질에 대한 바인더의 비율은, 0.1 질량% 이상이 바람직하고, 0.5 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 0.6 질량% 이상이 특히 바람직하고, 또, 20 질량% 이하가 바람직하고, 15 질량% 이하가 보다 바람직하고, 10 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 8 질량% 이하가 특히 바람직하다. 부극 활물질에 대한 바인더의 비율이 상기 범위를 상회하면, 바인더량이 전지 용량에 기여하지 않는 바인더 비율이 증가하여, 전지 용량의 저하를 초래하는 경우가 있다. 또, 상기 범위를 하회하면, 부극 전극의 강도 저하를 초래하는 경우가 있다.The ratio of the binder to the negative electrode active material is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, particularly preferably 0.6% by mass or more, further preferably 20% by mass or less, and 15% by mass or less. It is more preferable, 10 mass% or less is still more preferable, and 8 mass% or less is especially preferable. When the ratio of the binder to the negative electrode active material exceeds the above range, the ratio of the binder that does not contribute to the battery capacity increases, resulting in a decrease in battery capacity. In addition, if it is less than the above range, a decrease in the strength of the negative electrode may be caused.

특히, SBR 로 대표되는 고무상 고분자를 주요 성분에 함유하는 경우에는, 부극 활물질에 대한 바인더의 비율은, 통상적으로 0.1 질량% 이상이고, 0.5 질량% 이상이 바람직하고, 0.6 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 또, 통상적으로 5 질량% 이하이고, 3 질량% 이하가 바람직하고, 2 질량% 이하가 더욱 바람직하다. 또, 폴리불화비닐리덴으로 대표되는 불소계 고분자를 주요 성분으로 함유하는 경우에는 부극 활물질에 대한 비율은, 통상적으로 1 질량% 이상이고, 2 질량% 이상이 바람직하고, 3 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 또, 통상적으로 15 질량% 이하이고, 10 질량% 이하가 바람직하고, 8 질량% 이하가 더욱 바람직하다.In particular, when a rubber-like polymer represented by SBR is contained in the main component, the ratio of the binder to the negative electrode active material is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 0.6% by mass or more. Moreover, it is usually 5 mass% or less, 3 mass% or less is preferable, and 2 mass% or less is more preferable. In addition, when containing a fluorine-based polymer typified by polyvinylidene fluoride as a main component, the ratio to the negative electrode active material is usually 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, and more preferably 3% by mass or more. And, it is usually 15 mass% or less, 10 mass% or less is preferable, and 8 mass% or less is more preferable.

(슬러리 형성 용매)(Slurry formation solvent)

슬러리를 형성하기 위한 용매로는, 부극 활물질, 바인더, 그리고 필요에 따라 사용되는 증점제 및 도전재를 용해 또는 분산하는 것이 가능한 용매이면 그 종류에 특별히 제한은 없고, 수계 용매와 유기계 용매 중 어느 쪽을 사용해도 된다.The solvent for forming the slurry is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving or dispersing a negative electrode active material, a binder, and a thickener and a conductive material used if necessary, and either an aqueous solvent or an organic solvent is used. You can use it.

수계 용매로는, 물, 알코올 등을 들 수 있고, 유기계 용매로는 N-메틸피롤리돈 (NMP), 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 아세트산메틸, 아크릴산메틸, 디에틸트리아민, N,N-디메틸아미노프로필아민, 테트라하이드로푸란 (THF), 톨루엔, 아세톤, 디에틸에테르, 디메틸아세트아미드, 헥사메틸포스팔아미드, 디메틸술폭사이드, 벤젠, 자일렌, 퀴놀린, 피리딘, 메틸나프탈렌, 헥산 등을 들 수 있다.Examples of the aqueous solvent include water and alcohol, and examples of the organic solvent include N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylformamide, dimethylacetamide, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, methyl acrylate, Diethyltriamine, N,N-dimethylaminopropylamine, tetrahydrofuran (THF), toluene, acetone, diethyl ether, dimethylacetamide, hexamethylphosphamide, dimethyl sulfoxide, benzene, xylene, quinoline, Pyridine, methylnaphthalene, hexane, etc. are mentioned.

특히 수계 용매를 사용하는 경우, 증점제에 아울러 분산제 등을 함유시키고, SBR 등의 라텍스를 사용하여 슬러리화하는 것이 바람직하다. 또한, 이들 용매는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병용해도 된다.In particular, when an aqueous solvent is used, it is preferable to contain a dispersant or the like in addition to the thickener, and to form a slurry using latex such as SBR. In addition, these solvents may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

(증점제)(Thickener)

증점제는 통상적으로 슬러리의 점도를 조제하기 위해서 사용된다. 증점제로는 특별히 제한되지 않지만, 구체적으로는, 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 폴리비닐알코올, 산화 스타치, 인산화 스타치, 카세인 및 이들의 염 등을 들 수 있다. 이들은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병용해도 된다.Thickeners are usually used to adjust the viscosity of the slurry. Although it does not specifically limit as a thickener, Specifically, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein, and salts thereof, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

또한 증점제를 사용하는 경우에는, 부극 활물질에 대한 증점제의 비율은, 통상적으로 0.1 질량% 이상이고, 0.5 질량% 이상이 바람직하고, 0.6 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 또, 통상적으로 5 질량% 이하이고, 3 질량% 이하가 바람직하고, 2 질량% 이하가 더욱 바람직하다. 부극 활물질에 대한 증점제의 비율이 상기 범위를 하회하면, 현저하게 도포성이 저하되는 경우가 있다. 또, 상기 범위를 상회하면, 부극 활물질층에서 차지하는 부극 활물질의 비율이 저하되어, 전지의 용량이 저하되는 문제나 부극 활물질간의 저항이 증대되는 경우가 있다.In the case of using a thickener, the ratio of the thickener to the negative electrode active material is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, more preferably 0.6% by mass or more, and usually 5% by mass or less. And 3 mass% or less is preferable, and 2 mass% or less is more preferable. When the ratio of the thickener to the negative electrode active material is less than the above range, the coatability may be markedly lowered. In addition, if it exceeds the above range, the proportion of the negative electrode active material occupied in the negative electrode active material layer decreases, resulting in a problem in that the capacity of the battery decreases, or the resistance between the negative electrode active materials may increase.

(전극 밀도)(Electrode density)

부극 활물질을 전극화했을 때의 전극 구조는 특별히 제한되지 않지만, 집전체 상에 존재하고 있는 부극 활물질의 밀도는 1 g·㎝-3 이상이 바람직하고, 1.2 g·㎝-3 이상이 더욱 바람직하고, 1.3 g·㎝-3 이상이 특히 바람직하고, 또, 2.2 g·㎝-3 이하가 바람직하고, 2.1 g·㎝-3 이하가 보다 바람직하고, 2.0 g·㎝-3 이하가 더욱 바람직하고, 1.9 g·㎝-3 이하가 특히 바람직하다. 집전체 상에 존재하고 있는 부극 활물질의 밀도가 상기 범위를 상회하면, 부극 활물질 입자가 파괴되어, 초기 불가역 용량의 증가나, 집전체/부극 활물질 계면 부근에 대한 비수계 전해액의 침투성 저하에 의한 고전류 밀도 충방전 특성 악화를 초래하는 경우가 있다. 또, 상기 범위를 하회하면, 부극 활물질간의 도전성이 저하되고, 전지 저항이 증대되어, 단위 용적당 용량이 저하되는 경우가 있다.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 present on the current collector is preferably 1 g·cm -3 or more, more preferably 1.2 g·cm -3 or more. , 1.3 g·cm -3 or more is particularly preferable, and 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 still more preferable, 1.9 g·cm -3 or less is particularly preferred. If the density of the negative electrode active material present on the current collector exceeds the above range, the negative electrode active material particles are destroyed, resulting in an increase in initial irreversible capacity or a high current due to a decrease in the permeability of the non-aqueous electrolyte solution to the current collector/negative electrode active material interface. Density charge/discharge characteristics may be deteriorated. Further, if less than the above range, the conductivity between negative electrode active materials decreases, battery resistance increases, and the capacity per unit volume may decrease.

(부극판의 두께)(Thickness of negative electrode plate)

부극판의 두께는 사용되는 정극판에 맞추어 설계되는 것이며, 특별히 제한되지 않지만, 심재의 금속박 두께를 뺀 합재층의 두께는 통상적으로 15 ㎛ 이상, 바람직하게는 20 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 30 ㎛ 이상, 또, 통상적으로 300 ㎛ 이하, 바람직하게는 280 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 250 ㎛ 이하가 바람직하다.The thickness of the negative electrode plate is designed according to the positive electrode plate used, and is not particularly limited, but the thickness of the mixture layer minus the thickness of the metal foil of the core material is usually 15 µm or more, preferably 20 µm or more, and more preferably 30 µm. It is more preferably 300 µm or less, preferably 280 µm or less, and more preferably 250 µm or less.

(부극판의 표면 피복)(Surface coating of negative electrode plate)

또, 상기 부극판의 표면에 이것과는 상이한 조성의 물질이 부착된 것을 사용해도 된다. 표면 부착 물질로는, 산화알루미늄, 산화규소, 산화티탄, 산화지르코늄, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화붕소, 산화안티몬, 산화비스무트 등의 산화물, 황산리튬, 황산나트륨, 황산칼륨, 황산마그네슘, 황산칼슘, 황산알루미늄 등의 황산염, 탄산리튬, 탄산칼슘, 탄산마그네슘 등의 탄산염 등을 들 수 있다.Further, a substance having a composition different from this may be used on the surface of the negative electrode plate. As the surface adhesion substance, oxides such as aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide, bismuth oxide, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, Sulfates such as aluminum sulfate, carbonates such as lithium carbonate, calcium carbonate, and magnesium carbonate.

4. 세퍼레이터4. Separator

본 발명의 비수계 전해액 이차 전지에 있어서, 정극과 부극 사이에는 단락을 방지하기 위해 세퍼레이터를 개재시킨다. 이 경우, 본 발명의 비수계 전해액은, 통상은 이 세퍼레이터에 함침시켜 사용한다.In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, a separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode in order to prevent a short circuit. In this case, the non-aqueous electrolytic solution of the present invention is usually used by impregnating this separator.

세퍼레이터의 재료나 형상에 대해서는 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 공지된 것을 임의로 채용할 수 있다. 그 중에서도, 본 발명에 있어서는, 본 발명의 비수계 전해액에 대해 안정적인 재료로 형성된 폴리올레핀계 수지나, 그 밖의 수지, 유리 섬유, 무기물 등을 구성 성분으로서 사용할 수 있다. 형상으로는, 보액성이 우수한 다공성 시트 또는 부직포상 형태의 것 등을 사용하는 것이 바람직하다.The material and shape of the separator are not particularly limited, and any known material may be arbitrarily employed as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. Among them, in the present invention, a polyolefin resin formed of a material stable to the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, other resins, glass fibers, inorganic substances, and the like can be used as constituent components. As the shape, it is preferable to use a porous sheet or nonwoven fabric-like shape having excellent liquid retention properties.

본 발명에서 사용하는 세퍼레이터는, 폴리올레핀계 수지를 구성 성분의 일부로서 갖는 것이 바람직하다. 여기서 폴리올레핀계 수지로서, 구체적으로 폴리에틸렌계 수지나 폴리프로필렌계 수지, 1-폴리메틸펜텐, 폴리페닐렌술파이드 등을 들 수 있다.It is preferable that the separator used in the present invention has a polyolefin resin as a part of its constituent components. Here, examples of the polyolefin resin include polyethylene resin, polypropylene resin, 1-polymethylpentene, polyphenylene sulfide, and the like.

폴리에틸렌계 수지의 예로는, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 선형 초저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 및 에틸렌을 주성분으로 하는 공중합체, 즉, 에틸렌과 프로필렌, 부텐-1, 펜텐-1, 헥센-1, 헵텐-1, 옥텐-1 등의 탄소수 3 ∼ 10 의 α-올레핀 ; 아세트산비닐, 프로피온산비닐 등의 비닐에스테르 ; 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸 등의 불포화 카르복실산에스테르, 공액 디엔이나 비공액 디엔과 같은 불포화 화합물 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 코모노머와의 공중합체 또는 다원 공중합체 혹은 그 혼합 조성물을 들 수 있다. 에틸렌계 중합체의 에틸렌 단위의 함유량은, 통상적으로 50 질량% 를 초과하는 것이다.Examples of polyethylene-based resins include low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, linear ultra-low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, and copolymers mainly composed of ethylene, ie, ethylene and propylene, butene-1, pentene-1, hexene- 1, C3-C10 alpha-olefins, such as heptene-1 and octene-1; Vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; Unsaturated carboxylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and other unsaturated compounds such as conjugated diene or non-conjugated diene. Copolymer or polyvalent of one or more comonomers A copolymer or a mixed composition thereof is mentioned. The content of the ethylene unit in the ethylene polymer is usually more than 50% by mass.

이들 폴리에틸렌계 수지 중에서는, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 중에서 선택되는 적어도 1 종의 폴리에틸렌계 수지가 바람직하고, 고밀도 폴리에틸렌이 가장 바람직하다.Among these polyethylene resins, at least one type of polyethylene resin selected from low density polyethylene, linear low density polyethylene, and high density polyethylene is preferred, and high density polyethylene is most preferred.

또, 폴리에틸렌계 수지의 중합 촉매에는 특별히 제한은 없고, 치글러형 촉매, 필립스형 촉매, 카민스키형 촉매 등 중 어느 것이어도 된다. 폴리에틸렌계 수지의 중합 방법으로서, 1 단 중합, 2 단 중합, 혹은 그 이상의 다단 중합 등이 있고, 어느 방법의 폴리에틸렌계 수지도 사용 가능하다.In addition, the polymerization catalyst of the polyethylene resin is not particularly limited, and any of a Ziegler type catalyst, a Phillips type catalyst, a Kaminsky type catalyst, and the like may be used. As a polymerization method of the polyethylene-based resin, there are single-stage polymerization, two-stage polymerization, or more multi-stage polymerization, and any method of polyethylene-based resin can also be used.

상기 폴리에틸렌계 수지의 멜트플로우레이트 (MFR) 는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상적으로 MFR 은 0.03 ∼ 15 g/10 분인 것이 바람직하고, 0.3 ∼ 10 g/10 분인 것이 바람직하다. MFR 이 상기 범위이면, 성형 가공시에 압출기의 배압이 지나치게 높아지지 않아 생산성이 우수하다. 또한, 본 발명에 있어서의 MFR 은 JIS K7210 에 준거하여 온도 190 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건하에서의 측정치를 가리킨다.The melt flow rate (MFR) of the polyethylene-based resin is not particularly limited, but usually, the MFR is preferably 0.03 to 15 g/10 minutes, and preferably 0.3 to 10 g/10 minutes. When the MFR is within the above range, the back pressure of the extruder does not become too high during molding, and productivity is excellent. In addition, MFR in the present invention refers to a measured value under conditions of a temperature of 190°C and a load of 2.16 kg in accordance with JIS K7210.

폴리에틸렌계 수지의 제조 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지된 올레핀 중합용 촉매를 사용한 공지된 중합 방법, 예를 들어, 치글러·나타형 촉매로 대표되는 멀티 사이트 촉매나 메탈로센 촉매로 대표되는 싱글 사이트 촉매를 사용한 중합 방법을 들 수 있다.The production method of the polyethylene-based resin is not particularly limited, and a known polymerization method using a known catalyst for olefin polymerization, for example, a multi-site catalyst represented by a Ziegler-Natta type catalyst or a metallocene catalyst. A polymerization method using a single site catalyst is mentioned.

다음으로, 폴리프로필렌계 수지의 예에 대해 설명한다. 본 발명에 있어서의 폴리프로필렌계 수지로는, 호모 폴리프로필렌 (프로필렌 단독 중합체), 또는 프로필렌과 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1―헵텐, 1-옥텐, 1-노넨 혹은 1-데센 등 α 올레핀과의 랜덤 공중합체 또는 블록 공중합체 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 전지용 세퍼레이터에 사용하는 경우에는 기계적 강도의 관점에서 호모 폴리프로필렌이 보다 바람직하게 사용된다.Next, an example of a polypropylene resin will be described. As the polypropylene resin in the present invention, homopolypropylene (propylene homopolymer), or propylene and ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, or Random copolymers or block copolymers with α-olefins such as 1-decene. Among these, when used for a battery separator, homopolypropylene is more preferably used from the viewpoint of mechanical strength.

또, 폴리프로필렌계 수지로는, 입체 규칙성을 나타내는 아이소택틱 펜타드 분율이 80 ∼ 99 % 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 83 ∼ 98 %, 더욱 바람직하게는 85 ∼ 97 % 인 것을 사용한다. 아이소택틱 펜타드 분율이 지나치게 낮으면, 전지용 세퍼레이터의 기계적 강도가 저하될 우려가 있다. 한편, 아이소택틱 펜타드 분율의 상한에 대해서는 현시점에 있어서 공업적으로 얻어지는 상한치로 규정하고 있지만, 장래적으로 공업 레벨로 더욱 규칙성이 높은 수지가 개발되었을 경우에 있어서는 이에 한정되지 않는다.In addition, as the polypropylene resin, the isotactic pentad fraction showing stereoregularity is preferably 80 to 99%, more preferably 83 to 98%, still more preferably 85 to 97%. do. If the isotactic pentad fraction is too low, there is a fear that the mechanical strength of the battery separator may decrease. On the other hand, the upper limit of the fraction of the isotactic pentad is currently defined as the upper limit obtained industrially, but is not limited thereto when a resin having higher regularity at the industrial level is developed in the future.

아이소택틱 펜타드 분율이란, 임의의 연속하는 5 개의 프로필렌 단위로 구성되는 탄소-탄소 결합에 의한 주사슬에 대해 측사슬인 5 개의 메틸기가 모두 동 방향에 위치하는 입체 구조 혹은 그 비율을 의미한다. 메틸기 영역의 시그널의 귀속은 A. Zambellietatal. (Macromol. 8, 687 (1975)) 에 준거하고 있다.The isotactic pentad fraction refers to a three-dimensional structure or a ratio thereof in which all five methyl groups, which are side chains, are located in the same direction with respect to the main chain formed by a carbon-carbon bond consisting of five consecutive propylene units. . The attribution of the signal in the methyl group region is A. Zambellietatal. (Macromol. 8, 687 (1975)).

또, 폴리프로필렌계 수지는, 분자량 분포를 나타내는 파라미터인 Mw/Mn 이 1.5 ∼ 10.0 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 2.0 ∼ 8.0, 더욱 바람직하게는 2.0 ∼ 6.0 인 것이 사용된다. Mw/Mn 이 작을수록 분자량 분포가 좁은 것을 의미하지만, Mw/Mn 이 1.5 미만이면, 압출 성형성이 저하되는 등의 문제가 생기는 것 외에 공업적으로 생산하는 것도 곤란한 경우가 많다. 한편, Mw/Mn 이 10.0 을 초과하는 경우에는 저분자량 성분이 많아지며, 얻어지는 전지용 세퍼레이터의 기계 강도가 저하되기 쉽다. Mw/Mn 은 GPC (겔 퍼미에이션 크로마토그래피) 법에 의해 얻어진다.Moreover, it is preferable that Mw/Mn which is a parameter showing a molecular weight distribution of a polypropylene resin is 1.5-10.0. More preferably, 2.0 to 8.0, still more preferably 2.0 to 6.0 are used. The smaller Mw/Mn means that the molecular weight distribution is narrower, but when Mw/Mn is less than 1.5, problems such as lowering of extrusion moldability arise and industrial production is often difficult. On the other hand, when Mw/Mn exceeds 10.0, the low molecular weight component increases, and the mechanical strength of the battery separator obtained is liable to decrease. Mw/Mn is obtained by GPC (gel permeation chromatography) method.

또, 폴리프로필렌계 수지의 멜트플로우레이트 (MFR) 는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상적으로 MFR 은 0.1 ∼ 15 g/10 분인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 10 g/10 분인 것이 보다 바람직하다. MFR 이 0.1 g/10 분 미만에서는, 성형 가공시의 수지의 용융 점도가 높아 생산성이 저하된다. 한편, 15 g/10 분을 초과하면, 얻어지는 전지용 세퍼레이터의 강도가 부족하다는 등의 실용상의 문제가 생기기 쉽다. 또한, MFR 은 JIS K7210 에 준거하여 온도 230 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건으로 측정하고 있다.In addition, the melt flow rate (MFR) of the polypropylene resin is not particularly limited, but usually, the MFR is preferably 0.1 to 15 g/10 minutes, and more preferably 0.5 to 10 g/10 minutes. When the MFR is less than 0.1 g/10 minutes, the melt viscosity of the resin during molding processing is high, and the productivity decreases. On the other hand, when it exceeds 15 g/10 min, practical problems such as insufficient strength of the battery separator obtained are likely to occur. In addition, MFR is measured under conditions of a temperature of 230°C and a load of 2.16 kg in accordance with JIS K7210.

그 밖의 수지, 유리 섬유 세퍼레이터의 재료로서, 예를 들어, 방향족 폴리아미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에테르술폰, 유리 필터 등을 상기 폴리올레핀계 수지와 병용할 수 있다. 이들 재료는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병용해도 된다.As materials for other resins and glass fiber separators, for example, aromatic polyamide, polytetrafluoroethylene, polyethersulfone, glass filter, etc. can be used in combination with the polyolefin resin. These materials may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

세퍼레이터의 두께는 임의이지만, 통상적으로 1 ㎛ 이상이고, 5 ㎛ 이상이 바람직하고, 8 ㎛ 이상이 더욱 바람직하고, 또, 통상적으로 50 ㎛ 이하이고, 40 ㎛ 이하가 바람직하고, 30 ㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 세퍼레이터가 상기 범위보다 지나치게 얇으면, 절연성이나 기계적 강도가 저하되는 경우가 있다. 또, 상기 범위보다 지나치게 두꺼우면, 레이트 특성 등의 전지 성능이 저하되는 경우가 있을 뿐만 아니라, 비수계 전해액 이차 전지 전체로서의 에너지 밀도가 저하되는 경우가 있다.The thickness of the separator is arbitrary, but is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more, more preferably 8 μm or more, and usually 50 μm or less, preferably 40 μm or less, and further 30 μm or less. desirable. If the separator is too thin than the above range, the insulating properties 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 lowered, but also the energy density of the non-aqueous electrolyte secondary battery as a whole may decrease.

또한, 세퍼레이터로서 다공성 시트나 부직포 등의 다공질의 것을 사용하는 경우, 세퍼레이터의 공공률 (空孔率) 은 임의이지만, 통상적으로 20 % 이상이고, 35 % 이상이 바람직하고, 45 % 이상이 더욱 바람직하고, 또, 통상적으로 90 % 이하이고, 85 % 이하가 바람직하고, 75 % 이하가 더욱 바람직하다. 공공률이 상기 범위보다 지나치게 작으면, 막저항이 커져 레이트 특성이 악화되는 경향이 있다. 또, 상기 범위보다 지나치게 크면, 세퍼레이터의 기계적 강도가 저하되고, 절연성이 저하되는 경향이 있다.In the case of using a porous sheet or nonwoven fabric as the separator, the porosity of the separator is arbitrary, but it is usually 20% or more, preferably 35% or more, and more preferably 45% or more. Moreover, it is 90% or less normally, 85% or less is preferable, and 75% or less is more preferable. If the porosity is too small than the above range, the film resistance tends to increase and the rate characteristics tend to deteriorate. In addition, when it is too large than the above range, the mechanical strength of the separator decreases and the insulation property tends to decrease.

또, 세퍼레이터의 평균 구멍 직경도 임의이지만, 통상적으로 0.5 ㎛ 이하이고, 0.2 ㎛ 이하가 바람직하고, 또, 통상적으로 0.05 ㎛ 이상이다. 평균 구멍 직경이 상기 범위를 상회하면, 단락이 생기기 쉬워진다. 또, 상기 범위를 하회하면, 막저항이 커져 레이트 특성이 저하되는 경우가 있다.Moreover, although the average pore diameter of the separator is also arbitrary, it is usually 0.5 µm or less, preferably 0.2 µm or less, and usually 0.05 µm or more. When the average pore diameter exceeds the above range, short circuit is likely to occur. Further, if it is less than the above range, the film resistance may increase and the rate characteristics may decrease.

한편, 무기물의 재료로는, 예를 들어, 알루미나나 이산화규소 등의 산화물, 질화알루미늄이나 질화규소 등의 질화물, 황산바륨이나 황산칼슘 등의 황산염이 사용되고, 입자 형상 혹은 섬유 형상의 것이 사용된다.On the other hand, as the material of 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 or calcium sulfate are used, and those in the form of particles or fibers are used.

형태로는, 부직포, 직포, 미다공성 필름 등의 박막 형상의 것이 사용된다. 박막 형상에서는, 구멍 직경이 0.01 ∼ 1 ㎛, 두께가 5 ∼ 50 ㎛ 인 것이 바람직하게 사용된다. 상기의 독립한 박막 형상 이외에, 수지제의 결착제를 사용하여 상기 무기물의 입자를 함유하는 복합 다공층을 정극 및/또는 부극의 표층에 형성시켜 이루어지는 세퍼레이터를 사용할 수 있다. 예를 들어, 정극의 양면에 90 % 입경이 1 ㎛ 미만인 알루미나 입자를 불소 수지를 결착제로서 다공층을 형성시키는 것을 들 수 있다.As a form, a nonwoven fabric, a woven fabric, a thin film such as a microporous film is used. In a thin film shape, those having a pore diameter of 0.01 to 1 µm and a thickness of 5 to 50 µm are preferably used. In addition to the above independent thin film shape, a separator formed by forming a composite porous layer containing particles of the inorganic substance on the surface layer of the positive electrode and/or the negative electrode using a resin binder can be used. For example, forming a porous layer using a fluororesin as a binder is exemplified by forming alumina particles having a 90% particle diameter of less than 1 µm on both surfaces of the positive electrode.

5. 전지 설계5. Battery design

<전극군><electrode group>

전극군은, 상기의 정극판과 부극판을 상기의 세퍼레이터를 개재하여 이루어지는 적층 구조의 것, 및 상기의 정극판과 부극판을 상기의 세퍼레이터를 개재하여 와권상 (渦卷狀) 으로 권회한 구조의 것 중 어느 것이어도 된다. 전극군의 체적이 전지 내용적 (內容積) 에서 차지하는 비율 (이하, 전극군 점유율이라고 칭한다) 은, 통상적으로 40 % 이상이고, 50 % 이상이 바람직하고, 또, 통상적으로 90 % 이하이고, 80 % 이하가 바람직하다.The electrode group has a laminated structure in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are interposed through the separator, and a structure in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound in a spiral wound shape through the separator. Any of the following 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) is usually 40% or more, preferably 50% or more, and usually 90% or less, and 80 % Or less is preferable.

전극군 점유율이 상기 범위를 하회하면 전지 용량이 작아진다. 또, 상기 범위를 상회하면 공극 스페이스가 적고, 전지가 고온이 됨으로써 부재가 팽창하거나 전해질의 액 성분의 증기압이 높아지거나 하여 내부 압력이 상승하고, 전지로서의 충방전 반복 성능이나 고온 보존 등의 여러 특성을 저하시키거나, 나아가서는 내부 압력을 밖으로 내보내는 가스 방출 밸브가 작동하는 경우가 있다.If the electrode group occupancy is less than the above range, the battery capacity decreases. In addition, if it exceeds the above range, the void space is small, the member expands due to the high temperature of the battery, or the vapor pressure of the liquid component of the electrolyte increases, thereby increasing the internal pressure, and various characteristics such as charge/discharge repeatability and high temperature storage as a battery. There are cases in which a gas discharge valve that lowers the pressure or, further, discharges the internal pressure to the outside is operated.

<집전 구조><Collection structure>

집전 구조는 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 비수계 전해액에 의한 고전류 밀도의 충방전 특성의 향상을 보다 효과적으로 실현하려면, 배선 부분이나 접합 부분의 저항을 저감시키는 구조로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 내부 저항을 저감시켰을 경우, 본 발명의 비수계 전해액을 사용한 효과는 특히 양호하게 발휘된다.Although the current collecting structure is not particularly limited, in order to more effectively realize the improvement of the charging/discharging characteristics at a high current density by the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, it is preferable to have a structure in which the resistance of the wiring portion or the junction portion is reduced. When the internal resistance is reduced in this way, the effect of using the non-aqueous electrolyte solution of the present invention is exhibited particularly favorably.

전극군이 상기의 적층 구조인 것에서는, 각 전극층의 금속 심 (芯) 부분을 묶어서 단자에 용접하여 형성되는 구조가 바람직하게 사용된다. 1 매의 전극 면적이 커지는 경우에는, 내부 저항이 커지므로, 전극 내에 복수의 단자를 형성하여 저항을 저감시키는 것도 바람직하게 사용된다. 전극군이 상기의 권회 구조인 것에서는, 정극 및 부극에 각각 복수의 리드 구조를 형성하여 단자에 묶음으로써, 내부 저항을 낮게 할 수 있다.When the electrode group has the above-described stacked structure, a structure formed by bundling metal core portions of each electrode layer and welding to a terminal is preferably used. When the area of one electrode is increased, the internal resistance is increased, and therefore, it is also preferably used to form a plurality of terminals in the electrode to reduce the resistance. In the case where the electrode group has the above wound structure, the internal resistance can be lowered by forming a plurality of lead structures on the positive electrode and the negative electrode, respectively, and binding them to the terminals.

<외장 케이스><Exterior case>

외장 케이스의 재질은 사용되는 비수계 전해액에 대해 안정적인 물질이면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로는, 니켈 도금 강판, 스테인리스, 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 등의 금속류, 또는 수지와 알루미늄박의 적층 필름 (라미네이트 필름) 이 사용된다. 경량화의 관점에서, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 금속, 라미네이트 필름이 바람직하게 사용된다.The material of the outer case is not particularly limited as long as it is a material that is stable with respect to the non-aqueous electrolyte used. Specifically, a metal such as a nickel plated steel sheet, stainless steel, aluminum or aluminum alloy, or magnesium alloy, or a laminated film (laminate film) of resin and aluminum foil is used. From the viewpoint of weight reduction, a metal of aluminum or an aluminum alloy, and a laminate film are preferably used.

금속류를 사용하는 외장 케이스에서는, 레이저 용접, 저항 용접, 초음파 용접에 의해 금속끼리를 용착하여 봉지 (封止) 밀폐 구조로 하는 것, 혹은 수지제 개스킷을 개재하여 상기 금속류를 사용하여 코킹 구조로 하는 것을 들 수 있다. 상기 라미네이트 필름을 사용하는 외장 케이스에서는, 수지층끼리를 열융착함으로써 봉지 밀폐 구조로 하는 것 등을 들 수 있다. 시일성을 높이기 위해, 상기 수지층 사이에 라미네이트 필름에 사용되는 수지와 상이한 수지를 개재시켜도 된다. 특히, 집전 단자를 개재하여 수지층을 열융착하여 밀폐 구조로 하는 경우에는, 금속과 수지의 접합이 되므로, 개재하는 수지로서 극성기를 갖는 수지나 극성기를 도입한 변성 수지가 바람직하게 사용된다.In the case of an exterior case using metals, metals are welded to each other by laser welding, resistance welding, or ultrasonic welding to form a sealing and sealing structure, or a caulking structure using the metals through a resin gasket. Can be mentioned. In the case of an exterior case using the laminated film, resin layers are heat-sealed to form a sealed and sealed structure. In order to increase 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 through a current collecting terminal to form a sealed structure, since the metal and the resin are bonded to each other, a resin having a polar group or a modified resin in which a polar group is introduced is preferably used as the intervening resin.

<보호 소자><Protection element>

보호 소자로서, 이상 발열이나 과대 전류가 흘렀을 때에 저항이 증대되는 PTC (Positive Temperature Coefficient), 온도 퓨즈, 서미스터, 이상 발열시에 전지 내부 압력이나 내부 온도의 급격한 상승에 의해 회로에 흐르는 전류를 차단하는 밸브 (전류 차단 밸브) 등을 사용할 수 있다. 상기 보호 소자는 고전류의 통상 사용에서 작동하지 않는 조건의 것을 선택하는 것이 바람직하고, 보호 소자가 없어도 이상 발열이나 열 폭주에 이르지 않는 설계로 하는 것이 보다 바람직하다.As a protection element, PTC (Positive Temperature Coefficient), which increases resistance when abnormal heat or excessive current flows, cuts off the current flowing through the circuit by a rapid increase in the internal pressure or internal temperature of the battery during abnormal heating. Valves (current cutoff valves), etc. can be used. It is preferable to select the protection element under a condition that does not operate under normal use of a high current, and more preferably a design that does not cause abnormal heat generation or thermal runaway even without the protection element.

<외장체><Exterior body>

본 발명의 비수계 전해액 이차 전지는, 통상적으로 상기의 비수계 전해액, 부극, 정극, 세퍼레이터 등을 외장체 내에 수납하여 구성된다. 이 외장체는 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한 공지된 것을 임의로 채용할 수 있다. 구체적으로, 외장체의 재질은 임의이지만, 통상은, 예를 들어 니켈 도금을 실시한 철, 스테인리스, 알루미늄 또는 그 합금, 니켈, 티탄 등이 사용된다.The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is typically configured by housing the nonaqueous electrolyte, negative electrode, positive electrode, separator, and the like in an exterior body. This exterior body is not particularly limited, and known ones may be arbitrarily employed as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. Specifically, the material of the exterior body is arbitrary, but usually, for example, nickel plated iron, stainless steel, aluminum or an alloy thereof, nickel, titanium, and the like are used.

또, 외장체의 형상도 임의이고, 예를 들어 원통형, 각형, 라미네이트형, 코인형, 대형 등 중 어느 것이어도 된다.Further, the shape of the exterior body is also arbitrary, and for example, any of a cylindrical shape, a square shape, a laminate type, a coin type, and a large size may be used.

6. 전지 성능6. Battery performance

본 발명의 비수계 전해액 이차 전지는 특별히 제한 없이 사용할 수 있지만, 바람직하게는 고전압화나 고용량화된 전지에 사용할 수 있다.The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention can be used without any particular limitation, but it can be preferably used for a high voltage or high capacity battery.

고전압화란, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지의 경우, 통상적으로 4.3 V 이상, 바람직하게는 4.4 V 이상, 보다 바람직하게는 4.5 V 이상, 더욱 바람직하게는 4.6 V 이상이다.Higher voltage means, for example, in the case of a lithium ion secondary battery, usually 4.3 V or higher, preferably 4.4 V or higher, more preferably 4.5 V or higher, and still more preferably 4.6 V or higher.

또, 고용량화란, 예를 들어 18650 형 전지의 경우, 통상적으로 2600 ㎃h 이상, 바람직하게는 2800 ㎃h 이상, 보다 바람직하게는 3000 ㎃h 이상이다.In addition, in the case of an 18650 type battery, for example, high capacity|capacitance is usually 2600 mAh or more, Preferably it is 2800 mAh or more, More preferably, it is 3000 mAh or more.

실시예Example

이하에, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.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.

[전해액의 제조][Preparation of electrolyte]

건조 아르곤 분위기하, 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트로서 에틸렌카보네이트 (EC) 또는 프로필렌카보네이트 (PC), 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트로서 4-플루오로에틸렌카보네이트 (MFEC) 또는 4,5-디플루오로에틸렌카보네이트 (DFEC), 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트로서 (2,2,2-트리플루오로에틸)메틸카보네이트 (TFEMC), 그 밖의 용매로서 에틸메틸카보네이트 (EMC), 디메틸카보네이트 (DMC), 보조제로서 헥사메틸렌디이소시아네이트 (HMDI), 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산 (BIMCH), 1,3,5-트리스(6-이소시아나토헥실)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온 (CTI), FSO3Li, LiBF4, 또는 LiPO2F2 를 표 1 에 기재된 비율로 혼합하였다. 여기에 건조시킨 LiPF6 을 1 ㏖/ℓ 의 비율이 되도록 용해하여 기본 전해액 1 ∼ 28 을 조제하였다.In a dry argon atmosphere, ethylene carbonate (EC) or propylene carbonate (PC) as a cyclic carbonate represented by formula (1), 4-fluoroethylene carbonate (MFEC) as a fluorinated cyclic carbonate represented by formula (2) or 4,5-difluoroethylene carbonate (DFEC), (2,2,2-trifluoroethyl) methyl carbonate (TFEMC) as a fluorinated chain carbonate represented by the general formula (3), ethyl methyl carbonate as another solvent (EMC), dimethyl carbonate (DMC), hexamethylene diisocyanate (HMDI) as an auxiliary agent, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (BIMCH), 1,3,5-tris (6-isocyanato) Hexyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione (CTI), FSO 3 Li, LiBF 4 , or LiPO 2 F 2 in the ratio described in Table 1 Mixed. LiPF 6 dried here was dissolved in a ratio of 1 mol/L to prepare basic electrolyte solutions 1 to 28.

Figure 112014060518436-pct00032
Figure 112014060518436-pct00032

[염 용해성 평가][Salt Solubility Evaluation]

조제한 기본 전해액 1 ∼ 28 을 냉각시켜, 0 ℃ 에서 염의 석출의 유무를 육안으로 확인하였다. 석출이 일어나지 않았던 전해액은 ○, 석출이 일어난 전해액은 × 로 하여 결과를 표 2 에 정리하였다.The prepared basic electrolyte solutions 1 to 28 were cooled, and the presence or absence of salt precipitation was visually confirmed at 0°C. The electrolytic solution in which precipitation did not occur was set to ○, and the electrolytic solution in which precipitation occurred was set to ×.

Figure 112014060518436-pct00033
Figure 112014060518436-pct00033

고리형 카보네이트와 불소화 사슬형 카보네이트만으로 이루어지는 전해액 21 만 석출이 관측되었다. 불소화 고리형 카보네이트를 혼합함으로써 이 석출물은 전해액에 용해된다는 점에서, 비불소화 고리형 카보네이트와 불소화 사슬형 카보네이트의 혼합 전해액에는 불소화 고리형 카보네이트를 공존시킬 필요가 있는 것을 알 수 있었다.The precipitation of 210,000 electrolytic solutions composed of only cyclic carbonate and fluorinated chain carbonate was observed. By mixing the fluorinated cyclic carbonate, this precipitate is dissolved in the electrolytic solution, it was found that it is necessary to coexist the fluorinated cyclic carbonate in the mixed electrolytic solution of the non-fluorinated cyclic carbonate and the fluorinated chain carbonate.

[실시예 A : 전지 단자간 개로 전압이 4.90 V 인 고전압 전지][Example A: High-voltage battery with an open circuit voltage of 4.90 V between battery terminals]

[전해액의 선정][Selection of electrolyte]

0 ℃ 에서 염의 석출이 관찰되지 않는 기본 전해액 1 ∼ 19, 24, 25 를 실시예 1 ∼ 21 에 사용하는 전해액으로 하고, 기본 전해액 20, 22, 26 을 비교예 1 ∼ 3 에 사용하는 전해액으로 하였다.The basic electrolyte solutions 1 to 19, 24, and 25 in which no salt precipitation was observed at 0°C were used as the electrolyte solutions used in Examples 1 to 21, and the basic electrolyte solutions 20, 22 and 26 were used as the electrolyte solutions used in Comparative Examples 1 to 3 .

[부극의 제조][Manufacture of negative electrode]

천연 흑연계 탄소질 재료 98 질량부 (능면체정률 25 %) 에 증점제 및 바인더로서, 각각 카르복시메틸셀룰로오스나트륨의 수성 디스퍼전 (카르복시메틸셀룰로오스나트륨의 농도 1 질량%) 100 질량부 및 스티렌-부타디엔 고무의 수성 디스퍼전 (스티렌-부타디엔 고무의 농도 50 질량%) 1 질량부를 첨가하고, 디스퍼저로 혼합하여 슬러리화하였다. 얻어진 슬러리를 두께 10 ㎛ 의 동박에 도포하여 건조시키고, 프레스기로 압연한 것을 활물질층의 사이즈로서 폭 30 ㎜, 길이 40 ㎜, 및 폭 5 ㎜, 길이 9 ㎜ 의 미도공부를 갖는 형상으로 잘라내고, 각각 실시예 1 ∼ 21 및 비교예 1 ∼ 3 에 사용하는 부극으로 하였다.100 parts by mass of an aqueous dispersion of sodium carboxymethylcellulose (concentration of sodium carboxymethylcellulose 1% by mass) and styrene-butadiene rubber as a thickener and a binder in 98 parts by mass of a natural graphite-based carbonaceous material (25% rhombohedral crystallinity) 1 part by mass of aqueous dispersion (50% by mass concentration of styrene-butadiene rubber) was added, followed by mixing with a disperger to form a slurry. The resulting slurry was applied to a copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and rolled with a press, and cut into a shape having an uncoated portion having a width of 30 mm, a length of 40 mm, and a width of 5 mm and a length of 9 mm as the size of the active material layer. It was set as the negative electrode used for Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 3, respectively.

[정극의 제조][Manufacture of positive electrode]

정극 활물질로서 LiNi0 .5Mn1 .5O4 를 85 질량% 와, 도전재로서의 아세틸렌블랙 10 질량% 와, 결착제로서의 폴리불화비닐리덴 (PVdF) 5 질량% 를 N-메틸피롤리돈 용매 중에서 혼합하여 슬러리화하였다. 얻어진 슬러리를 두께 15 ㎛ 의 알루미늄박에 도포하여 건조시키고, 프레스기로 압연한 것을 활물질층의 사이즈로서 폭 30 ㎜, 길이 40 ㎜, 및 폭 5 ㎜, 길이 9 ㎜ 의 미도공부를 갖는 형상으로 잘라내고, 각각 실시예 1 ∼ 21 및 비교예 1 ∼ 3 에 사용하는 정극으로 하였다.As a positive electrode active material LiNi 0 .5 Mn 1 .5 O 4 with a 85% by mass, and 10 mass% of acetylene black as a conductive material, as a binder, polyvinylidene fluoride (PVdF) N- methylpyrrolidone solvent to 5% by weight It was mixed in and formed into a slurry. The resulting slurry was applied to an aluminum foil having a thickness of 15 µm, dried, and rolled with a press, and cut into a shape having an uncoated portion having a width of 30 mm, a length of 40 mm, and a width of 5 mm and a length of 9 mm as the size of the active material layer. , It was set as the positive electrode used for Examples 1-21 and Comparative Examples 1-3, respectively.

[리튬 이차 전지의 제조][Manufacture of lithium secondary battery]

상기의 정극, 부극, 및 폴리에틸렌제의 세퍼레이터를 부극, 세퍼레이터, 정극의 순서로 적층하여 전지 요소를 제조하였다. 이 전지 요소를 알루미늄 (두께 40 ㎛) 의 양면을 수지층으로 피복한 라미네이트 필름으로 이루어지는 주머니 내에 정극과 부극의 단자를 돌출 형성시키면서 삽입한 후, 표 3, 4, 5 에 기재된 기본 전해액을 각각 주머니 내에 주입하여 진공 봉지를 실시하고, 시트상 전지를 제조하여 각각 실시예 1 ∼ 21 및 비교예 1 ∼ 3 에 사용하는 전지로 하였다.The positive electrode, the negative electrode, and the polyethylene separator were stacked in the order of a negative electrode, a separator, and a positive electrode to manufacture a battery element. The battery element was inserted into a bag made of a laminate film in which both sides of aluminum (thickness 40 μm) were coated with a resin layer while protruding and forming the terminals of the positive electrode and the negative electrode, and then the basic electrolyte solutions described in Tables 3, 4, and 5 were added to each bag. It injected into the inside and vacuum-sealed, and a sheet-shaped battery was manufactured, and it was set as the battery used for Examples 1 -21 and Comparative Examples 1-3, respectively.

[연습 운전][Practice driving]

제조한 시트상 리튬 이차 전지를 전극간의 밀착성을 높이기 위해 유리판 사이에 끼운 상태로, 25 ℃ 에 있어서 0.1 C 에 상당하는 정전류로, Li/Li+ 기준으로 정극 전위를 4.95 V, 즉 전지 단자간 개로 전압이 4.90 V 가 되도록 연습 운전을 실시하였다. 여기서, 1 C 란 전지의 기준 용량을 1 시간 동안 방전하는 전류치를 나타내고, 2 C 란 그 2 배의 전류치를, 또 0.1 C 란 그 1/10 의 전류치를 나타낸다. 상기 전지를 25 ℃, 전지 단자간 개로 전압이 3.0 - 4.9 V 인 범위에 있어서, 1/3 C 의 정전류로 충전 후, 1/3 C 의 정전류로 방전하는 과정을 1 사이클로 하여, 합계 4 사이클 실시하였다. 이상의 공정을 가지고 방전 용량 확인의 연습 운전으로 하였다.The prepared sheet-shaped lithium secondary battery was sandwiched between glass plates to increase the adhesion between the electrodes, with a constant current equivalent to 0.1 C at 25°C, and a positive electrode potential of 4.95 V based on Li/Li + , that is, opening between battery terminals. Practice operation was conducted so that the voltage was 4.90 V. Here, 1 C denotes a current value for discharging the reference capacity of the battery for 1 hour, 2 C denotes a current value twice that, and 0.1 C denotes a current value of 1/10. The battery is charged with a constant current of 1/3 C and then discharged with a constant current of 1/3 C in the range of 25° C. and the open voltage between the battery terminals in the range of 3.0 to 4.9 V, for a total of 4 cycles. I did. With the above steps, it was set as the practice operation of confirming the discharge capacity.

[사이클 특성의 평가][Evaluation of cycle characteristics]

연습 운전이 완료한 전지를 60 ℃, 전지 단자간 개로 전압이 3.0 - 4.9 V 인 범위에 있어서, 1/3 C 의 정전류로 충방전을 실시하고, 그 후, 2 C 의 정전류로 충방전하는 과정을 1 사이클로 하여, 200 사이클 실시하였다. 이 동안, 50, 100, 200 사이클째에서 1/3 C 의 정전류로 충방전을 실시하여 용량을 확인하였다. 1/3 C 의 정전류로 충방전에서의 (200 사이클째의 방전 용량) ÷ (1 사이클째의 방전 용량) × 100 의 계산식으로부터 방전 용량 유지율 (사이클 유지율) 을 구하였다. 또, 연습 운전이 완료한 전지의 발생 가스량, 및 저항을 측정하였다. 평가 결과를 표 3, 4, 5 에 나타낸다.The process of charging and discharging the battery after the practice operation is completed with a constant current of 1/3 C in the range of 60 ℃ and the open voltage between the battery terminals is 3.0-4.9 V, and then charging and discharging with a constant current of 2 C. Was made into 1 cycle, and 200 cycles were performed. In the meantime, charging and discharging was performed with a constant current of 1/3 C at the 50, 100, and 200 cycles to check the capacity. The discharge capacity retention rate (cycle retention rate) was determined from a calculation formula of (discharge capacity at the 200th cycle) ÷ (discharge capacity at the first cycle) x 100 at a constant current of 1/3C. Further, the amount of gas generated and the resistance of the battery in which the practice operation was completed were measured. The evaluation results are shown in Tables 3, 4 and 5.

Figure 112014060518436-pct00034
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표 3 으로부터, 본 발명에 관련된 EC, 또는 EC 와 PC 의 혼합 고리형 카보네이트를 15 체적% 보다 많이 함유한 비수계 전해액 (실시예 1 ∼ 13) 은, 고리형 카보네이트가 15 체적% 이하인 비수계 전해액 (비교예 1, 2) 에 대해, 고전압하에서의 사이클 유지율이 우수한 것을 알 수 있다.From Table 3, the non-aqueous electrolyte solution (Examples 1 to 13) containing more than 15% by volume of EC or a mixed cyclic carbonate of EC and PC according to the present invention is a nonaqueous electrolyte solution having 15% by volume or less of cyclic carbonate. With respect to (Comparative Examples 1 and 2), it can be seen that the cycle retention rate under high voltage is excellent.

일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트를 함유하지 않는 비교예 1 에서는, 200 사이클의 충방전을 실시하기 전에 사이클 유지율이 크게 저하되어, 200 사이클의 시점에서 충방전이 불가능하였다 (그 때문에, 표 중의 숫자는 100 사이클시의 유지율을 기재). 또한, 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트를 함유하지 않는 비교예 1 은, 초기의 발생 가스량이 매우 많아, 고전압하에서의 안정성이 불충분하다는 것이 시사되었다. 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트를 15 체적% 함유하는 비교예 2 에서는, 초기의 발생 가스량이 저감되어 200 사이클 후에도 충방전은 가능했지만, 용량 유지율은 32 % 가 되어 고전압하에서의 안정성이 불충분하다는 것이 시사되었다. 한편, 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트를 15 체적% 보다 많이 함유하는 실시예 1 ∼ 13 에서는, 가스 발생도 억제되고, 사이클 유지율도 향상되었다. 통상적으로 불소화 용매와 비교하여 내산화 반응성이 떨어지는 EC 나 PC 를 고전압 조건하에서 전해액 중에 굳이 일정량을 공존시킴으로써, 내구시의 가스 발생이 억제되고, 사이클 특성도 향상시켰던 것은 놀랄만한 결과이다. 본 결과는 고전압계에 있어서의 EC, PC 의 특이성을 시사하는 것이다.In Comparative Example 1 that did not contain the cyclic carbonate represented by the general formula (1), the cycle retention rate was significantly lowered before 200 cycles of charging and discharging, and charging and discharging was not possible at the time of 200 cycles (therefore, Table The number in indicates the retention rate at 100 cycles). Further, it was suggested that Comparative Example 1 containing no cyclic carbonate represented by the general formula (1) had a very large initial amount of generated gas and insufficient stability under high voltage. In Comparative Example 2 containing 15% by volume of the cyclic carbonate represented by the general formula (1), the amount of gas generated at the initial stage was reduced, and charging and discharging was possible even after 200 cycles, but the capacity retention rate was 32%, indicating that the stability under high voltage was insufficient. It was suggested. On the other hand, in Examples 1 to 13 containing more than 15% by volume of the cyclic carbonate represented by the general formula (1), gas generation was also suppressed and the cycle retention rate was also improved. It is surprising that the generation of gas during durability was suppressed and the cycle characteristics were improved by coexisting a certain amount of EC or PC in the electrolytic solution under high voltage conditions, which generally has less oxidation resistance compared to the fluorinated solvent. This result suggests the specificity of EC and PC in a high voltmeter.

또, 보조제로서 HMDI, CTI, FSO3Li, LiBF4, LiPO2F2, BIMCH, 혹은 이들의 조합을 첨가했을 경우, 그 사이클 유지율은 더욱 우수한 결과가 얻어졌다 (실시예 5 ∼ 11). 이 효과는 특별히 한정되지는 않지만, 각종 보조제에 의한 전극 표면의 보호 효과에서 기인한다고 추찰되었다.In addition, when HMDI, CTI, FSO 3 Li, LiBF 4 , LiPO 2 F 2 , BIMCH, or a combination thereof was added as an auxiliary agent, the cycle retention rate was further excellent (Examples 5 to 11). Although this effect is not particularly limited, it was speculated that it originated from the protective effect of the electrode surface by various auxiliary agents.

Figure 112014060518436-pct00035
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또, 표 4 로부터, 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트를 더욱 많이 함유하는 조성에 있어서도 양호한 사이클 유지율을 나타내는 것을 알 수 있다. 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트의 비율을 증가시키는 대신에 불소화 사슬형 카보네이트의 비율을 저감시키고 있지만, 불소화 사슬형 카보네이트는 10 체적% 까지 저감시켜도 양호하게 동작하였다.Moreover, it can be seen from Table 4 that a composition containing more cyclic carbonates represented by General Formula (1) also exhibits a good cycle retention rate. Instead of increasing the ratio of the cyclic carbonate represented by the general formula (1), the ratio of the fluorinated chain carbonate was reduced, but the fluorinated chain carbonate operated satisfactorily even when it was reduced to 10% by volume.

또, 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트를 많이 함유하는 조성의 전해액에 대해서도, 보조제로서 BIMCH 와 LiBF4 를 첨가했을 경우, 그 사이클 유지율은 더욱 우수한 결과가 얻어졌다 (실시예 17, 18, 19). 이 효과는 특별히 한정되지는 않지만, BIMCH 에 의한 전극 표면의 보호 효과에서 기인한다고 추찰되었다.In addition, for an electrolyte solution having a composition containing a large amount of cyclic carbonate represented by the general formula (1), when BIMCH and LiBF 4 were added as auxiliary agents, the cycle retention rate was further excellent (Examples 17, 18, 19). Although this effect is not particularly limited, it was speculated that it originated from the effect of protecting the electrode surface by BIMCH.

Figure 112014060518436-pct00036
Figure 112014060518436-pct00036

불소화 고리형 카보네이트로서 DFEC 를 사용한 경우에도, MFEC 와 동일하게 본 발명의 특징인 고리형 카보네이트 EC 를 혼합함으로써, 더욱 사이클 유지율은 향상되었다 (실시예 20, 21). 또, EC 를 첨가함으로써 발생 가스량의 억제도 가능하다. 즉, 불소화 고리형 카보네이트의 종류에 상관없이, EC 를 첨가하는 효과가 확인되는 점에서도, 고전압 전지계에 있어서, 내구시의 가스 발생의 억제 그리고 사이클 특성의 향상의 관점에서, 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트가 특이적으로 또한 효과적으로 작용하는 것이 나타났다.Even when DFEC was used as the fluorinated cyclic carbonate, the cycle retention was further improved by mixing the cyclic carbonate EC, which is a characteristic of the present invention, similarly to MFEC (Examples 20 and 21). Moreover, it is also possible to suppress the amount of generated gas by adding EC. That is, regardless of the type of fluorinated cyclic carbonate, the effect of adding EC is confirmed, and from the viewpoint of suppression of gas generation during durability and improvement of cycle characteristics in a high-voltage battery system, General Formula (1) It has been shown that the cyclic carbonate represented by is acting specifically and effectively.

[실시예 B : 상한 동작 전위 의존성][Example B: Upper limit operating potential dependence]

[리튬 이차 전지의 제조][Manufacture of lithium secondary battery]

실시예 A 와 동일한 부극, 정극을 사용하고, 실시예 A 와 동일한 방법을 사용하여 리튬 이차 전지를 제조하였다.Using the same negative electrode and positive electrode as in Example A, and using the same method as in Example A, a lithium secondary battery was manufactured.

[연습 운전][Practice driving]

제조한 시트상 리튬 이차 전지를 전극간의 밀착성을 높이기 위해 유리판 사이에 끼운 상태로, 25 ℃ 에 있어서 0.1 C 에 상당하는 정전류로, Li/Li+ 기준으로 정극 전위를 4.95 V, 4.90 V, 4.85 V, 4.75 V, 4.65 V, 즉 전지 단자간 개로 전압을 4.90 V, 4.85 V, 4.80 V, 4.70 V, 4.60 V 의 범위에서 연습 운전을 실시하였다. 상기 전지를 25 ℃, 상기 각 전지 단자간 개로 전압의 범위에 있어서, 1/3 C 의 정전류로 충전 후, 1/3 C 의 정전류로 방전하는 과정을 1 사이클로 하여, 4 사이클 실시하였다. 이상의 공정을 가지고 방전 용량 확인의 연습 운전으로 하였다. 연습 운전 후의 각 시트상 리튬 이차 전지의 25 ℃, 1/3 C 정전류 방전시의 방전 전류 용량을 표 6 에 나타낸다.The prepared sheet-shaped lithium secondary battery is sandwiched between glass plates to increase the adhesion between the electrodes, and the positive electrode potential is 4.95 V, 4.90 V, 4.85 V based on Li/Li + with a constant current equivalent to 0.1 C at 25°C. , 4.75 V, 4.65 V, that is, the open voltage between the battery terminals was in the range of 4.90 V, 4.85 V, 4.80 V, 4.70 V, and 4.60 V. The battery was charged with a constant current of 1/3 C, and then discharged with a constant current of 1/3 C in the range of 25° C. and the open-circuit voltage between the respective battery terminals as 1 cycle, followed by 4 cycles. With the above steps, it was set as the practice operation of confirming the discharge capacity. Table 6 shows the discharge current capacity of each sheet-shaped lithium secondary battery after exercise driving at 25°C and 1/3 C constant current discharge.

Figure 112014060518436-pct00037
Figure 112014060518436-pct00037

상한 동작 전위가 4.75 - 4.95 V 의 높은 정극 전위의 범위여도, 연습 운전 후의 방전 용량에 큰 차이는 없었지만, 4.65 V 에서의 방전 용량은 거의 반감하고 있다. 이것은, 상한 동작 전위가 지나치게 낮으면, 충분한 심도까지 충전하지 못하여 용량을 얻을 수 없는 것에 의한다. 그래서, 실시예 B 의 내구성 평가는 많은 방전 용량을 취출하는 것이 가능한 상한 동작 전위가 4.75 V 이상의 범위에서 실시하였다.Even if the upper limit operating potential was in the range of the high positive electrode potential of 4.75-4.95 V, there was no significant difference in the discharge capacity after the practice operation, but the discharge capacity at 4.65 V was almost reduced by half. This is because if the upper limit operating potential is too low, charging to a sufficient depth is not possible and capacity cannot be obtained. Therefore, the durability evaluation of Example B was performed in the range of 4.75 V or more of the upper limit operating potential capable of taking out a large discharge capacity.

[실시예 B : 사이클 내구성 평가][Example B: Cycle durability evaluation]

[전해액의 선정][Selection of electrolyte]

0 ℃ 에서 염의 석출이 관찰되지 않는 기본 전해액 3 을 실시예 22 ∼ 24 에 사용하는 전해액으로 하고, 기본 전해액 7 을 실시예 25, 26 에 사용하는 전해액으로 하고, 기본 전해액 27 을 비교예 4 에 사용하는 전해액으로 하였다.Basic electrolytic solution 3 in which no salt precipitation was observed at 0°C was used as the electrolytic solution used in Examples 22 to 24, and basic electrolytic solution 7 was used as the electrolytic solution for Examples 25 and 26, and basic electrolytic solution 27 was used for Comparative Example 4. It was set as the electrolyte solution.

[실시예 22][Example 22]

[부극의 제조][Manufacture of negative electrode]

실시예 A 에 사용하는 부극과 동일한 방법으로 제조하여, 실시예 22 에 사용하는 부극으로 하였다.It was manufactured by the same method as the negative electrode used in Example A, and was set as the negative electrode used in Example 22.

[정극의 제조][Manufacture of positive electrode]

실시예 A 에 사용하는 정극과 동일한 방법으로 제조하여, 실시예 22 에 사용하는 정극으로 하였다.It was manufactured by the same method as the positive electrode used in Example A, and was set as the positive electrode used in Example 22.

[리튬 이차 전지의 제조][Manufacture of lithium secondary battery]

리튬 이차 전지의 제조에 관한 것으로, 기본 전해액으로서 표 1 에 기재된 전해액 3 을 사용하여, 실시예 A 와 동일한 방법을 사용하여 리튬 이차 전지를 제조하였다.Regarding the manufacture of a lithium secondary battery, a lithium secondary battery was manufactured using the same method as in Example A using the electrolyte 3 shown in Table 1 as a basic electrolyte.

[연습 운전][Practice driving]

제조한 시트상 리튬 이차 전지를 전극간의 밀착성을 높이기 위해 유리판 사이에 끼운 상태로, 25 ℃ 에 있어서 0.1 C 에 상당하는 정전류로 정극 전위를 4.75 V, 즉 전지 단자간 개로 전압을 4.70 V 의 범위에서 연습 운전을 실시하였다. 상기 전지를 전지 단자간 개로 전압으로서 25 ℃, 3.0 - 4.70 V 의 범위에 있어서, 1/3 C 의 정전류로 충전 후, 1/3 C 의 정전류로 방전하는 과정을 1 사이클로 하여, 4 사이클 실시하였다. 이상의 공정을 가지고 실시예 22 의 연습 운전으로 하였다.The prepared sheet-shaped lithium secondary battery was sandwiched between glass plates to increase the adhesion between the electrodes, and the positive electrode potential was 4.75 V, that is, the open voltage between the battery terminals was 4.70 V at a constant current equivalent to 0.1 C at 25°C. Practice driving was carried out. The battery was charged with a constant current of 1/3 C in the range of 25° C. and 3.0-4.70 V as an open voltage between the battery terminals, and then discharged at a constant current of 1/3 C as 1 cycle, and 4 cycles were performed. . It was set as the practice operation of Example 22 with the above process.

[사이클 특성의 평가][Evaluation of cycle characteristics]

연습 운전이 완료한 전지를 60 ℃, 전지 단자간 개로 전압으로서 3.0 - 4.70 V 의 범위에 있어서, 1/3 C 의 정전류로 충방전을 실시하고, 그 후, 2 C 의 정전류로 충방전하는 과정을 1 사이클로 하여, 200 사이클 실시하였다. 이 동안, 50, 100, 200 사이클째에서 1/3 C 의 정전류로 충방전을 실시하여 용량을 확인하였다. 1/3 C 의 정전류로 충방전에서의 (200 사이클째의 방전 용량) ÷ (1 사이클째의 방전 용량) × 100 의 계산식으로부터, 방전 용량 유지율 (사이클 유지율) 을 구하여 실시예 22 의 평가 결과로 하였다. 평가 결과를 표 7 에 나타낸다.The process of charging and discharging the battery after the practice operation is completed with a constant current of 1/3 C in the range of 3.0-4.70 V as an open voltage between the battery terminals at 60° C., and then charging and discharging with a constant current of 2 C. Was made into 1 cycle, and 200 cycles were performed. In the meantime, charging and discharging with a constant current of 1/3 C was performed at the 50, 100, and 200 cycles to check the capacity. From the calculation formula of (discharge capacity at the 200th cycle) ÷ (discharge capacity at the first cycle) × 100 at a constant current of 1/3 C, the discharge capacity retention rate (cycle retention rate) was calculated as the evaluation result of Example 22. I did. Table 7 shows the evaluation results.

[실시예 23][Example 23]

연습 운전, 및 사이클 특성의 평가에 관한 것으로, 정극 상한 전위를 4.85 V, 즉 전지 단자간 개로 전압을 4.80 V 로 하는 것 이외에, 실시예 22 와 동일하게 제조, 연습 운전, 사이클 특성의 평가를 실시하였다. 평가 결과를 표 7 에 나타낸다.Regarding practice operation and evaluation of cycle characteristics, manufacturing, practice operation, and evaluation of cycle characteristics were performed in the same manner as in Example 22, except that the positive upper limit potential was set to 4.85 V, that is, the open voltage between battery terminals was 4.80 V. I did. Table 7 shows the evaluation results.

[실시예 24][Example 24]

연습 운전, 및 사이클 특성의 평가에 관한 것으로, 정극 상한 전위를 4.90 V, 즉 전지 단자간 개로 전압을 4.85 V 로 하는 것 이외에, 실시예 22 와 동일하게 제조, 연습 운전, 사이클 특성의 평가를 실시하였다. 평가 결과를 표 7 에 나타낸다.Regarding practice operation and evaluation of cycle characteristics, manufacturing, practice operation, and evaluation of cycle characteristics were performed in the same manner as in Example 22, except that the positive upper limit potential was set to 4.90 V, that is, the open voltage between battery terminals was 4.85 V. I did. Table 7 shows the evaluation results.

[실시예 25][Example 25]

리튬 이차 전지의 제조에 관한 것으로, 기본 전해액으로서 표 1 에 기재된 전해액 7 을 사용하는 것 이외에, 실시예 23 과 동일하게 제조, 연습 운전, 사이클 특성의 평가를 실시하였다. 평가 결과를 표 7 에 나타낸다.Regarding the manufacture of a lithium secondary battery, in the same manner as in Example 23, except that the electrolyte 7 shown in Table 1 was used as the basic electrolyte, production, training operation, and evaluation of cycle characteristics were performed. Table 7 shows the evaluation results.

[실시예 26][Example 26]

리튬 이차 전지의 제조에 관한 것으로, 기본 전해액으로서 표 1 에 기재된 전해액 7 을 사용하는 것 이외에, 실시예 24 와 동일하게 제조, 연습 운전, 사이클 특성의 평가를 실시하였다. 평가 결과를 표 7 에 나타낸다.Regarding the manufacture of a lithium secondary battery, in the same manner as in Example 24, except for using the electrolyte 7 shown in Table 1 as the basic electrolyte, production, training operation, and evaluation of cycle characteristics were performed. Table 7 shows the evaluation results.

[비교예 4][Comparative Example 4]

리튬 이차 전지의 제조에 관한 것으로, 기본 전해액으로서 표 1 에 기재된 전해액 27 을 사용하는 것 이외에, 실시예 22 와 동일한 방법을 사용하여 제조, 연습 운전, 사이클 특성의 평가를 실시하였다. 평가 결과를 표 7 에 나타낸다. 표 7 에는 정극 상한 전위를 4.95 V 로 한 실시예 7 도 함께 나타낸다.Regarding the manufacture of a lithium secondary battery, in addition to using the electrolyte solution 27 shown in Table 1 as a basic electrolyte solution, manufacturing, practice operation, and evaluation of cycle characteristics were performed using the same method as in Example 22. Table 7 shows the evaluation results. Table 7 also shows Example 7 in which the upper limit potential of the positive electrode was 4.95 V.

Figure 112014060518436-pct00038
Figure 112014060518436-pct00038

정극 상한 전위를 4.75 V, 4.85 V, 4.90 V 로 한 고전압 설계 셀 (실시예 22, 23, 24) 에 있어서, 높은 사이클 유지율을 나타내는 것을 알 수 있다.It is understood that the high-voltage design cells (Examples 22, 23, and 24) in which the upper limit potential of the positive electrode was 4.75 V, 4.85 V, and 4.90 V exhibited a high cycle retention rate.

예를 들어, 본 발명에 관련된 비수계 전해액을 사용하여 정극 상한 전위를 4.75 V 로 한 실시예 22 에서는, 200 사이클 후의 용량 유지율이 82.0 % 로 높아, 본 설계를 적용함으로써 고전압 설계 셀에 있어서 높은 내구성을 실현할 수 있는 데에 대해, 동일한 정극 상한 전위에서의 사이클 시험에 있어서, 본 발명에 관련된 불소화 용매를 함유하지 않은 비수계 전해액을 사용한 경우, 동 용량 유지율은 55.7 % 로 크게 저감된다 (비교예 4). 이와 같이, 전지 단자간 개로 전압이 4.7 V 를 초과하는 고전압 설계 셀이어도, 본 발명에 관련된 비수계 전해액을 사용함으로써, 높은 내구성을 구비한 리튬 이차 전지를 획득할 수 있다.For example, in Example 22 in which the upper limit potential of the positive electrode was set to 4.75 V using the non-aqueous electrolyte according to the present invention, the capacity retention rate after 200 cycles was high to 82.0%, and by applying this design, high durability in a high voltage design cell On the other hand, in the case of using a non-aqueous electrolyte solution containing no fluorinated solvent according to the present invention in the cycle test at the same upper limit potential of the positive electrode, the capacity retention rate is greatly reduced to 55.7% (Comparative Example 4 ). As described above, even in a high-voltage design cell in which the open circuit voltage between battery terminals exceeds 4.7 V, a lithium secondary battery having high durability can be obtained by using the non-aqueous electrolyte according to the present invention.

또, 보조제로서 CTI 를 첨가했을 경우, 더욱 우수한 사이클 유지율을 나타냈다 (실시예 25, 26, 7). 이 효과는 특별히 한정되지는 않지만, CTI 에 의한 전극 표면의 보호 효과에서 기인한다고 추찰되었다.Moreover, when CTI was added as an auxiliary agent, a more excellent cycle retention rate was shown (Examples 25, 26, 7). Although this effect is not particularly limited, it was speculated that it originated from the protective effect of the electrode surface by CTI.

[실시예 C][Example C]

[전해액의 선정][Selection of electrolyte]

0 ℃ 에서 염의 석출이 관찰되지 않는 기본 전해액 2, 기본 전해액 28 을 각각 실시예 27, 비교예 5 에 사용하는 전해액으로 하였다.The basic electrolyte solution 2 and the basic electrolyte solution 28 in which no salt precipitation was observed at 0°C were used as the electrolyte solutions used in Example 27 and Comparative Example 5, respectively.

[부극의 제조][Manufacture of negative electrode]

실시예 A, B 에 사용하는 부극과 동일한 방법으로 제조하여, 실시예 27, 비교예 5 에 사용하는 부극으로 하였다.It was manufactured by the same method as the negative electrode used for Examples A and B, and was set as the negative electrode used for Example 27 and Comparative Example 5.

[정극의 제조][Manufacture of positive electrode]

정극 활물질로서 Li1 .1(Ni0 .45Mn0 .45Co0 .10)O2 를 85 질량% 와, 도전재로서의 아세틸렌블랙 10 질량% 와, 결착재로서의 폴리불화비닐리덴 5 질량% 를 N-메틸피롤리돈 용매 중에서 혼합하여 슬러리화하였다. 얻어진 슬러리를 미리 도전 보조제를 도포한 두께 15 ㎛ 의 알루미늄박에 도포하여 건조시키고, 프레스기로 압연한 것을 활물질층의 사이즈로서 폭 30 ㎜, 길이 40 ㎜, 및 폭 5 ㎜, 길이 9 ㎜ 의 미도공부를 갖는 형상으로 잘라내어, 실시예 27, 비교예 5 에 사용하는 정극으로 하였다.As the positive electrode active material Li 1 .1 (Ni Mn 0 .45 0 .45 0 .10 Co) and the O 2 85% by mass, and 10 mass% of acetylene black as a conductive material, a polyvinylidene fluoride 5 wt% as a binder It was mixed in an N-methylpyrrolidone solvent to make a slurry. The resulting slurry was applied to an aluminum foil having a thickness of 15 µm coated with a conductive aid in advance, dried, and rolled with a press, as the size of the active material layer, as the size of the active material layer, with a width of 30 mm, a length of 5 mm, and a length of 9 mm. It cut out into the shape which had and was set as the positive electrode used for Example 27 and Comparative Example 5.

[리튬 이차 전지의 제조][Manufacture of lithium secondary battery]

상기 전해액, 부극, 및 정극을 사용한 것 이외에는, 실시예 A, B 와 동일한 방법으로 시트상 전지를 제조하여, 실시예 27, 비교예 5 에 사용하는 전지로 하였다.A sheet-like battery was produced in the same manner as in Examples A and B, except that the electrolyte solution, the negative electrode, and the positive electrode were used, and a battery used in Example 27 and Comparative Example 5 was obtained.

[연습 운전][Practice driving]

제조한 리튬 이차 전지를 전극간의 밀착성을 높이기 위해 유리판 사이에 끼운 상태로, 25 ℃ 에 있어서 0.2 C 에 상당하는 정전류로, 정극의 상한 동작 전위가 Li/Li+ 기준으로 4.65 V, 즉 전지 단자간 개로 전압이 4.60 V 가 되도록 전압 3.0 - 4.6 V 의 범위에서 연습 운전을 실시하였다.The manufactured lithium secondary battery is sandwiched between glass plates to increase the adhesion between the electrodes, with a constant current equivalent to 0.2 C at 25°C, and the upper limit operating potential of the positive electrode is 4.65 V based on Li/Li + , that is, between the battery terminals. Practice operation was carried out in the range of voltage 3.0-4.6 V so that the open circuit voltage was 4.60 V.

[사이클 특성의 평가][Evaluation of cycle characteristics]

연습 운전이 완료한 전지를 60 ℃, 전지 단자간 개로 전압이 3.0 - 4.6 V 의 범위에 있어서, 2 C 의 정전류로 충전 후, 2 C 의 정전류로 방전하는 과정을 1 사이클로 하여, 200 사이클 실시하였다. (200 사이클째의 방전 용량) ÷ (1 사이클째의 방전 용량) × 100 의 계산식으로부터 방전 용량 유지율 (사이클 유지율) 을 구하였다. 표 8 에 평가 결과를 나타낸다.The battery on which the practice operation was completed was charged with a constant current of 2 C in the range of 60° C. and an open voltage between the battery terminals of 3.0 to 4.6 V, and then discharged with a constant current of 2 C as 1 cycle, and 200 cycles were performed. . The discharge capacity retention rate (cycle retention rate) was determined from the calculation formula of (discharge capacity at the 200th cycle) ÷ (discharge capacity at the first cycle) x 100. Table 8 shows the evaluation results.

Figure 112014060518436-pct00039
Figure 112014060518436-pct00039

표 8 을 보고 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 관련된 비수계 전해액을 사용함으로써, 60 ℃, 200 사이클이라는 가혹한 조건하에서도 70 % 를 초과하는 높은 사이클 유지율을 나타냈다.As can be seen from Table 8, by using the non-aqueous electrolyte according to the present invention, a high cycle retention rate exceeding 70% was exhibited even under severe conditions of 60°C and 200 cycles.

[실시예 D][Example D]

[전해액의 선정][Selection of electrolyte]

0 ℃ 에서 염의 석출이 관찰되지 않는 기본 전해액 3, 기본 전해액 20 을 각각 실시예 28, 비교예 6 에 사용하는 전해액으로 하였다.Basic electrolytic solution 3 and basic electrolytic solution 20 in which no salt precipitation was observed at 0°C were used as electrolytic solutions used in Example 28 and Comparative Example 6, respectively.

[부극의 제조][Manufacture of negative electrode]

부극 활물질로서 리튬티탄 복합 산화물과 도전재로서의 카본 블랙과 결착제와 바인더를 용매 중에서 혼합하여 슬러리화하였다. 얻어진 슬러리를 사용하여, 실시예 A, B, C 와 동일한 방법으로 실시예 28, 비교예 6 에 사용하는 부극으로 하였다.A lithium titanium composite oxide as a negative electrode active material, carbon black as a conductive material, a binder, and a binder were mixed in a solvent to form a slurry. Using the obtained slurry, it was set as the negative electrode used for Example 28 and Comparative Example 6 by the method similar to Examples A, B, and C.

[정극의 제조][Manufacture of positive electrode]

실시예 A, B 에 사용하는 정극과 동일한 방법으로 제조하여, 실시예 28, 비교예 6 에 사용하는 정극으로 하였다.It was manufactured by the same method as the positive electrode used for Examples A and B, and was set as the positive electrode used for Example 28 and Comparative Example 6.

[리튬 이차 전지의 제조][Manufacture of lithium secondary battery]

상기 전해액, 부극, 및 정극을 사용한 것 이외에는, 실시예 A, B, C 와 동일한 방법으로 시트상 전지를 제조하여, 실시예 28, 비교예 6 에 사용하는 전지로 하였다.A sheet-like battery was produced in the same manner as in Examples A, B, and C, except that the electrolyte solution, the negative electrode, and the positive electrode were used, and a battery for use in Example 28 and Comparative Example 6 was obtained.

[연습 운전][Practice driving]

제조한 시트상 리튬 이차 전지를 전극간의 밀착성을 높이기 위해 유리판 사이에 끼운 상태로, 25 ℃ 에 있어서 0.1 C 에 상당하는 정전류로, Li/Li+ 기준으로 정극 전위를 4.95 V, 즉 전지 단자간 개로 전압이 3.50 V 가 되도록 연습 운전을 실시하였다. 상기 전지를 25 ℃, 전지 단자간 개로 전압이 1.50 - 3.50 V 의 범위에 있어서, 1/3 C 의 정전류로 충전 후, 1/3 C 의 정전류로 방전하는 과정을 1 사이클로 하여, 합계 4 사이클 실시하였다. 이상의 공정을 가지고 방전 용량 확인의 연습 운전으로 하였다.The prepared sheet-shaped lithium secondary battery was sandwiched between glass plates to increase the adhesion between the electrodes, with a constant current equivalent to 0.1 C at 25°C, and a positive electrode potential of 4.95 V based on Li/Li + , that is, opening between battery terminals. Practice operation was conducted so that the voltage became 3.50 V. The battery is charged with a constant current of 1/3 C, and discharged with a constant current of 1/3 C in the range of 25° C. and the open voltage between the battery terminals in the range of 1.50 to 3.50 V. I did. With the above steps, it was set as the practice operation of confirming the discharge capacity.

[사이클 특성의 평가][Evaluation of cycle characteristics]

연습 운전이 완료한 전지를 60 ℃, 전지 단자간 개로 전압이 1.5 - 3.5 V 의 범위에 있어서, 1/3 C 의 정전류로 충방전을 실시하고, 그 후, 2 C 의 정전류로 충방전하는 과정을 1 사이클로 하여, 200 사이클 실시하였다. 이 동안, 50, 100, 200 사이클째에서 1/3 C 의 정전류로 충방전을 실시하여 용량을 확인하였다. 1/3 C 의 정전류로 충방전에서의 (200 사이클째의 방전 용량) ÷ (1 사이클째의 방전 용량) × 100 의 계산식으로부터 방전 용량 유지율 (사이클 유지율) 을 구하였다. 또, 연습 운전이 완료한 전지의 발생 가스량, 및 저항을 측정하였다. 평가 결과를 표 9 에 나타낸다.The process of charging and discharging the battery after the practice operation is completed at 60°C and the open voltage between the battery terminals in the range of 1.5-3.5 V with a constant current of 1/3 C, and then charging and discharging with a constant current of 2 C. Was made into 1 cycle, and 200 cycles were performed. In the meantime, charging and discharging with a constant current of 1/3 C was performed at the 50, 100, and 200 cycles to check the capacity. The discharge capacity retention rate (cycle retention rate) was determined from a calculation formula of (discharge capacity at the 200th cycle) ÷ (discharge capacity at the first cycle) x 100 at a constant current of 1/3C. Further, the amount of gas generated and the resistance of the battery in which the practice operation was completed were measured. Table 9 shows the evaluation results.

Figure 112014060518436-pct00040
Figure 112014060518436-pct00040

표 9 를 보고 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 관련된 비수계 전해액을 사용함으로써, 60 ℃, 200 사이클이라는 가혹한 조건하에서도 70 % 를 초과하는 높은 사이클 유지율을 나타내고, 나아가서는 가스 발생도 억제되었다. 즉, 부극으로서 리튬티탄 복합 산화물을 사용한 경우에 있어서도, 부극에 카본을 사용한 경우와 동일하게, EC 를 고전압 조건하에서 전해액 중에 일정량을 공존시킴으로써 내구시의 가스 발생이 억제되고, 사이클 특성도 향상시킨 놀랄만한 결과이고, 고전압계에 있어서의 EC 의 특이성을 시사하는 것이다.As can be seen from Table 9, by using the non-aqueous electrolyte according to the present invention, a high cycle retention rate exceeding 70% was exhibited even under severe conditions of 60°C and 200 cycles, and further gas generation was also suppressed. That is, even in the case of using a lithium titanium composite oxide as the negative electrode, as in the case of using carbon as the negative electrode, by coexisting a certain amount of EC in the electrolytic solution under high voltage conditions, gas generation during durability was suppressed and the cycle characteristics were also improved. This is one result and suggests the specificity of EC in a high voltmeter.

산업상 이용가능성Industrial availability

본 발명의 비수계 전해액 이차 전지는 공지된 각종 용도에 사용하는 것이 가능하다. 구체예로는, 예를 들어, 노트 PC, 펜 입력 PC, 모바일 PC, 전자 북 플레이어, 휴대 전화, 스마트폰, 휴대 팩스, 휴대 카피, 휴대 프린터, 헤드폰 스테레오, 비디오 무비, 액정 텔레비젼, 핸디 클리너, 포터블 CD, 미니 디스크, 트랜시버, 전자 수첩, 전자식 탁상 계산기, 메모리 카드, 휴대 테이프 레코더, 라디오, 백업 전원, 모터, 자동차, 오토바이, 원동기 장착 자전거, 자전거, 조명 기구, 완구, 게임 기기, 시계, 전동 공구, 스트로보, 카메라, 부하 평준화용 전원, 자연 에너지 저장 전원 등을 들 수 있다.The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention can be used for various known applications. As a specific example, for example, a notebook PC, a pen input PC, a mobile PC, an electronic book player, a mobile phone, a smartphone, a mobile fax, a mobile copy, a mobile printer, a headphone stereo, a video movie, a LCD TV, a handy cleaner, Portable CD, mini disc, transceiver, electronic notebook, electronic desk calculator, memory card, portable tape recorder, radio, backup power supply, motor, automobile, motorcycle, motorized bicycle, bicycle, lighting equipment, toys, game equipment, clock, electric Tools, strobes, cameras, load leveling power supplies, and natural energy storage power supplies.

Claims (12)

리튬염 및 이것을 용해하는 비수계 용매를 함유하여 이루어지는 비수계 전해액, 리튬 이온을 흡장 방출 가능한 부극, 그리고 정극을 구비한 비수계 전해액 이차 전지로서,
상기 정극의 상한 동작 전위가 Li/Li+ 기준으로 4.5 V 이상이고,
상기 비수계 전해액이 하기 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트, 하기 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트, 및 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트를 함유하고, 일반식 (1), (2) 및 (3) 으로 나타내는 카보네이트의 합계량이, 비수계 용매의 100 체적% 이하이고, 또한 비수계 용매 중에 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트가 15 체적% 보다 많고 70 체적% 이하로 함유되어 있고, 또한 일반식 (1) 및 (2) 로 나타내는 카보네이트의 합계량이, 비수계 용매의 25 체적% 이상 98 체적% 이하인 것을 특징으로 하는 비수계 전해액 이차 전지.
[화학식 1]
Figure 112020008124629-pct00041

(일반식 (1) 중, R1 은 수소, 또는 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다)
[화학식 2]
Figure 112020008124629-pct00042

(일반식 (2) 중, R2 는 수소, 불소, 또는 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다)
[화학식 3]
Figure 112020008124629-pct00043

(일반식 (3) 중, R3 은 치환기를 가져도 되고, 불소를 적어도 1 개 함유하는 탄화수소기, R4 는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, R3 과 R4 는 동일해도 되고 상이해도 된다)
A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a non-aqueous electrolyte comprising a lithium salt and a non-aqueous solvent dissolving the same, a negative electrode capable of storing and discharging lithium ions, and a positive electrode,
The upper limit operating potential of the positive electrode is 4.5 V or more based on Li/Li + ,
The non-aqueous electrolyte solution contains a cyclic carbonate represented by the following general formula (1), a fluorinated cyclic carbonate represented by the following general formula (2), and a fluorinated chain carbonate represented by the following general formula (3), The total amount of carbonates represented by 1), (2) and (3) is 100% by volume or less of the nonaqueous solvent, and the cyclic carbonate represented by the general formula (1) is more than 15% by volume and 70% by volume in the nonaqueous solvent. % Or less, and the total amount of carbonates represented by the general formulas (1) and (2) is 25% by volume or more and 98% by volume or less of the nonaqueous solvent.
[Formula 1]
Figure 112020008124629-pct00041

(In General Formula (1), R 1 represents hydrogen or a hydrocarbon group, and may be the same or different from each other)
[Formula 2]
Figure 112020008124629-pct00042

(In General Formula (2), R 2 represents hydrogen, fluorine, or a hydrocarbon group, and may be the same or different from each other)
[Formula 3]
Figure 112020008124629-pct00043

(In general formula (3), R 3 may have a substituent and a hydrocarbon group containing at least one fluorine, R 4 represents a hydrocarbon group which may have a substituent, and R 3 and R 4 may be the same or different. do)
제 1 항에 있어서,
상기 비수계 전해액에 있어서, 일반식 (1) ∼ (3) 으로 나타내는 카보네이트의 합계량이 비수계 용매의 50 체적% 이상 100 체적% 이하인 것을 특징으로 하는 비수계 전해액 이차 전지.
The method of claim 1,
In the non-aqueous electrolyte solution, the total amount of carbonates represented by the general formulas (1) to (3) is 50 vol% or more and 100 vol% or less of the non-aqueous solvent.
제 1 항에 있어서,
상기 비수계 전해액에 있어서, 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트가 비수계 용매 중에 5 체적% 이상 75 체적% 이하 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 비수계 전해액 이차 전지.
The method of claim 1,
In the non-aqueous electrolyte solution, a fluorinated chain carbonate represented by the general formula (3) is contained in a non-aqueous solvent in an amount of 5% by volume or more and 75% by volume or less.
제 1 항에 있어서,
상기 비수계 전해액에 있어서, 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트가 비수계 용매 중에 20 체적% 이상 70 체적% 이하 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 비수계 전해액 이차 전지.
The method of claim 1,
In the nonaqueous electrolyte solution, a cyclic carbonate represented by the general formula (1) is contained in a nonaqueous solvent in an amount of 20% by volume or more and 70% by volume or less.
제 1 항에 있어서,
상기 일반식 (1) 에 있어서, R1 이, 수소 원자 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기인 것을 특징으로 하는 비수계 전해액 이차 전지.
The method of claim 1,
In the general formula (1), R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트가, 에틸렌카보네이트 및 프로필렌카보네이트에서 선택되는 적어도 1 종인 것을 특징으로 하는 비수계 전해액 이차 전지.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Non-aqueous electrolyte secondary battery, characterized in that the cyclic carbonate represented by the general formula (1) is at least one selected from ethylene carbonate and propylene carbonate.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트가, 4-플루오로에틸렌카보네이트 및 4,5-디플루오로에틸렌카보네이트에서 선택되는 적어도 1 종인 것을 특징으로 하는 비수계 전해액 이차 전지.
The method according to any one of claims 1 to 5,
A nonaqueous electrolyte secondary battery, wherein the fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2) is at least one selected from 4-fluoroethylene carbonate and 4,5-difluoroethylene carbonate.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트가 트리플루오로에틸메틸카보네이트를 함유하는 것을 특징으로 하는 비수계 전해액 이차 전지.
The method according to any one of claims 1 to 5,
A non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the fluorinated chain carbonate represented by the general formula (3) contains trifluoroethylmethylcarbonate.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정극이 하기 일반식 (4) ∼ (6) 으로 나타내는 리튬 천이 금속계 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 정극 활물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 비수계 전해액 이차 전지.
Li[LiaMxMn2-x-a]O4+δ … (4)
(식 (4) 중, 0 ≤ a ≤ 0.3, 0.4 < x < 1.1, -0.5 < δ < 0.5 를 만족하고, M 은 Ni, Cr, Fe, Co 및 Cu 에서 선택되는 천이 금속 중 적어도 1 종을 나타낸다)
LixM1yM2zO2-δ … (5)
(식 (5) 중, 1 ≤ x ≤ 1.3, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 0.3, -0.1 ≤ δ ≤ 0.1 을 만족하고, M1 은 Ni, Co 및/또는 Mn 을 나타내고, M2 는 Fe, Cr, V, Ti, Cu, Ga, Bi, Sn, B, P, Zn, Mg, Ge, Nb, W, Ta, Be, Al, Ca, Sc 및 Zr 에서 선택되는 원소 중 적어도 1 종을 나타낸다)
αLi2MO3·(1-α)LiM'O2 … (6)
(식 (6) 중, 0 < α < 1 을 만족하고, M 은 평균 산화수가 +4 인 금속 원소 중 적어도 1 종, M' 는 평균 산화수가 +3 인 금속 원소 중 적어도 1 종을 나타낸다)
The method according to any one of claims 1 to 5,
The non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the positive electrode contains a positive electrode active material containing at least one selected from the group consisting of lithium transition metal compounds represented by the following general formulas (4) to (6).
Li[Li a M x Mn 2-xa ]O 4+δ … (4)
(In formula (4), 0 ≤ a ≤ 0.3, 0.4 <x <1.1, -0.5 <δ <0.5 is satisfied, and M is at least one of transition metals selected from Ni, Cr, Fe, Co, and Cu. Indicate)
Li x M1 y M2 z O 2-δ ... (5)
(In formula (5), 1 ≤ x ≤ 1.3, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 0.3, -0.1 ≤ δ ≤ 0.1 is satisfied, M1 represents Ni, Co and/or Mn, and M2 represents Fe , Cr, V, Ti, Cu, Ga, Bi, Sn, B, P, Zn, Mg, Ge, Nb, W, Ta, Be, Al, Ca, Sc, and at least one of the elements selected from Zr )
αLi 2 MO 3 ·(1-α)LiM'O 2 … (6)
(In formula (6), 0<α<1 is satisfied, M represents at least one metal element with an average oxidation number of +4, and M'represents at least one metal element with an average oxidation number of +3)
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부극이 흑연 입자로 이루어지는 부극 활물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 비수계 전해액 이차 전지.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the negative electrode contains a negative electrode active material made of graphite particles.
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