KR20190058708A - 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 of the present invention to provide a non-aqueous liquid electrolyte secondary battery which is excellent in the amount of low gas generation and high-temperature cycle durability in a battery having a high positive electrode potential. A non-aqueous liquid electrolyte secondary battery comprising a nonaqueous electrolyte solution containing a lithium salt and a nonaqueous solvent dissolving the lithium salt, a negative electrode capable of lithium ion intercalation and deintercalation, and a positive electrode, And a fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (3), wherein the cyclic carbonate represented by the general formula (1) is contained in the non-aqueous solvent in an amount of not more than 15% by volume the non-aqueous liquid electrolyte secondary cell characterized in that which is much contained, even when the upper limit of the operation voltage of the positive electrode 4.5 V or more to the Li / Li + reference, that generated gas amount, a high temperature cycle durability is excellent non-aqueous liquid electrolyte secondary battery has do.

Description

비수계 전해액 및 비수계 전해액 이차 전지{NONAQUEOUS ELECTROLYTE SOLUTION AND NONAQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a non-aqueous liquid electrolyte and a non-aqueous liquid 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 liquid electrolyte and a secondary battery comprising the non-aqueous liquid electrolyte. More specifically, the present invention relates to a secondary battery comprising a specific cyclic carbonate, a fluorinated cyclic carbonate, and a fluorinated chain carbonate, Type carbonate is contained in an amount of more than 20% by volume.

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.A nonaqueous electrolyte solution containing a specific cyclic carbonate, a fluorinated cyclic carbonate, and a fluorinated chain carbonate and containing a cyclic carbonate in an amount of more than 15% by volume in a nonaqueous solvent, And the upper limit operating potential of the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery is 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.A nonaqueous electrolyte secondary battery such as a lithium secondary battery has been put to practical use as a wide power source ranging from a power source for a portable electronic device such as a mobile phone and a notebook PC to a power source for a driving vehicle such as an automobile or a large power source for a station. However, with the recent improvement in the performance of electronic apparatuses, application to a driving vehicle power source and a large power source for stationary use, there is a growing demand for a secondary battery to be applied. As a result, high performance of the battery characteristics of the secondary battery, It is required to achieve a high level of improvement in storage characteristics, cycle characteristics, and the like.

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.Particularly, high performance and versatility of portable devices and the like are increasingly progressing, and it is strongly desired to further increase the energy density of the lithium secondary battery as a power source thereof. In addition, there is a demand for a battery having excellent performance balance with respect to safety, cost competitiveness, and service life (especially at high temperature), and a lithium secondary battery capable of meeting these demands has been actively developed.

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 to improve the energy density as a lithium secondary battery. There are several ways to improve the energy density of the battery, but one of them is to raise the operating voltage as a battery. Particularly, for a device operating at a high voltage, the use of a high voltage battery having a high operating voltage is a particularly effective means, and the demand for such a battery is expected to become higher 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 liquid electrolyte The non-aqueous liquid electrolyte used in the secondary battery is usually composed mainly of an electrolyte and a non-aqueous solvent. Examples of the main component of the nonaqueous solvent include: 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? -butyrolactone,? -valerolactone, and the like 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.Various non-aqueous solvents, electrolytes, and auxiliary agents have also been proposed to improve battery properties such as load characteristics, cycle characteristics, storage characteristics, and low-temperature characteristics of batteries using these non-aqueous liquid electrolytes. For example, by using vinylene carbonate and a derivative thereof or a vinylethylene carbonate derivative, a cyclic carbonate having a double bond reacts preferentially with the negative electrode (negative electrode) to form a good film on the surface of the negative electrode, It is disclosed in Patent Documents 1 and 2 that the storage characteristics and the 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, with respect to a demand for a high capacity, high-voltage battery which is increased, a battery using a conventional non-aqueous liquid electrolyte can not satisfactorily obtain the required battery performance. In recent years, as a development policy of a non-aqueous liquid electrolyte 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, Patent Document 3 discloses a graphite negative electrode 5.0 V class battery using a nonaqueous electrolytic solution obtained by mixing 4,5-difluoroethylene carbonate fluorinated with a cyclic carbonate and ethylene carbonate, The suppression effect of gas generation is confirmed. However, as to the battery characteristics, improvement in the initial capacity and initial load characteristics is only confirmed, and the characteristics of the durability battery 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 solely of such a high-viscosity solvent is not only deteriorated in battery characteristics at low temperature in a nonaqueous electrolyte solution, but is difficult to handle during pouring, and the wettability of the separator is very low Loses.

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.Patent Documents 4 and 5 disclose a technique for improving the 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. Examples of the electrolyte include ethylene carbonate, 4-fluoroethylene Carbonate, and fluorinated chain type carbonate is described. However, in the present technology, it is essential to contain a carboxylic acid ester or a non-fluorinated chain type carbonate for the purpose of improving the rate characteristics of the battery and lowering the viscosity of the electrolytic solution, and it is essential that the positive electrode potential is 4.35 V In the above-mentioned region, oxidative decomposition of these is concerned. The patent literature does not disclose 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.Patent Document 6 discloses a non-aqueous liquid electrolyte obtained by mixing ethylene carbonate, 4-fluoroethylene carbonate and fluorinated chain carbonate for the purpose of suppressing generation of gas with less cycle deterioration. However, this patent In the literature, as well as the above-mentioned known documents, only the technology relating to a battery using a low potential region of a specific LiCoO 2 positive electrode is disclosed in the examples. The patent document does not disclose a technique for solving the high temperature preservation under high voltage at which the upper limit operating potential of the positive electrode exceeds 4.35 V, and the deterioration of the durability in the cycle.

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 capacity deterioration suppressing technique using a mixed solvent of a cyclic carbonate, a fluorinated cyclic carbonate and a fluorinated chain carbonate for a 4.3 V battery using a silicon negative electrode. However, in the graphite anode exemplified as a negative electrode other than the silicon system, only remarkable capacity deterioration due to the reduction decomposition of the fluorinated cyclic carbonate occurs, and the patent document discloses only the characteristic of the deterioration suppression technique for the silicon negative electrode . In addition, the patent literature does not mention or suggest a high voltage battery exceeding 4.3V.

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 the charge-discharge cycle characteristics at a high temperature and the swelling due to a high temperature preservation gas using a mixed solvent of a cyclic carbonate, a fluorinated cyclic carbonate and a fluorinated chain carbonate as a battery of 4.35 V or more . However, what is actually being confirmed is the result at 4.4 V, and the characteristics in the higher voltage range are not known.

일본 공개특허공보 평8-45545호Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-45545 일본 공개특허공보 평4-87156호Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-87156 일본 공개특허공보 2003-168480호Japanese Patent Application Laid-Open 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 Patent Application Laid-Open No. 2007-294433 일본 공개특허공보 2007-250415호Japanese Patent Application Laid-Open 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-mentioned problems that are caused when a performance required for a recent secondary battery is to be achieved, and in particular, it is an object of the present invention to provide a battery having a high positive operation potential of a positive electrode, And an object of the present invention is to provide an excellent non-aqueous liquid 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.The inventors, as a result of extensive study example in order to solve the above problems, Non-by using a specific solvent as the non-aqueous liquid electrolyte to be used in aqueous liquid electrolyte secondary battery, the upper limit potential of the positive electrode Li / Li + reference to above 4.5 V high-voltage design cell The present inventors have found that a non-aqueous liquid electrolyte secondary battery excellent in durability characteristics such as a low generation gas amount and a high temperature cycle can be realized.

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) Lithium salt and to it contains a non-aqueous solvent for dissolving the non-aqueous liquid electrolyte, the lithium ion comprising storing and release the negative electrode, and as a non-aqueous liquid electrolyte secondary battery comprising a positive electrode, the upper limit of the operation voltage of the positive electrode Li / Li + And the non-aqueous liquid electrolyte contains a cyclic carbonate represented by the following formula (1), a fluorinated cyclic carbonate represented by the following formula (2), and a fluorinated chain carbonate represented by the following formula (3) And the non-aqueous solvent contains more than 15% by volume of the cyclic carbonate represented by the general formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

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

[화학식 2](2)

Figure pat00002
Figure pat00002

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

[화학식 3](3)

Figure pat00003
Figure pat00003

(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 the general formula (3), R 3 may have a substituent or a hydrocarbon group containing at least one fluorine, R 4 represents a hydrocarbon group which may have a substituent, 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 liquid electrolyte secondary battery according to a), wherein the total amount of the carbonate represented by the general formulas (1) to (3) in the non-aqueous liquid electrolyte is 50% by volume 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 liquid electrolyte secondary battery according to a) or b), wherein in the non-aqueous liquid electrolyte, the fluorinated chain carbonate represented by the general formula (3) is contained in the 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.The nonaqueous electrolyte secondary particle according to any one of the items a) to c), characterized in that the total amount of the carbonate represented by the general formulas (1) and (2) in the nonaqueous electrolyte is 25% 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.The nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of the above a) to e), wherein in the nonaqueous electrolyte solution, the cyclic carbonate represented by the general formula (1) is contained in the nonaqueous solvent in an amount of 20% .

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 liquid 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) The fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2) is at least one selected from the group consisting of 4-fluoroethylene carbonate and 4,5-difluoroethylene carbonate. A non-aqueous liquid electrolyte secondary battery as claimed.

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 non-aqueous liquid electrolyte secondary battery according to any one of a) to g), characterized in that the fluorinated chain type carbonate represented by the above general formula (3) contains trifluoroethyl methyl carbonate.

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) Based secondary battery according to claim 1.

Li[LiaMxMn2-x-a]O4+δ … (4)Li [Li a M x Mn 2- x a ] O 4 + (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)(Wherein 0? A? 0.3, 0.4 <x <1.1 and -0.5 <delta <0.5, and M is at least one of transition metals selected from Ni, Cr, Fe, )

LixM1yM2zO2-δ … (5)Li x M1 y M2 z O 2-delta ... (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 the formula (5), 1? X? 1.3, 0? Y? 1, 0? Z? 0.3 and -0.1?? 0.1, M1 represents Ni, Co and / or Mn, M2 represents Fe , At least one element selected from Cr, V, Ti, Cu, Ga, Bi, Sn, B, P, Zn, Mg, Ge, Nb, W, Ta, Be, Al, Ca, Sc and Zr )

αLi2MO3·(1-α) LiM'O2 … (6)αLi 2 MO 3 (1-α) LiM'O 2 ... (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)(Wherein, in the formula (6), 0 < alpha < 1, M represents at least one of the metal elements having an average oxidation number of +4, and M 'represents at least one metal element having 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 liquid electrolyte secondary battery according to any one of a) to i), wherein the negative electrode contains a negative electrode active material composed 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 nonaqueous electrolyte solution containing a lithium salt and a nonaqueous solvent dissolving the lithium salt, a negative electrode capable of intercalating and deintercalating lithium ions, and a positive electrode, wherein the nonaqueous electrolytic solution is represented by the following general formula (1) , A fluorinated cyclic carbonate represented by the following general formula (2), and a fluorinated chain-like carbonate represented by the following general formula (3), and a cyclic carbonate represented by the general formula (1) And 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), wherein the positive electrode contains more than 15% by volume of carbonate A non-aqueous liquid electrolyte secondary battery.

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

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

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure pat00005
Figure pat00005

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

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure pat00006
Figure pat00006

(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 the general formula (3), R 3 may have a substituent or a hydrocarbon group containing at least one fluorine, R 4 represents a hydrocarbon group which may have a substituent, 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- x a ] O 4 + (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)(Wherein 0? A? 0.3, 0.4 <x <1.1 and -0.5 <delta <0.5, and M is at least one of transition metals selected from Ni, Cr, Fe, )

LixM1yM2zO2-δ … (5)Li x M1 y M2 z O 2-delta ... (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 the formula (5), 1? X? 1.3, 0? Y? 1, 0? Z? 0.3 and -0.1?? 0.1, M1 represents Ni, Co and / or Mn, M2 represents Fe , At least one element selected from Cr, V, Ti, Cu, Ga, Bi, Sn, B, P, Zn, Mg, Ge, Nb, W, Ta, Be, Al, Ca, Sc and Zr )

αLi2MO3·(1-α)LiM'O2 … (6)αLi 2 MO 3 (1-α) LiM'O 2 ... (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)(Wherein, in the formula (6), 0 < alpha < 1, M represents at least one of the metal elements having an average oxidation number of +4, and M 'represents at least one metal element having 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.1. A nonaqueous electrolyte solution comprising a lithium salt and a nonaqueous solvent dissolving the lithium salt, wherein the nonaqueous electrolytic 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-like carbonate represented by the following general formula (3), and further contains a cyclic carbonate represented by the general formula (1) in a non-aqueous solvent in an amount of more than 20% by volume.

[화학식 7](7)

Figure pat00007
Figure pat00007

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

[화학식 8][Chemical Formula 8]

Figure pat00008
Figure pat00008

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

[화학식 9][Chemical Formula 9]

Figure pat00009
Figure pat00009

(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 the general formula (3), R 3 may have a substituent or a hydrocarbon group containing at least one fluorine, R 4 represents a hydrocarbon group which may have a substituent, 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) as used for the lithium salt and to it contains a non-aqueous solvent for dissolving the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery of the non-aqueous liquid electrolyte comprising the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery, the upper limit of the operation voltage of the positive electrode of 4.5 to Li / Li + reference V, wherein the non-aqueous liquid electrolyte comprises a cyclic carbonate represented by the following formula (1), a fluorinated cyclic carbonate represented by the following formula (2), and a fluorinated chain represented by the following formula (3) Type nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the nonaqueous solvent contains a cyclic carbonate represented by the general formula (1) in an amount of more than 15% by volume.

[화학식 10][Chemical formula 10]

Figure pat00010
Figure pat00010

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

[화학식 11](11)

Figure pat00011
Figure pat00011

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

[화학식 12][Chemical Formula 12]

Figure pat00012
Figure pat00012

(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 the general formula (3), R 3 may have a substituent or a hydrocarbon group containing at least one fluorine, R 4 represents a hydrocarbon group which may have a substituent, 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 a battery design with a high operating voltage, a method for improving battery durability such as storage characteristics and cycle characteristics has been generally proposed by using a fluorine-modified non-aqueous electrolyte solution which is considered to have high oxidation resistance.

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 generally considered that the cyclic carbonate solvent represented by the general formula (1) is not suitable for a high voltmeter because of its low resistance to the positive oxidation reaction. In the present invention, And the cyclic carbonate is introduced into the non-aqueous liquid electrolyte. That is, the present inventors have found that a nonaqueous electrolytic solution obtained by mixing a cyclic carbonate represented by the general formula (1) and a fluorinated cyclic carbonate and a fluorinated chain-like carbonate, The battery durability is remarkably improved as compared with a non-aqueous liquid electrolyte made of a solvent, and the inventors have found that the above problems can be solved, thereby completing 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, it is possible to provide a lithium secondary battery designed especially for a high-voltage specification, which is excellent in durability characteristics such as cycle and preservation of a battery at high temperature and has excellent battery characteristics at low temperature. 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, the embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto, and can be carried out by arbitrary modification.

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 non-aqueous liquid electrolyte secondary battery of the present invention, a lithium secondary battery is particularly preferable. The non-aqueous liquid electrolyte secondary battery of the present invention can have a known structure and typically includes a negative electrode and a positive electrode capable of absorbing and desorbing ions (for example, lithium ion), a non-aqueous liquid electrolyte, and a separator.

1. 비수계 전해액1. Non-aqueous liquid 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 liquid electrolyte according to the present invention comprises a fluorinated cyclic carbonate containing a cyclic carbonate represented by the following formula (1) and represented by the following formula (2), and a fluorinated chain type represented by the following formula (3) And a carbonate. In addition, as the non-aqueous solvent, it is possible to use non-fluorinated chain type carbonate, cyclic and chain type carboxylic acid ester, ether compound, sulfone type compound and the like.

<일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트><Ring-shaped carbonate represented by the general formula (1)>

[화학식 13][Chemical Formula 13]

Figure pat00013
Figure pat00013

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

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, and 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. Specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group.

일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트 (이하, 비불소화 고리형 카보네이트라고도 한다) 로는, 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌기를 갖는 것을 들 수 있다.The cyclic carbonate represented by the general formula (1) (hereinafter, also referred to as a non-fluorinated cyclic carbonate) includes 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.Specific examples of the cyclic carbonate having an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms include ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate. Of these, ethylene carbonate and propylene carbonate are particularly preferable in terms of improvement in battery characteristics derived from improvement in lithium ion dissociation degree and improvement in battery durability.

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 singly or two or more kinds may be combined 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 nonaqueous solvent. Any amount may be used as long as it does not significantly impair the effect of the present invention. Is preferably at least 20% by volume, more preferably at least 25% by volume, and most preferably at least 30% by volume, based on 100% by volume of the non-aqueous solvent. By setting this range, it is easy to avoid a decrease in the electric conductivity derived from the decrease of the dielectric constant of the non-aqueous liquid electrolyte and to set the high current discharge characteristic, the stability to the negative electrode, and the cycle characteristics of the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery within a preferable range. The upper limit is preferably 70 vol% or less, more preferably 65 vol% or less, and most preferably 60 vol% or less. By setting this range, the viscosity of the non-aqueous liquid electrolyte can be set in an appropriate range to suppress the lowering of the ionic conductivity, and the load characteristic and the durability of the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery can be easily set within a preferable range.

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

[화학식 14][Chemical Formula 14]

Figure pat00014
Figure pat00014

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

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. 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 difluoro And a trifluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, 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 fluoroalkyl group having 1 to 2 carbon atoms Of a trifluoroalkyl group. Specific examples include methyl, monofluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, ethyl, monofluoroethyl, difluoroethyl and trifluoroethyl groups.

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 cyclic carbonate derivatives 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 fluorinated cyclic carbonates include, for example, ethylene carbonate or a fluoride of ethylene carbonate substituted with an alkyl group (for example, 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 contained in the fluorinated cyclic carbonate is not particularly limited as long as it is 1 or more, but it is preferable that the fluorinated cyclic carbonate has 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.Specific examples thereof include monofluoroethylene carbonate, 4,4-difluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate, 4-fluoro-4-methylethylene carbonate, 4,5- 4-fluoro-5-methylethylenecarbonate, 4- (difluoromethyl) -ethylene carbonate, 4- (fluoromethyl) Fluoroethylene carbonate, 4-fluoroethylene carbonate, 4- (fluoromethyl) -5-fluoroethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-dimethylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-dimethylethylene carbonate , 4,4-difluoro-5,5-dimethylethylene carbonate, and the like.

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, it is preferably 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 type is more preferable in terms of imparting high ionic conductivity and further preferably forming an interface protective film, and furthermore, at least one kind selected from monofluoroethylene carbonate and 4,5-difluoroethylene carbonate is preferable , In particular, fluoroethylene carbonate is preferable because it makes it easy to keep the storage characteristics and cycle characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery within a preferable 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 singly or two or more kinds may be used in any combination and proportion.

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 amount of the fluorinated cyclic carbonate is not particularly limited and may be any value as long as it does not significantly impair the effect of the present invention. However, it is preferably 1% by volume or more, more preferably 2% by volume or more , Most preferably not less than 4% by volume, preferably not more than 40% by volume, more preferably not more than 30% by volume, and most preferably not more than 15% by volume. Within this range, the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery tends to exhibit a sufficient cycle property improving effect, and the discharge capacity retention rate is likely to be lowered due to a decrease in the high temperature storage characteristics and an increase in the gas generation amount.

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.The total amount (blend amount) of the cyclic carbonate represented by the general formula (1) and the fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2) is preferably more than 15% by volume, more preferably 15% , More preferably not less than 98 vol%, more preferably not more than 95 vol%, still more preferably not more than 90 vol%. Within this range, the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery tends to exhibit a sufficient cycle characteristic improving effect, and it is easy to avoid a decrease in the high-temperature storage characteristics and a decrease in the discharge capacity retention rate due to an increase in the gas generation amount. The amount of the cyclic carbonate represented by the general formula (1) in 100% by volume of the cyclic carbonate solvent composed of the cyclic carbonate represented by the general formula (1) and the fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2) Is at least 50%, more preferably at least 55%, and even more preferably at least 60%. By designating the amount of the non-fluorinated cyclic carbonate in this manner, the amount of gas generation is suppressed, and the cyclic property improving effect tends to be more easily exhibited.

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.Further, the fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2) exhibits not only the solvent but also an effective function as an auxiliary agent described in the following 1-3. When the fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2) is used as a solvent or an auxiliary, there is no clear boundary, and the compounding amount described in the preceding paragraph can be directly followed.

<일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트><Fluorinated Chain Type Carbonate Represented by General Formula (3)> [

[화학식 15][Chemical Formula 15]

Figure pat00015
Figure pat00015

(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 the general formula (3), R 3 may have a substituent or a hydrocarbon group containing at least one fluorine, R 4 represents a hydrocarbon group which may have a substituent, 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. Examples of such a hydrocarbon group include a monofluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a difluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, Preferably 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. Specific examples thereof include a monofluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a monofluoroethyl group, a difluoroethyl group, and a trifluoroethyl group.

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, and 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, A trifluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferably substituted with 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 . Specific examples include methyl, monofluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, ethyl, monofluoroethyl, difluoroethyl and trifluoroethyl groups.

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.The fluorinated chain type carbonate represented by the general formula (3) preferably has 3 to 7 carbon atoms. 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, preferably 4 or less. When the fluorinated chain carbonate has a plurality of fluorine atoms, they may be bonded to the same carbon or may be bonded to different carbons. Examples of the fluorinated chain carbonate include a fluorinated dimethyl carbonate derivative, a fluorinated ethylmethyl carbonate derivative, and a fluorinated diethyl carbonate derivative.

불소화디메틸카보네이트 유도체로는, 플루오로메틸메틸카보네이트, 디플루오로메틸메틸카보네이트, 트리플루오로메틸메틸카보네이트, 비스(플루오로메틸)카보네이트, 비스(디플루오로메틸)카보네이트, 비스(트리플루오로메틸)카보네이트 등을 들 수 있다.Examples of the fluorinated dimethylcarbonate derivative include fluoromethylmethyl carbonate, difluoromethylmethyl carbonate, trifluoromethylmethyl carbonate, bis (fluoromethyl) carbonate, bis (difluoromethyl) carbonate, bis ) Carbonate and the like.

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 the fluorinated ethylmethylcarbonate derivative include (2-fluoroethyl) methyl carbonate, ethyl fluoromethyl carbonate, (2,2-difluoroethyl) methyl carbonate, (2-fluoroethyl) fluoromethyl carbonate, ethyl (2,2,2-trifluoroethyl) methyl carbonate, (2,2-difluoroethyl) fluoromethyl carbonate, (2-fluoroethyl) difluoromethyl carbonate, ethyl Trifluoromethyl carbonate, and the like.

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 the fluorinated diethylcarbonate derivative include ethyl- (2-fluoroethyl) carbonate, ethyl- (2,2-difluoroethyl) carbonate, bis (2- fluoroethyl) carbonate, 2-trifluoroethyl) carbonate, 2,2-difluoroethyl-2'-fluoroethyl carbonate, bis (2,2-difluoroethyl) carbonate, 2,2,2- 2'-fluoroethyl carbonate, 2,2,2-trifluoroethyl-2 ', 2'-difluoroethyl carbonate, bis (2,2,2-trifluoroethyl) carbonate and the like .

일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병용해도 된다.The fluorinated chain type carbonate represented by the general formula (3) may be used singly or two or more kinds may be used in any combination and in any 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 amount of the fluorinated chain type carbonate represented by the general formula (3) is preferably not less than 1% by volume, more preferably not less than 5% by volume, further preferably not less than 10% by volume, more preferably not less than 10% by volume, Most preferably at least 15% by volume. By containing the fluorinated chain type carbonate in such a lower limit range, the viscosity of the non-aqueous liquid electrolyte can be controlled within an appropriate range, thereby facilitating handling during pouring, suppressing deterioration of ionic conductivity, Current discharge characteristic and the battery characteristics at low temperature to a preferable range. The fluorinated chain type 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 nonaqueous solvent Do. By setting the upper limit in this manner, it is possible to avoid a decrease in the electric conductivity resulting from the reduction of the dielectric constant of the non-aqueous liquid electrolyte and to make the high current discharge characteristic of the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery and the battery characteristic at low temperature to be within a preferable 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.The total amount (blend amount) of the cyclic carbonate represented by the general formula (1) and the fluorinated chain type carbonate represented by the general formula (3) is preferably more than 15% by volume, more preferably 15% , Preferably not less than 97 vol%, more preferably not more than 95 vol%. Within this range, the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery tends to exhibit a sufficient cycle characteristic improving effect, and it is easy to avoid a decrease in the high-temperature storage characteristics and a decrease in the discharge capacity retention rate due to an increase in the gas generation amount.

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.The total amount (blend 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) , Preferably 50 vol% or more, preferably 70 vol% or more, more preferably 75 vol% or more, and most preferably 85 vol% or more. This range not only provides excellent durability of the battery but also allows the viscosity of the non-aqueous liquid electrolyte to fall within an appropriate range to suppress deterioration of the ionic conductivity and further improve the high current discharge characteristics of the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery and the battery characteristics at low temperatures So that it becomes easy to achieve a good range. The upper limit is not particularly set and may be 100 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-like carbonate represented by the general formula (3) A solvent may be mixed and used. These solvents include nonfluorinated chain-like carbonates, cyclic carboxylic acid esters, chain-type carboxylic acid esters, ether-based compounds, and sulfone-based compounds.

<비불소화 사슬형 카보네이트><Non-Fluorinated Chain Type 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 type carbonate, those having 3 to 7 carbon atoms are preferable. Specific examples include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, di-i-propyl carbonate, n-propyl-i-propyl carbonate, ethylmethyl carbonate, methyl n-propyl carbonate, , i-butyl methyl carbonate, t-butyl methyl carbonate, ethyl-n-propyl carbonate, n-butyl ethyl carbonate, i-butyl ethyl carbonate and t-butyl ethyl carbonate.

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 these, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, di-i-propyl carbonate, n-propyl-i-propyl carbonate, ethylmethyl carbonate and methyl n-propyl carbonate are preferable, Is dimethyl carbonate, diethyl carbonate, 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 type carbonate is usually not less than 0.1% by volume, preferably not less than 0.3% by volume, more preferably not less than 0.5% by volume, based on 100% by volume of the non-aqueous solvent. By setting the lower limit in this way, the electric conductivity of the non-aqueous liquid electrolyte can be improved, and the large current discharge characteristic of the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery can be easily improved. The blending amount of the non-fluorinated chain type carbonate is preferably not more than 40% by volume, more preferably not more than 35% by volume. By setting the upper limit in this manner, the viscosity of the non-aqueous liquid electrolyte can be set in an appropriate range to avoid a decrease in the electric conductivity and to suppress the increase in negative electrode resistance and to make the large current discharge characteristic of the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery within a preferable range .

<고리형 카르복실산에스테르><Ring-shaped carboxylic acid ester>

고리형 카르복실산에스테르로는, 예를 들어 그 구조식 중의 전체 탄소 원자수가 3 ∼ 12 인 것을 들 수 있다.The cyclic carboxylic acid ester includes, for example, those having 3 to 12 carbon atoms in total 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.Specific examples thereof include gamma butyrolactone, gamma valerolactone, gamma caprolactone, and epsilon caprolactone. Among them, gamma-butyrolactone is particularly preferable in terms of improvement in battery characteristics derived from 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 amount of the cyclic carboxylic acid ester to be blended is usually not less than 0.3% by volume, preferably not less than 0.5% by volume, more preferably not less than 1% by volume, based on 100% by volume of the non-aqueous solvent. By setting the lower limit in this way, the electric conductivity of the non-aqueous liquid electrolyte can be improved, and the large current discharge characteristic of the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery can be easily improved. The 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 manner, the viscosity of the non-aqueous liquid electrolyte can be set in an appropriate range to avoid a decrease in the electric conductivity and to suppress the increase in negative electrode resistance and to make the large current discharge characteristic of the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery within a preferable range .

<사슬형 카르복실산에스테르><Chain Type Carboxylic Acid Ester>

사슬형 카르복실산에스테르로는, 그 구조식 중의 전체 탄소수가 3 ∼ 7 인 것을 들 수 있다.As the chain type carboxylic acid ester, the total carbon number in the structural formula is 3 to 7.

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.Specific examples include methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, t-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, N-propyl isobutyrate, methyl isobutyrate, ethyl isobutyrate, isopropyl butyrate, isopropyl butyrate, isopropyl butyrate, isopropyl butyrate, isopropyl butyrate, isopropyl butyrate, isopropyl butyrate, 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, n-propyl acetate, n-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, isopropyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, In view of the improvement of the reliability.

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 amount of the chain carboxylic acid ester to be blended is usually not less than 0.3% by volume, preferably not less than 0.5% by volume, more preferably not less than 1% by volume, based on 100% by volume of the nonaqueous solvent. By setting the lower limit in this way, the electric conductivity of the non-aqueous liquid electrolyte can be improved, and the large current discharge characteristic of the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery can be easily improved. The amount of the chain carboxylic acid ester to be blended is preferably 15 vol% or less, more preferably 10 vol% or less, further preferably 5 vol% or less, in 100 vol% of the non-aqueous solvent. By setting the upper limit in this way, it is easy to suppress the increase of the negative electrode resistance and to set the high current discharge characteristic and the cycle characteristic of the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery to a preferable 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 a part of hydrogen may be substituted with fluorine, is 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 the chain ether having 3 to 10 carbon atoms include diethyl ether, bis (2-fluoroethyl) ether, bis (2,2-difluoroethyl) ether, bis (2,2,2-trifluoroethyl Ethyl 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 N-propyl ether, ethyl (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, ethyl (2,2,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, ethyl (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) (2-fluoroethyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (2-fluoroethyl) , (2-fluoro (2,2,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, (2-fluoroethyl) , 2,2-trifluoroethyl n-propyl ether, (3-fluoro-n-propyl) (2,2,2-trifluoroethyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) (2,2,2-trifluoroethyl) 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) (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (2,2,3,3- (3-fluoro-n-propyl) (n-propyl) ether, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl) ether, di- (n- ) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (n-propyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) , 3-pentafluoro-n-propyl) (n-propyl) ether, bis (3-fluoro- Propyl) ether, (3-fluoro-n-propyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n- (2,3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (2,2,3,3-tetrafluoro-n (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di-n-butyl ether, dimethoxy methane, ethoxy Methoxymethane, (2-Fluor Methoxy (2,2,2-trifluoroethoxy) methane, methoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, diethoxy methane, ethoxy (2-fluoroethoxy) methane, ethoxy (2,2,2-trifluoroethoxy) methane, ethoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) Fluoroethoxy) methane, (2-fluoroethoxy) (2,2,2-trifluoroethoxy) methane, (2-fluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoro Ethoxy) 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- Methoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, diethoxyethane, ethoxy (2-fluoroethoxy) ethane, ethoxy (2,2,2-tetrafluoroethoxy) 2-trifluoroethoxy) ethane, ethoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, bis (2-fluoroethoxy) ethane, (2-fluoroethoxy) (2,2,2-trifluoroethoxy) , (2-fluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, bis (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane, (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane, bis (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene N-butyl ether, glycol di-n-butyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and the like.

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.Examples of the cyclic ether having 3 to 6 carbon atoms include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxane, 2- 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 a high solvation ability to lithium ion , And ion dissociation property. Particularly preferred are dimethoxymethane, diethoxymethane and ethoxymethoxymethane in view of 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 compounding amount of the ether compound is usually not less than 0.3% by volume, preferably not less than 0.5% by volume, more preferably not less than 1% by volume, and preferably not less than 40% by volume, based on 100% by volume of the non- % Or less, more preferably 35 vol% or less, further preferably 30 vol% or less. When the range is within this range, it is easy to secure the effect of improving the ionic dissociation degree of the chain type ether and the ion conductivity derived from the decrease in viscosity, and when the negative electrode active material is a carbonaceous material, It is easy to avoid the situation that the capacity is lowered due to insertion.

<술폰계 화합물><Sulfonic 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 compound, cyclic sulfone having 3 to 6 carbon atoms and chain sulfone having 2 to 6 carbon atoms are preferable. The number of sulfonyl groups in one molecule is preferably 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.As the cyclic sulfone, monosulfone compounds such as trimethylene sulfone, tetramethylene sulfone, and hexamethylene sulfone; Disulfone compounds such as trimethylene disulfone, tetramethylene disulfone, and hexamethylene disulfone. Among them, tetramethylene sulfone, tetramethylene disulfone, hexamethylene sulfone, and hexamethylene disulfone are more preferable, and tetramethylene sulfone (sulforanes) is particularly preferable from the viewpoint of the dielectric constant and viscosity.

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 sulfolanes, sulfolane and / or sulfolane derivatives (hereinafter sometimes abbreviated as "sulfolanes" including sulfolane) are preferable. As the sulfolane derivative, it is preferable that at least one of 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-difluorosulfurane, 2,5-difluorosulfurane, 3,4-difluorosulfurane, 2-fluoro-3-methylsulfolane, 2-fluoro- 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 , Fluoro-3- (trifluoromethyl) sulfolane, and 5-fluoro-3- (trifluoromethyl) sulfolane have high ionic conductivity and high input / output It is preferable in this regard.

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.Examples of the chain sulfone include dimethyl sulfone, ethyl methyl sulfone, diethyl sulfone, methyl n-propyl sulfone, ethyl n-propyl sulfone, di- , Diisopropyl sulfone, n-butyl methyl sulfone, n-butyl ethyl sulfone, t-butyl methyl sulfone, t-butyl ethyl sulfone, fluoromethyl methyl sulfone, difluoromethyl methyl sulfone, (2-fluoro) ethylmethylsulfone, (2,2-difluoroethyl) methylsulfone, trifluoroethylmethylsulfone, pentafluoroethylmethylsulfone, ethylfluoromethylsulfone, ethyldifluoromethylsulfone, Ethyl (trifluoromethyl) sulfone, ethyl (trifluoromethyl) sulfone, ethyl trifluoromethylsulfone, perfluoroethyl methyl sulfone, ethyl (2,2,2-trifluoroethyl) sulfone, ethyl pentafluoroethyl sulfone, Ethyl) sulfone, fluoromethyl-n-propylsulfone, difluoromethyl-n-propylsulfone, trifluoromethyl-n-propyl Sulfosulfone, fluoromethyl-i-propylsulfone, difluoromethyl-i-propylsulfone, trifluoromethyl-i-propylsulfone, trifluoroethyl-n-propylsulfone, trifluoroethyl- Sulfone, pentafluoroethyl-n-propylsulfone, pentafluoroethyl-i-propylsulfone, n-butyl (2,2,2-trifluoroethyl) sulfone, t- Fluoroethyl) sulfone, n-butyl pentafluoroethyl sulfone, and t-butyl pentafluoroethyl sulfone.

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, dimethyl sulfone, ethyl methyl sulfone, diethyl sulfone, methyl-n-propyl sulfone, methyl-i-propyl sulfone, methyl- (2-fluoroethyl) methylsulfone, (2, 2-difluoroethyl) methylsulfone, methyltrifluoroethylsulfone, methylpentafluoroethylsulfone, ethylfluoro Propyltrifluoromethylsulfone, i-propyltrifluoromethylsulfone, i-propyltrifluoromethylsulfone, i-propyltrifluoromethylsulfone, i-propyltrifluoromethylsulfone, n-butyltrifluoroethylsulfone, t-butyltrifluoroethylsulfone, n-butyltrifluoromethylsulfone, t-butyltrifluoromethylsulfone and the like are preferable because of their high ionic conductivity and high input and 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 compounding amount of the sulfonic compound is usually not less than 0.3% by volume, preferably not less than 0.5% by volume, more preferably not less than 1% by volume, and preferably not more than 40% by volume, based on 100% by volume of the non- By volume or less, more preferably 35% by volume or less, further preferably 30% by volume or less. With such a range, it is easy to obtain an effect of improving the durability such as cycle characteristics and storage characteristics, and the viscosity of the non-aqueous liquid electrolyte can be set in an appropriate range to avoid deterioration of the electric conductivity. The charge / discharge capacity retention rate is liable to be avoided.

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 in this application, and any lithium salt can be used, and specific examples thereof include the following.

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 salts of carboxylic acids 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 Sulfonic acid lithium 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-ethane disulfide perfluoroalkyl sulfonyl imide, lithium cyclic 1,3-perfluoro propane sulfonyl disulfonyl imide, LiN (CF 3 SO 2) (C 4 F 9 SO 2 ); LiC (FSO 2) 3, LiC (CF 3 SO 2) 3, LiC (C 2 F 5 SO 2) methide lithium salts such as 3;

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

리튬테트라플루오로옥살라토포스페이트, 리튬디플루오로비스(옥살라토)포스페이트, 리튬트리스(옥살라토)포스페이트 등의 리튬옥살라토포스페이트염류 ;Lithium oxalate phosphate salts such as lithium tetrafluorooxalatophosphate, 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, it is possible to use LiPF 4 (CF 3 ) 2 , LiPF 4 (C 2 F 5 ) 2 , LiPF 4 (CF 3 SO 2 ) 2 , LiPF 4 (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiBF 3 CF 3 , LiBF 3 C 2 F 5, LiBF 3 C 3 F 7, LiBF 2 (CF 3) 2, LiBF 2 (C 2 F 5) 2, LiBF 2 (CF 3 SO 2) 2, LiBF 2 (C 2 F 5 SO 2) 2- fluorinated organic lithium salts; 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-perfluoroethanedisulfonylimide, 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 bis oxalato borate, lithium difluoro oxalato borate, lithium tetrafluoroborate oxalato Sat phosphate, lithium difluoro bis oxalato phosphate, 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 is particularly preferable because it has the effect of improving the 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 two or more of them may be used in combination. A preferred example of the case where two or more kinds are used in combination is LiPF 6 and LiBF 4 , LiPF 6 and FSO 3 Li, LiPF 6 and LiPO 2 F 2 in combination, and has an effect of improving load characteristics and cycle characteristics. Of these, the combination of LiPF 6 and FSO 3 Li, and LiPF 6 and LiPO 2 F 2 are preferable because of their remarkable effects.

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 100 mass% of the entire non-aqueous liquid electrolyte is not limited and the effect of the present invention is not significantly impaired But it is usually 0.01 mass% or more, preferably 0.1 mass% or more, and the upper limit thereof is usually 30 mass% or less, preferably 20 mass% or less, more preferably 20 mass% or less, The effects of the output characteristics, the load characteristics, the low temperature characteristics, the cycle characteristics, the high temperature characteristics and the like may be improved by setting the content to 10 mass% or less, more preferably 5 mass% or less. On the other hand, also in the case of using LiPF 6 and LiPO 2 F 2 in combination, the concentration of LiPO 2 F 2 relative to 100 mass% of the entire non-aqueous liquid electrolyte is not particularly limited and may be arbitrary as long as it does not significantly impair the effect of the present invention Is usually not less than 0.001 mass%, preferably not less than 0.01 mass%, and the upper limit thereof is usually not more than 10 mass%, preferably not more than 5 mass%, with respect to the non-aqueous liquid electrolyte. In this range, the effects of the output characteristics, the load characteristics, the low temperature characteristics, the cycle characteristics, and the high temperature characteristics are improved. On the other hand, in an excessively large amount, there are cases where precipitation occurs at a low temperature to deteriorate the battery characteristics. When the amount is too small, the effect of improving low temperature characteristics, cycle characteristics, high temperature storage characteristics and the like may be deteriorated.

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, when the LiPO 2 F 2 is contained in the electrolytic solution, the electrolytic solution is prepared by adding LiPO 2 F 2 synthesized by a known method to an electrolyte solution containing LiPF 6 , a method of forming a battery such as an active material or an electrode plate And LiPO 2 F 2 is generated in the system when the battery is assembled by using an electrolytic solution containing LiPF 6. In the present invention, any method may be used.

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 above non-aqueous liquid electrolyte and non-aqueous liquid electrolyte secondary battery is not particularly limited and any publicly known method can be used, and specific examples thereof include ion chromatography, F Nuclear magnetic resonance spectroscopy (hereinafter, may be abbreviated as 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 by high-temperature preservation. With an organolithium 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-perfluoroethanedisulfonylimide, 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 bisoxalato borate, lithium difluorooxalato borate, lithium tetrafluorooxalato phosphate, lithium difluorobisoxalato 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. In this case, the proportion of the organic lithium salt to 100 mass% of the total of the non-aqueous liquid electrolyte 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 liquid electrolyte is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired. However, from the viewpoint of ensuring a good battery performance by setting the electric conductivity of the liquid electrolyte to a favorable range, 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 further preferably 3 mol / l or less, Is 2.5 mol / l or less, and more preferably 2.0 mol / l or less. Within this range, effects such as low temperature characteristics, cycle characteristics, and high temperature characteristics are improved. On the other hand, if the total molar concentration of lithium is too low, the electric conductivity of the electrolytic solution may be insufficient. On the other hand, if the concentration is excessively high, the electric conductivity may be lowered in order to increase the viscosity, .

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 non-aqueous liquid electrolyte secondary battery of the present invention, an auxiliary agent may be appropriately used depending on the purpose. Examples of the auxiliary agent include compounds having the following carbon-carbon triple bonds, cyclic carbonates having an unsaturated bond excluding the carbon-carbon triple bonds, unsaturated cyclic carbonates having a fluorine atom, cyclic sulfonic acid esters, A compound having an isocyanato group, and other auxiliary agents.

<탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 화합물>&Lt; Compound having 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 liquid 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 to achieve longevity of the battery. 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 it is classified into a chained compound having a carbon-carbon triple bond and a cyclic compound having a carbon- .

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

[화학식 16][Chemical Formula 16]

Figure pat00016
Figure pat00016

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 the general formulas (11) ~ (12), R 11 ~ R 19 each independently represents a hydrogen, an aryl having 1 to 12 carbon atoms an alkyl group, having 3 to 6 carbon atoms a cycloalkyl group or having 6 to 12 of the, R 12 and R 13 , R 15 and R 16 , and R 17 and R 18 may combine with each other to form a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms. and x and y represent an integer of 1 or 2. Y 1 and Y 2 each represent any of the following formulas (13) and may be the same or different.

[화학식 17][Chemical Formula 17]

Figure pat00017
Figure pat00017

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), preferred are the compounds represented by the general formula (11), such as 2-propynylmethyl carbonate, 1-methylpropylmethylcarbonate, 1,1- Dimethyl-2-propinyl ethyl carbonate, 2-butynyl methyl carbonate, 1-methyl-2-butynyl methyl carbonate, 1,1-dimethyl- Methyl-2-propynyl, formic acid-1-methyl-2-propynyl, formic acid-1,1-dimethyl- Propyl, acetic acid-1-methyl-2-propynyl, acetic acid-1,1-dimethyl-2-propynyl, acetic acid 2- Methyl-2-butynyl, acetic acid-1,1-dimethyl-2-butynyl, 2-propynylmethyl oxalate, Dimethyl-2-propynylmethyl oxalate, 2-butynyl Methyl-2-butynylmethyl oxalate, 1,1-dimethyl-2-butynylmethyl oxalate, 2-propinyl ethyl oxalate, Methyl-2-butynyl ethyl oxalate, 1,1-dimethyl-2-propynyl ethyl oxalate, methanesulfonic acid Methyl-2-propynyl, methanesulfonic acid-1,1-dimethyl-2-propynyl, methanesulfonic acid 2-butynyl, methanesulfonic acid- 1-dimethyl-2-butynyl, trifluoromethanesulfonic acid-2-propynyl, trifluoromethanesulfonic acid-1-methyl-2-propynyl, trifluoromethanesulfonic acid- Dimethyl-2-propynyl, trifluoromethanesulfonic acid-2-butynyl, trifluoromethanesulfonic acid-1-methyl-2-butynyl, trifluoromethanesulfonic acid-1,1- 2-propynyl, trifluoroethanesulfonic acid-2-propynyl, Methyl-2-propynyl, trifluoroethanesulfonic acid-1,1-dimethyl-2-propynyl, trifluoroethanesulfonic acid-2-butynyl, trifluoroethanesulfonic acid- Butynyl, trifluoroethanesulfonic acid-1,1-dimethyl-2-butynyl, benzenesulfonic acid-2-propynyl, benzenesulfonic acid- 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- Methyl-2-propynyl, methylsulfuric acid-1,1-dimethyl-2-butynyl, 2-butynyl, p-toluenesulfonic acid- Methyl-2-butynyl, methylsulfuric acid-1,1-dimethyl-2-propynyl, ethylsulfuric acid-2-propyl 1-methyl-2-propynyl, ethylsulfuric acid-1,1-dimethyl-2-propynyl, ethyl- -1,1-dimethyl-2-butynyl are preferable.

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.Propylmethyl carbonate, 2-propynyl methyl carbonate, 2-butynyl methyl carbonate, formic acid-2-propyl methyl carbonate, Propyl, formyl-1-methyl-2-propynyl, formyl-2-propynyl, , 1-dimethyl-2-propynyl acetate, 2-butynyl acetate, 2-propynyl methyl oxalate, Methanesulfonic acid-1-methyl-2-propynyl, methanesulfonic acid-1,1-dimethyl-2-propynyl, methanesulfonic acid- Methyl-2-butynyl, methylsulfuric acid-1-methyl-2-propynyl, methylsulfuric acid-1,1-dimethyl-2-propynyl , Methyl-2-butynylsulfate, and methyl-2- It is particularly preferred.

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 Di (2-propynyl) carbonate, di (2-propynyl) oxalate, di (2-butynyl) ) Oxalate, di (1-methyl-2-propynyl) oxalate, di (1-methyl- (1-methyl-2-propynyl) oxalate, di (2-propynyl) sulfite, di Dimethyl-2-butynyl) sulfite, di (1, 1-dimethyl-2-propynyl) sulfite, di ) Sulfuric acid, di (1-methyl-2-propynyl) sulfuric acid, di (1, ) Sulfuric acid, from di (1,1-dimethyl-2-butynyl) sulfuric acid (2-propynyl) oxalate, di (2-butynyl) oxalate, di (2-propynyl) oxalate, (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.Of the above alkyne derivatives, the most preferred compounds are 2-propynylmethylcarbonate, 2-propynylethylcarbonate, 2-butynylmethylcarbonate, formic acid-2-propynyl, 2-butynyl, methanesulfonic acid-1-methyl-2-butynyl, methanesulfonic acid, 2- (2-propynyl) carbonate, di (2-propynyl) oxalate, di (2-propynyl) -Butyryl) oxalate, di (2-propynyl) sulfuric acid, and 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. The compounding amount of the compounds represented by the general formulas (11) to (12) is not particularly limited and is arbitrary as long as it does not significantly impair the effect of the present invention. The compounding amount of the compounds represented by the general formulas (11) to (12) is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, further preferably 0.1% by mass or more in 100% by mass of the non-aqueous liquid electrolyte , Further preferably not more than 5 mass%, more preferably not more than 4 mass%, further preferably not more than 3 mass%. Within this range, it is easy to avoid the situation that the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery is easy to exhibit sufficient cycle characteristics improving effect, the high temperature storage characteristics are lowered, the gas generation amount is increased, and the discharge capacity retention rate is lowered. On the other hand, if it is too small, the effect of the present invention may not be sufficiently exhibited, and if it is excessively large, the resistance may increase and the output or the load characteristic may be deteriorated.

또, 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 고리형 화합물로는, 하기 일반식 (14) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.The cyclic compound having a carbon-carbon triple bond is preferably a compound represented by the following general formula (14).

[화학식 18][Chemical Formula 18]

Figure pat00018
Figure pat00018

(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 the general formula (14), X and Z represent CR 1 2 , C═O, C═NR 1 , C═PR 1 , O, S, NR 1 and PR 1 , is CR 1 2, C = O, S = O, S (= O) 2, P (= O) -R 2, P (= O) represents the -OR 3. wherein, R and R 1 is hydrogen, 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 halogen atom, Or a hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent R 4 is a hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent and may be the same or different from each other, W has the same meaning as R above, 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 in the range described in the above-mentioned general formula (4), but CR 1 2 , O, S and NR 1 are more preferable. In addition, Y is also in a range given in the general formula (14) is not particularly limited, preferably C = O, S = O, S (= O) 2, P (= O) -R 2, P (= O) -OR &lt; 3 &gt; 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 include hydrogen, fluorine, a saturated aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, An aromatic hydrocarbon group.

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 are preferably saturated aliphatic hydrocarbon groups which may have substituents, unsaturated aliphatic hydrocarbons which may have substituents, aromatic hydrocarbons Aromatic heterocyclic 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 in the range described in the general formula (14), but is preferably Li, saturated aliphatic hydrocarbons which may have a substituent, unsaturated aliphatic hydrocarbons which may have a substituent, aromatic hydrocarbons which may have a substituent The ring can be heard.

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.The substituent of the saturated aliphatic hydrocarbon which may have a substituent, the unsaturated aliphatic hydrocarbon which may have a substituent, the aromatic hydrocarbon which may have a substituent, and aromatic heterocyclic ring are not particularly limited, but halogen, carboxylic acid, Unsaturated aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, ester of an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, and the like, more preferably a halogen, a phenol group, 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.Specific examples of preferred saturated aliphatic hydrocarbons include methyl, ethyl, fluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, 1-fluoroethyl, 2-fluoroethyl, 1,1-difluoroethyl, Trifluoroethyl group, a 2,2-difluoroethyl group, a 1,1,2-trifluoroethyl group, a 1,2,2-trifluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl 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 examples of the unsaturated aliphatic hydrocarbon include an ethynyl group such as an ethynyl group, a 1-fluoroethenyl group, a 2-fluoroethenyl group, a 1-methylethenyl group, a 2-propenyl group, 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 examples of the aromatic hydrocarbon include a phenyl group, a 2-fluorophenyl group, a 3-fluorophenyl group, a 2,4-difluorophenyl group, a 2,6-difluorophenyl group, , And a 6-trifluorophenyl group are preferable.

바람직한 방향족 헤테로 고리로는, 2-푸라닐기, 3-푸라닐기, 2-티오페닐기, 3-티오페닐기, 1-메틸-2-피롤릴기, 1-메틸-3-피롤릴기가 바람직하다.Preferred examples of the aromatic heterocycle include a 2-furanyl group, a 3-furanyl group, a 2-thiophenyl group, a 3-thiophenyl group, a 1-methyl-2-pyrrolyl group and a 1-methyl-3-pyrrolyl group.

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

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

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.n and m are not particularly limited as long as they are in the range described in the general formula (14), but are preferably 0 or 1, and more preferably n = m = 1 or n = 1 and m = 0. The molecular weight is preferably 50 or more. Further, it is preferably 500 or less. Within this range, the solubility of the unsaturated cyclic carbonate in the non-aqueous liquid electrolyte is easily ensured, and the effects of the present invention are easily exhibited sufficiently.

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.Further, in both of the reactivity and the stability of the compound represented by the general formula (14), R is preferably a hydrogen, fluorine or ethynyl group. In the case of other substituents, the reactivity is lowered, and the expected characteristics may be lowered. Further, in the case of halogen other than fluorine, the reactivity is excessively high, which may increase the side reaction.

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.It is preferable that the number of fluorine or ethynyl groups in R is within a total of 2 or less. If the number is too large, there is a fear that the compatibility with the electrolytic solution is deteriorated, and the reactivity is excessively high, which may increase the side reaction.

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.Of these, n = 1 and m = 0 are preferable. When both are 0, the stability is deteriorated due to the deformation of the rings, and the reactivity is excessively increased, which may increase side reactions. When n = 2 or more, or n = 1 or m = 1 or more, there is a possibility that the chain is more stable than the ring, and the initial characteristics may not be exhibited.

또한, 식 중, X 와 Z 는 CR1 2 또는 O 이 보다 바람직하다. 이들 이외의 경우, 반응성이 지나치게 높아 부반응이 증가할 우려가 있다.Also, in the formula, X and Z are more preferably CR &lt; 12 &gt; Otherwise, the reactivity is excessively high, and the side reaction 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.The molecular weight is more preferably 100 or more, and still more preferably 200 or less. Within this range, the solubility of the general formula (14) in the non-aqueous liquid electrolyte can be further ensured, and the effects of the present invention are 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, R is hydrogen. In this case, there is a high possibility that the side reaction is most suppressed while maintaining expected characteristics. When Y is C = O or S = O, one of X and Z is O, Y is S (= O) 2 , P (= O) -R 2 , P 3 , it is preferable that X and Z are O or CH 2, or that 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 excessively high, which may increase the side reaction.

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

[화학식 19][Chemical Formula 19]

Figure pat00019
Figure pat00019

일반식 (14) 로 나타내는 화합물 중, 일반식 (15) 로 나타내는 화합물이 공업적인 제조의 용이함의 관점에서 바람직하다.Of the compounds represented by the general formula (14), the compounds represented by the general formula (15) are preferable from the viewpoint of easiness of industrial production.

[화학식 20][Chemical Formula 20]

Figure pat00020
Figure pat00020

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.Y represents C═O, S═O, S (═O) 2 , P (═O) -R 2 , P (═O) -OR 3 in the formula (15). The compound having these preferable conditions is specifically described below.

[화학식 21][Chemical Formula 21]

Figure pat00021
Figure pat00021

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 above-mentioned compounds having a carbon-carbon triple bond may be used singly or two or more of them may be used in any combination and ratio. 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 compounding 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 most preferably 0.1% by mass or more in 100% by mass of the non- Is not more than 5 mass%, more preferably not more than 4 mass%, further preferably not more than 3 mass%. Within this range, it is easy to avoid the situation that the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery is easy to exhibit sufficient cycle characteristics improving effect, the high temperature storage characteristics are lowered, the gas generation amount is increased, and the discharge capacity retention rate is lowered. On the other hand, if it is too small, the effect of the present invention may not be sufficiently exhibited, and if it is excessively large, the resistance may increase and the output or the load characteristic may be deteriorated.

<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 non-aqueous liquid electrolyte secondary battery of the present invention, in order to form a coating film on the surface of the negative electrode and to achieve long life of the battery, a cyclic carbonate having an unsaturated bond excluding the compound having the carbon- Quot; unsaturated cyclic carbonate &quot;) may be used.

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 carbonates can be used. It is also assumed that cyclic carbonates having aromatic rings are also included in the unsaturated cyclic carbonates.

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 the unsaturated cyclic carbonate include ethylene carbonate, vinyl carbonate, allyl carbonate, and catechol carbonate, which are substituted with vinylene carbonates, aromatic rings or substituents having carbon-carbon double bonds, phenyl carbonates, vinyl carbonates, allyl carbonates, have.

비닐렌카보네이트류로는, 비닐렌카보네이트, 메틸비닐렌카보네이트, 4,5-디메틸비닐렌카보네이트, 페닐비닐렌카보네이트, 4,5-디페닐비닐렌카보네이트, 비닐비닐렌카보네이트, 4,5-비닐비닐렌카보네이트, 알릴비닐렌카보네이트, 4,5-디알릴비닐렌카보네이트 등을 들 수 있다.Examples of the vinylene carbonate include vinylene carbonate, methylvinylene carbonate, 4,5-dimethylvinylene carbonate, phenylvinylene carbonate, 4,5-diphenylvinylene carbonate, vinylvinylene carbonate, 4,5-vinyl Vinylene carbonate, allyl vinylene carbonate, 4,5-diallyl vinylene carbonate, and the like.

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 the ethylene carbonate substituted with a substituent having an aromatic ring or carbon-carbon double bond include vinylethylene carbonate, 4,5-divinylethylene carbonate, 4-methyl-5-vinylethylene carbonate, 5-vinylethylene carbonate, 4-allyl-5-phenylethylene carbonate, allylethylene carbonate, 4,5-diallylethylene carbonate, Carbonate, 4-methyl-5-allylethylene carbonate, and the like.

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.Particularly preferable examples of the unsaturated cyclic carbonates include vinylene carbonate, methylvinylene carbonate, 4,5-dimethylvinylene carbonate, vinylvinylene carbonate, 4,5-vinylvinylene carbonate, allylvinylene carbonate, 4 , 5-diallylvinylene carbonate, vinylethylene carbonate, 4,5-divinylethylene carbonate, 4-methyl-5-vinylethylene carbonate, allylethylene carbonate, 4,5-diallylethylene carbonate, -Allylethylene carbonate, and 4-allyl-5-vinylethylene carbonate form a stable interfacial protective film, and 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, the solubility of the unsaturated cyclic carbonate in the non-aqueous liquid electrolyte is easily ensured, and the effects of the present invention are easily exhibited sufficiently. The molecular weight of the unsaturated cyclic carbonate is more preferably 80 or more, and still more preferably 150 or less. The method for producing the unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and it is possible to produce the unsaturated cyclic carbonate by arbitrarily selecting a known method.

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

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.The amount of the unsaturated cyclic carbonate to be added is not particularly limited and is arbitrary as long as it does not significantly disturb the effect of the present invention. The amount of the unsaturated cyclic carbonate to be blended is preferably 0.01 mass% or more, more preferably 0.1 mass% or more, further preferably 0.2 mass% or more, and preferably 5 mass% or more in 100 mass% % Or less, more preferably 4 mass% or less, further preferably 3 mass% or less. Within this range, it is easy to avoid the situation that the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery is easy to exhibit sufficient cycle characteristics improving effect, the high temperature storage characteristics are lowered, the gas generation amount is increased, and the discharge capacity retention rate is lowered. On the other hand, if the amount is too small, the effect of the present invention may not be sufficiently exhibited, and in an excessively large amount, the resistance may increase and the output or the load characteristic may be deteriorated.

<불소 원자를 갖는 불포화 고리형 카보네이트><Unsaturated cyclic carbonate having 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 non-aqueous liquid electrolyte secondary cell of the present invention, it is also preferable to use an unsaturated cyclic carbonate having a fluorine atom (hereinafter sometimes abbreviated as &quot; fluorinated unsaturated cyclic carbonate &quot;). The number of fluorine atoms of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited as long as it is 1 or more. Among them, fluorine atoms are usually not more than 6, preferably not more than 4, and most preferably one or two 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 a fluorinated vinylene carbonate derivative, a fluorinated ethylene carbonate derivative substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon double bond, and the like.

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 the fluorinated vinylene carbonate derivatives include 4-fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-5-methylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-phenylvinylene carbonate, 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 a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon double bond include 4-fluoro-4-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-4-allylethylene carbonate, 4- Vinylene carbonate, 4-fluoro-5-allylethylene carbonate, 4,4-difluoro-4-vinylethylene carbonate, 4,4-difluoro-4-allylethylene carbonate, 4,5-difluoro Vinylene 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- -Phenylethylene carbonate, 4,4-difluoro-5-phenylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-phenylethylene carbonate and the like.

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.Particularly preferred examples of the fluorinated unsaturated cyclic carbonates include 4-fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-5-methylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-vinylvinylene carbonate, Fluoro-5-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-4-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-4-allylethylene carbonate, 4- , 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, and 4,5-difluoro-4,5-diallylethylene carbonate are more preferably used because they form a stable interface protective film do.

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 inhibit the effect of the present invention. The molecular weight is preferably 50 or more and 250 or less. Within this range, the solubility of the fluorinated cyclic carbonate in the non-aqueous liquid electrolyte can be easily ensured, and the effect of the present invention is easily exhibited. The method for producing the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and it is possible to produce the fluorinated unsaturated cyclic carbonate by arbitrarily selecting a known method. The molecular weight is more preferably 100 or more, and still 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 alone or in combination of two or more in any combination.

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.The blending amount of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited and is arbitrary as long as it does not significantly disturb the effect of the present invention. The blending amount of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is usually 0.01 mass% or more, preferably 0.1 mass% or more, and more preferably 0.2 mass% or more, in 100 mass% of the non-aqueous liquid electrolyte, Is 5 mass% or less, more preferably 4 mass% or less, and further preferably 3 mass% or less. Within this range, it is easy to avoid the situation that the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery is easy to exhibit sufficient cycle characteristics improving effect, the high temperature storage characteristics are lowered, the gas generation amount is increased, and the discharge capacity retention rate is lowered. On the other hand, if the amount is too small, the effect of the present invention may not be sufficiently exhibited, and in an excessively large amount, the resistance may increase and the output or the load characteristic may be deteriorated.

<고리형 술폰산에스테르><Cyclic sulfonate 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 non-aqueous liquid 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, the solubility of the cyclic sulfonic acid ester compound in the non-aqueous liquid electrolyte is easily ensured, 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 can be produced by arbitrarily selecting a known method.

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 ;Examples of the cyclic sulfonic acid ester compound that can be used in the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention include 1,3-propane sultone, 1-fluoro-1,3-propane sultone, 2-fluoro- 1,3-propane sultone, 3-fluoro-1,3-propane sultone, 1-methyl-1,3-propane sultone, Sulfone, 1,4-butane sultone, 1-fluoro-1,4-butane sultone, 2-fluoro-1,4-butane sultone, 3-fluoro- Methyl-1,4-butane sultone, 3-methyl-1,4-butane sultone, 4-methyl-1,4-butane sultone , 1,5-pentane sultone, 1-fluoro-1,5-pentane sultone, 2-fluoro-1,5-pentane sultone, 3-fluoro- , 5-pentanesulfon, 5-fluoro-1,5-pentanesulfone, 1-methyl-1,5-pentanesulfone, 2- , 4-methyl-1,5-pentane sultone, and 5-methyl-1,5-pentane sultone;

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- Butane sultone, methylene methane disulfonate and ethylene methane disulfonate are preferred from the viewpoint of improving the preservation property, and 1,3-propane sultone, 1-fluoro-1,3-propane sultone, 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.It is also preferable to use a cyclic sulfonic ester having a carbon-carbon double bond. Examples of the cyclic sulfonic acid ester having a carbon-carbon double bond include 1-propene-1,3-sultone, 2-propene-1,3-sultone, 1-fluoro- Sulfone, 2-fluoro-1-propene-1,3-sultone, 3-fluoro-1-propene- 1-propene-1, 3-sultone, 3-methyl-1-propene- 1-butene-1,4-sultone, 2-fluoro-1-butene-1,4-sultone, 3-fluoro- 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.Of 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 compound may be used alone or in combination of two or more in any combination.

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.The amount of the cyclic sulfonic acid ester compound to be added to the whole non-aqueous liquid electrolyte is not particularly limited and may be any amount as long as it does not significantly impair the effect of the present invention. However, it is usually 0.001% by mass or more, , More preferably not less than 0.3 mass%, and usually not more than 10 mass%, preferably not more than 5 mass%, more preferably not more than 3 mass%. When the above range is satisfied, the effects of the output characteristics, the load characteristics, the low temperature characteristics, the cycle characteristics, the high temperature storage characteristics and the like are further improved.

<시아노기를 갖는 화합물>&Lt; Compound having 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 liquid electrolyte secondary battery of the present invention, it is also preferable to use a compound having a cyano group. Here, the compound having a cyano group 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][Chemical Formula 22]

Figure pat00022
Figure pat00022

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 Formula (9), T represents an organic group composed 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, ~ 10 V is the organic counterpart. V is an integer of 1 or more, and when V is 2 or more, T may be mutually the same or different.

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, further preferably 100 or more and 200 or less. Within this range, the solubility of the compound having a cyano group in the non-aqueous liquid electrolyte is easily ensured, and the effect of the present invention is easily exhibited. The method for producing a compound having a cyano group is not particularly limited, and a known method can be optionally selected.

일반식 (9) 로 나타내는 화합물의 구체예로는, 예를 들어,Specific examples of the compound represented by the general formula (9) include, 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 ;But are not limited to, acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, valeronitrile, isovaleronitrile, laurethonitrile, 2-methylbutyronitrile, 2,2- dimethylbutyronitrile, hexanenitrile, cyclopentane 2-methyl-2-pentenenitrile, 2-pentenenitrile, 2-methyl-2-pentenenitrile, 2-methyl-2-pentenenitrile, 2-pentenenitrile, 2-hexenenitrile, fluoroacetonitrile, difluoroacetonitrile, trifluoroacetonitrile, 2-fluoropropionitrile, 3-fluoropropionitrile, 2-difluoropropionitrile, 2,3-difluoropropionitrile, 3,3-difluoropropionitrile, 2,2,3-trifluoropropionitrile, 3,3,3- Trifluoropropionitrile, 3,3'-oxy dipropionitrile, 3,3'-thiodipropionitrile, 3,3'-thiodipropionitrile, A compound having one cyano group such as 1,2,3-propanetricarbonitrile, 1,3,5-pentanetricarbonitrile, and 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 ;But are not limited to, malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimelonitrile, suberonitrile, azelanitrile, sebaconitrile, undecaneditrile, dodecaneditrile, methylmalononitrile, ethylmalononitrile, i -Propyl malononitrile, t-butyl malononitrile, methyl succinonitrile, 2,2-dimethyl succinonitrile, 2,3-dimethyl succinonitrile, trimethyl succinonitrile, tetramethyl succinonitrile, 3,3 A compound having two cyano groups such as - (ethylene dioxy) dipropionitrile and 3,3 '- (ethylene dithio) 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 ;Methyl thiocyanate, ethyl thiocyanate, propyl thiocyanate, butyl thiocyanate, pentyl thiocyanate, hexyl thiocyanate, heptyl thiocyanate, methanesulfonyl cyanide, ethanesulfonyl cyanide, propanesulfonyl There may be mentioned cyanide, butane sulfonyl cyanide, pentane sulfonyl cyanide, hexane sulfonyl cyanide, heptane sulfonyl cyanide, methyl sulfurocyanidate, ethyl sulfurocyanidate, propyl sulfurocyanidate, Sulfur compounds such as furocyanidate, pentylsulfurocyanidate, hexylsulfurocyanidate, and heptylsulfurocyanidate;

시아노디메틸포스핀, 시아노디메틸포스핀옥사이드, 시아노메틸포스핀산메틸, 시아노메틸아포스핀산메틸, 디메틸포스핀산시아나이드, 디메틸아포스핀산시아나이드, 시아노포스폰산디메틸, 시아노아포스폰산디메틸, 메틸포스폰산시아노메틸, 메틸아포스폰산시아노메틸, 인산시아노디메틸, 아인산시아노디메틸 등의 함인 화합물 ;A cyanomethylphosphinic acid methyl, a cyanomethylphosphinic acid methyl, a dimethylphosphinic acid cyanide, a dimethyl aposphinic acid cyanide, a cyanophosphonate dimethyl, a cyanophosphonic acid Dimethylphosphoric acid, cyanomethylphosphonic acid, cyanomethylphosphonosaminomethyl, cyanodimethylphosphoric acid, and cyanodimethylphosphoric acid;

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.But are not limited to, acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, i-butyronitrile, valeronitrile, i-valeronitrile, launonitrile, crotononitrile, 3- methylcrotononitrile, malononitrile, But are not limited to, malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, butanone, and the like. More preferred are compounds having two cyano groups such as nitrile, adiponitrile, pimelonitrile, subbenonitrile, azelanitrile, sebaconitrile, undecaneditrile, and dodecaneditrile.

시아노기를 갖는 화합물은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병유해도 된다.The compound having a cyano group may be used singly or two or more kinds may be used in any combination and proportion.

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.The amount of the compound having a cyano group in the non-aqueous liquid electrolyte is not particularly limited and may be any value as long as it does not significantly impair the effect of the present invention. The amount is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.1% , More preferably not less than 0.3 mass%, and usually not more than 10 mass%, preferably not more than 5 mass%, more preferably not more than 3 mass%. When the above range is satisfied, the effects of the output characteristics, the load characteristics, the low temperature characteristics, the cycle characteristics, the high temperature storage characteristics and the like are further improved.

<이소시아나토기를 갖는 화합물>&Lt; 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 compound having an isocyanato group is not particularly limited as long as it is a compound having an isocyanato group in the molecule,

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).Isocyanato-2-methoxyethane, isocyanato-1-propene, isocyanatocyclopropane, 2-isocyanatopropane, 1- Isocyanato-2-methylpropane, 1-isocyanato-3-methoxypropane, 1-isocyanato-3-ethoxypropane, Isocyanato-4-methoxybutane, 1-isocyanato-4-ethoxybutane, methylisocyanatoformate, isocyanatocyclopentane, 1-isocyanatopentane, 1- Isocyanatocyclohexane, 1-isocyanatohexane, 1-isocyanato-5-methoxypentane, isocyanato-5-methoxypentane, Isocyanato-6-ethoxyhexane, ethyl isocyanatoacetate, isocyanatocyclopentane, isocyanatomethyl (cyclohexane), monomethylene diisocyanate Butylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, nonamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, 1,3-dimethylene diisocyanate, 1,4-diisocyanato-2-fluorobutane, 1,4-diisocyanato-2,3-difluorobutane, 1-diisocyanato- Diisocyanato-2-pentene, 1,5-diisocyanato-2-methylpentane, 1,6-diisocyanato-2-hexene, 1,6- Diisocyanato-3, 4-difluorohexane, toluene diisocyanate, xylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, 1,2-bis (isocyanato Methyl) cyclohexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) (Isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,2-diisocyanatocyclohexane, 1,3-diisocyanatocyclohexane, 1,4-diisocyanatocyclohexane, dicyclohexyl Methane-1,1'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-2,2'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-3,3'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, iso Phlorone diisocyanate, buret, isocyanurate, adduct, and bifunctional type modified polyisocyanate represented by the basic structures of formulas (10-1) to (10-4) 5 and R &lt; 6 &gt; are arbitrary hydrocarbon groups).

[화학식 23](23)

Figure pat00023
Figure pat00023

[화학식 24]&Lt; EMI ID =

Figure pat00024
Figure pat00024

[화학식 25](25)

Figure pat00025
Figure pat00025

[화학식 26](26)

Figure pat00026
Figure pat00026

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

[화학식 27](27)

Figure pat00027
Figure pat00027

(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)(Wherein A represents an organic group having 1 to 20 carbon atoms and 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 ' )

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 and 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, An oxygen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom, or an organic group which may contain a halogen atom. The organic group which may contain a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom or a halogen atom is an organic group in which a part of the carbon atoms of the skeleton is substituted by 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 it does not significantly impair the effect of the present invention. The molecular weight is preferably 80 or more, more preferably 115 or more, further preferably 180 or more, and is 400 or less, and more preferably 270 or less. Within this range, the solubility of the compound represented by the general formula (10-5) in the non-aqueous liquid electrolyte can easily be ensured, and the effect of the present invention is easily exhibited. The method for producing the compound represented by the general formula (10-5) is not particularly limited, and a known method can be optionally selected.

일반식 (10-5) 에 있어서의 A 의 구체예로는, 예를 들어,Specific examples of A in the general formula (10-5) include, 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.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, a cycloalkenylene group or a derivative thereof, an arylene group or a derivative thereof, a carbonyl 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 boronic acid group or a sulfonate group or a derivative thereof, a sulfonyl group or a derivative thereof, a phosphonyl group or a derivative thereof, A derivative thereof, a borane group or a derivative thereof, and the like.

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.Of these, 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 from the viewpoint of improvement of the cell characteristics. It is more preferable that B is an organic group having 2 to 14 carbon atoms 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).Specific examples of the compound represented by formula (10-5) include 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- 1,4-diisocyanato-2,3-difluorobutane, 1,5-diisocyanato-2-pentene, 1,5-diisocyanato-2-methylpentane, 1,6 Diisocyanato-3-fluorohexane, 1,6-diisocyanato-3, 4-difluoro Hexane, toluene diisocyanate, xylene diisocyanate, tolylene di (Isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,2- Diisocyanatocyclohexane, 1,4-diisocyanatocyclohexane, dicyclohexylmethane-1,1'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-2,2'-diisocyanate , Dicyclohexylmethane-3,3'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, isophorone diisocyanate, and basic structures of formulas (10-1) to Isocyanurate, adduct, and a bifunctional type of modified polyisocyanate. In the formula, R 5 and R 6 are each an arbitrary hydrocarbon group.

[화학식 28](28)

Figure pat00028
Figure pat00028

[화학식 29][Chemical Formula 29]

Figure pat00029
Figure pat00029

[화학식 30](30)

Figure pat00030
Figure pat00030

[화학식 31](31)

Figure pat00031
Figure pat00031

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.Of these, trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HMDI), 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (BIMCH), dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, Isocyanurate, adduct, and bifunctional type modified polyisocyanate represented by the basic structures of (1) to (10-4) are preferable in that a more stable film is formed.

또, 상기 서술한 이소시아네이트 화합물은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 병용해도 된다.The above-mentioned isocyanate compounds may be used singly or in combination of two or more in any combination and ratio.

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 amount of the compound represented by the general formula (10-5) is not limited in the total amount of the non-aqueous liquid electrolyte, and it is not particularly limited so long as the effect of the present invention is not remarkably impaired, but is usually 0.001% Preferably not less than 0.01 mass%, more preferably not less than 0.1 mass%, further preferably not less than 0.2 mass%, and usually not more than 5 mass%, preferably not more than 4.0 mass%, more preferably not more than 3.0 mass% Or less, more preferably 2 mass% or less. When the content is within the above range, durability such as cycle, preservation and the like can be improved, and the effect 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. Other auxiliary agents include carbonate compounds such as erythritan carbonate, spiro-bis-dimethyl carbonate, methoxyethyl-methyl carbonate and the like; The present invention relates to an anhydrous succinic acid, anhydroglutaric acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, glutaconic anhydride, itaconic anhydride, diglycolic anhydride, cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, Carboxylic anhydrides such as anhydrides; Spiro compounds such as 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane, 3,9-divinyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane; N, N-dimethylmethanesulfonamide, N, N-dimethylmethanesulfonamide, N, N-dimethylmethanesulfonamide, N, N-dimethylmethanesulfonamide, N, N-dimethylmethanesulfonamide, N, , And N-diethylmethanesulfonamide; Methyl-2-pyrrolidinone, 1-methyl-2-piperidone, 3-methyl-2-oxazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, Nitrogen compounds; Hydrocarbons such as heptane, octane, nonane, decane and cycloheptane; fluorinated aromatic compounds such as fluorobenzene, difluorobenzene, hexafluorobenzene and benzotrifluoride; Methyldimethylphosphinate, ethyldimethylphosphinate, ethyldiethylphosphinate, trimethylphosphonoformate, triethylphosphonoformate, trimethylphosphonoacetate, triethylphosphonoacetate, trimethyl-3-phosphonopropane Phosphonate, triethyl-3-phosphonopropionate, and the like. These may be used singly or in combination of two or more. By adding these auxiliary agents, 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 them, a sulfuric acid such as ethylene sulfite, methyl fluorosulfonate, methyl methanesulfonate, methyl ethanesulfonate, ethyl methanesulfonate, bisulfate and 1,4-butanediol bis (2,2,2-trifluoroethanesulfonate) Compound is particularly preferable in that 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 amount of the other adjuvants to be added is not particularly limited and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. The amount of the other auxiliary agent is preferably 0.01 mass% or more, more preferably 0.1 mass% or more, still more preferably 0.2 mass% or more, and further preferably 5 mass% or less in 100 mass% of the non-aqueous liquid electrolyte, Is 3 mass% or less, and more preferably 1 mass% or less. Within this range, it is easy to easily elucidate the effects of other auxiliary agents, and the battery characteristics such as high load discharge characteristics are easily 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 electrolytic solution described above includes those existing inside the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention. Specifically, the components of the non-aqueous electrolytic solution such as the lithium salt, the solvent and the auxiliary are separately synthesized, the nonaqueous electrolytic solution is prepared from the substantially isolated one, and the solution obtained by pouring the solution into a cell assembled separately by the method described below When the non-aqueous liquid electrolyte in the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery or the components of the non-aqueous liquid electrolyte according to the present invention are separately contained in the battery and mixed in the battery, when the same composition as that of the non-aqueous liquid electrolyte according to the present invention is obtained, Further, the present invention also includes a case where a compound constituting the non-aqueous liquid electrolyte according to the present invention is generated in the non-aqueous liquid electrolyte secondary cell to obtain the same composition as the non-aqueous liquid electrolyte according to the present invention.

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 liquid electrolyte according to the present invention is preferably used as an electrolyte for a secondary battery in which the upper limit working potential of the positive electrode is 4.5 V or more, preferably 4.55 V or more, and more preferably 4.60 V or more 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 embodiment of the present invention, when a battery in which the upper limit operating potential is set to be lower is used, the durability of the battery is improved, so that it may be preferable depending on the use of the battery.

2. 정극2. Positive

<정극 활물질>&Lt; Positive electrode active material &

이하에 정극에 사용되는 정극 활물질에 대해 서술한다.Hereinafter, the positive electrode active material used for the positive electrode will be described.

(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 is capable of intercalating and deintercalating lithium ions electrochemically. It is also possible to use a transition metal compound containing at least one metal element other than Li and Mn, at least Li, Ni, Co and / And a mixed valence transition metal compound containing at least one transition metal element having an average oxidation number of +4 and +3, respectively.

천이 금속계 화합물의 구체예로는, 하기 일반식 (4) ∼ (6) 으로 나타내는 리튬 천이 금속계 화합물을 들 수 있다.Specific examples of the transition metal compound include lithium transition metal compounds represented by the following general formulas (4) to (6).

Li[LiaMxMn2-x-a]O4+δ … (4)Li [Li a M x Mn 2- x a ] O 4 + (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)(Wherein 0? A? 0.3, 0.4 <x <1.1 and -0.5 <delta <0.5, and M is at least one of transition metals selected from Ni, Cr, Fe, )

LixM1yM2zO2-δ … (5)Li x M1 y M2 z O 2-delta ... (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 the formula (5), 1? X? 1.3, 0? Y? 1, 0? Z? 0.3 and -0.1?? 0.1, M1 represents Ni, Co and / or Mn, M2 represents Fe , At least one element selected from Cr, V, Ti, Cu, Ga, Bi, Sn, B, P, Zn, Mg, Ge, Nb, W, Ta, Be, Al, Ca, Sc and Zr )

αLi2MO3·(1-α)LiM'O2 … (6)αLi 2 MO 3 (1-α) LiM'O 2 ... (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 the formula (6), 0 < alpha < 1, M represents at least one of the metal elements having an average oxidation number of +4 and M 'represents at least one metal element having 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 specific examples include LiMn 2 O 4 , Li 2 MnO 4 , Li 1 + a Manganese composite oxide such as Mn 2 O 4 (a; 0 <a? 3.0), LiMn x Ni 2-x O 4 , Li 1 + a Mn 1.5 Ni 0.5 O 4 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 and Cu are preferable. Specific examples thereof include lithium cobalt complex such as LiCoO 2 Oxides, lithium-manganese composite oxides such as LiMnO 2, and lithium-nickel complex oxides such as LiNiO 2 . In the formula (5), 0 ≤ y ≤ 1 and 0 ≤ z ≤ 0.3. When y and z are both 0, that is, when the transition metal is not contained, the compound represented by the general formula (5) And is not 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.A part of the transition metal atoms which are the main components of these lithium transition metal composite oxides are replaced with other elements such as Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Specific examples thereof 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 oxide, and the like. Of these, lithium-nickel-manganese composite oxides and lithium-nickel-cobalt-manganese composite oxides are preferable because of good battery characteristics. 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 , Li 2 MO 3. (1-α) LiM'O 2 (0 <α <1), Li 2 MPO 4 F, Li 2 MSiO 4 and LiMPO 4 (M = Fe, Ni, Mn, Co) .

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 the substituents include Li 1 + a Ni 0.5 Mn 0.5 O 2 , Li 1 + a Ni 0.8 Co 0.2 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 , x Li 2 MnO 3 (1-x) Li 1 + a MO 2 where M is a transition metal and metals selected from the group consisting of Li, Ni, Mn and Co, a? 3.0). The ratio of these substitution metal elements in the composition formula is appropriately controlled by the relationship between the battery characteristics of the battery using the same and the cost of the material.

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.As the lithium transition metal compound, αLi 2 MO 3. (1-α) LiM'O 2 can be given as represented by the general formula (6). Wherein M is at least one kind of metal element having an average oxidation number of +4, preferably at least 1 selected from the group consisting of Mn, Zr, Ti, Ru, Re and Pt, And more preferably at least one member selected from the group consisting of Mn, Zr and Ti. M 'is at least one kind of metal element having an average oxidation number of +3, preferably at least one kind of metal element selected from the group consisting of V, Mn, Fe, Co and Ni, more preferably at least one element selected from Mn, Co And Ni. &Lt; IMAGE &gt;

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, it is more preferable to use the above-mentioned formula (4) and the above-mentioned formula (6), more preferably to use the above-mentioned formula (4) Which is preferable in view of the stability of the active material. Specifically, among the lithium transition metal compounds represented by the above general formula (4), lithium metal compounds 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) Nickel-manganese composite oxide is preferable from the viewpoints of the stability of the positive electrode active material and the charging capacity.

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 not particularly limited, lithium-containing transition metal phosphate compounds are also preferably used as the positive electrode active material, and transition metals of the lithium-containing transition metal phosphate compounds include V, Ti, Cr, Mn, Fe, Cu and the like are preferable, and specific examples include iron phosphates such as LiFePO 4 , Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 and LiFeP 2 O 7 , cobalt phosphates such as LiCoPO 4 and these lithium transition metal phosphates One in which some of the transition metal atoms that are the subject 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 and Si 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.Including lithium phosphate in the positive electrode active material is preferable because continuous charging characteristics are improved. There is no limitation on the use of lithium phosphate, but it is preferable to use a mixture of the above positive electrode active material and lithium phosphate. The amount of lithium phosphate to be used is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, still more preferably 0.5% by mass or more with respect to the total amount of the positive electrode active material and lithium phosphate, Is 10 mass% or less, more preferably 8 mass% or less, and further preferably 5 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.A material having a composition different from that of the positive electrode active material may be adhered to the surface of the positive electrode active material. Examples of surface adhesion materials include oxides such as aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide and bismuth oxide, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, Sulphate such as aluminum sulfate, lithium carbonate, calcium carbonate, carbonate such as magnesium carbonate, carbon and the like.

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-adhering substances may be dissolved or suspended in a solvent and impregnated with the positive electrode active material, followed by drying; a method of dissolving or suspending a surface-adherent precursor in a solvent, impregnating the surface active substance precursor with the positive electrode active material, A method of adding it to the precursor of the positive electrode active material and firing it at the same time, or the like can be attached to the surface of the positive electrode active material. When carbon is attached, a method in which the carbonaceous material is mechanically attached later, for example, in the form of activated carbon may 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 surface-adhering substance is preferably 0.1 ppm or more, more preferably 1 ppm or more, further preferably 10 ppm or more, and preferably 20% or less, as a lower limit, , More preferably 10% or less, and further preferably 5% or less. The surface adhesion substance can suppress the oxidation reaction of the electrolytic solution on the surface of the positive electrode active material and improve the battery life. However, when the adhesion amount is too small, the effect is not sufficiently manifested. The resistance may be increased.

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

(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.The shape of the particles of the positive electrode active material may be massive, polyhedral, spherical, elliptical, plate, needle, columnar, and the like as conventionally used. In addition, 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 falls below the lower limit, the amount of dispersion medium required for forming the positive electrode active material layer increases, the amount of the conductive material and the binder required increases, the filling rate of the positive electrode active material to the positive electrode active material layer is restricted, The battery capacity may be limited. By using the 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 the upper limit is not particularly large. However, if the tap density is too large, diffusion of lithium ions using the electrolyte solution in the positive electrode active material layer becomes rate-limiting, Therefore, the upper limit is preferably 3.0 g / cm 3 or less, more preferably 2.7 g / cm 3 or less, 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 obtained as the powder filling density (tap density) g / cc when 5 to 10 g of the positive electrode active material powder is placed in a 10 ml glass scalpel 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 (secondary particle size when primary particles are aggregated and forming secondary particles) of the lithium-nickel-cobalt-manganese composite oxide particles that can be contained in the positive electrode active material is preferably 0.3 μm or more, More preferably at least 0.8 mu m, most preferably at least 1.0 mu m, and the upper limit is preferably at most 30 mu m, more preferably at most 27 mu m, further preferably at most 25 mu m, most preferably at most 0.5 mu m Or less. If the ratio is less than the lower limit, the gauge density product may not be obtained. If the upper limit is exceeded, the diffusion of lithium in the particles takes time, which may lead to deterioration of battery performance, There is a case where when a material or binder or the like is slurried with a solvent and applied in the form of a thin film, there arises a problem such as streaks. Here, by mixing two or more of the positive electrode active materials having different median diameters d 50 , the filling property at the time of producing the positive electrode can be further improved.

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.In the present invention, the median diameter d 50 is measured by a known laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring apparatus. When LA-920 manufactured by HORIBA Co., Ltd. is used as the particle size distribution meter, the measurement is performed by setting a measurement refractive index of 1.24 after ultrasonic dispersion for 5 minutes using 0.1 mass% aqueous solution of sodium hexametaphosphate as a dispersion medium used for 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 which can be contained in the positive electrode active material is usually 2 m or more, preferably 2.5 m or more, more preferably 3 m or more, still more preferably 3.5 m or more, Is not less than 4 mu m and is usually not more than 60 mu m, preferably not more than 50 mu m, more preferably not more than 40 mu m, further preferably not more than 30 mu m, and most preferably not more than 20 mu m. If the median diameter is less than this lower limit, there is a possibility of causing a problem in coating property at the time of forming the positive electrode active material layer, and if the median diameter is more than the upper limit, there is a possibility that battery performance is 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.The 90% cumulative diameter (D 90 ) of the secondary particles of the lithium-nickel-manganese composite oxide that can 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, Most preferably 20 mu m or less, and usually 3 mu m or more, preferably 4 mu m or more, more preferably 5 mu m or more, and most preferably 6 mu m or more. If the 90% cumulative diameter (D 90 ) exceeds the upper limit, there is a possibility that the battery performance is lowered. If the 90% cumulative diameter (D 90 ) is less than the lower limit, there is a possibility that the coating property at the time of forming the positive electrode active material layer may be deteriorated.

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 the present invention, the median diameter and the 90% cumulative diameter (D 90 ) as the average particle size can be measured with a known laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus by setting the refractive index at 1.60 and measuring the particle size standard on the volume basis . In the present invention, measurement was carried out using 0.1 mass% aqueous solution of sodium hexametaphosphate as the dispersion medium used in the 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 which can 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 not less than 0.1 占 퐉, more preferably not less than 0.2 占 퐉, and the upper limit is preferably not more than 5 占 퐉, more preferably not more than 4 占 퐉, further preferably not more than 3 占 퐉, and most preferably not more than 2 占 퐉 . When the upper limit is exceeded, it is difficult to form spherical secondary particles, and adversely affecting the powder packing property or the specific surface area is largely lowered, so that there is a high possibility that the battery performance such as output characteristics is deteriorated. On the other hand, if the lower limit is below the lower limit, there is a case where the reversibility of charging and discharging is inferior because crystals are not normally 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 can be contained in the positive electrode active material is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.1 占 퐉 or more, more preferably 0.2 占 퐉 or more, Preferably not more than 3 mu m, more preferably not more than 2 mu m, further preferably not more than 1.5 mu m, and most preferably not more than 1.2 mu m. If the average primary particle diameter exceeds the upper limit, there is a possibility that the battery performance such as the rate characteristic and the output characteristic may be lowered because the powder filling property is adversely affected or the specific surface area is lowered. If the lower limit is exceeded, there is a possibility that the reversibility of charging and discharging is deteriorated because crystals are not generated.

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.In the present invention, the primary particle diameter is measured by observation using a scanning electron microscope (SEM). Specifically, it is determined by taking a maximum value of the intercept by the left and right boundary lines of the primary particle with respect to the straight line in the horizontal direction with respect to arbitrary 50 primary particles and taking an average value with a photograph with a magnification of 10,000 times.

(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 can be contained in the positive electrode active material is preferably 0.1 m 2 / g or more, more preferably 0.2 m 2 / g or more, still more preferably 0.3 m 2 / g or more And the upper limit thereof is not more than 50 m 2 / g, preferably not more than 40 m 2 / g, more preferably not more than 30 m 2 / g. When the BET specific surface area is smaller than this range, the battery performance tends to be deteriorated, and when the BET specific surface area is large, the tap density is not increased sufficiently, and there is a case that the coating property at the time of forming the positive electrode active material layer is apt 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.The lithium-nickel-manganese composite oxide that can be contained in the positive electrode active material may also have 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, G or more, usually 3 m 2 / g or less, preferably 2.5 m 2 / g or less, more preferably 2 m 2 / g or less, and most preferably 1.5 m 2 / g or less. If the BET specific surface area is smaller than this range, the battery performance tends to deteriorate. If the BET specific surface area is large, the bulk density may not be sufficiently increased, and the energy density as a positive electrode active material may not be 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.Further, the BET specific surface area can be measured by a known BET type powder specific surface area measuring apparatus. In the present invention, the BET 1-point method was measured by the continuous flow method using nitrogen as the adsorption gas and helium as the carrier gas, using an automatic powder specific surface area measuring apparatus of the type AMS8000 manufactured by Okura Riken. Specifically, the powder sample is heated and deaerated at a temperature of 150 ° C by a mixed gas, and then cooled to a liquid nitrogen temperature to adsorb the mixed gas. The mixed gas is then heated to room temperature by 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 the result.

(정극 활물질의 제조법)(Production 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 method for producing the positive electrode active material, a general method is used as a method for producing an inorganic compound. In particular, various methods are conceivable for preparing spherical or elliptic spherical active materials. For example, raw materials of transition metals are dissolved or pulverized and dispersed in a solvent such as water, and pH is adjusted while stirring to prepare spherical precursors And then drying it as necessary, followed by addition of an Li source such as LiOH, Li 2 CO 3 , LiNO 3, etc., followed by calcination at a high temperature to obtain an active material. It is also possible to prepare a slurry preparation in which a lithium compound and 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 obtain a slurry in which these are uniformly dispersed A spray drying step of spray drying the obtained slurry, and a sintering step of sintering the obtained spray dried body, according to the method for producing a lithium transition metal compound for a lithium secondary battery positive electrode material of the present invention.

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.For the production of the positive electrode, the above-mentioned positive electrode active material may be used singly or at least one of different compositions may be used in any combination or in any ratio. In this case, a preferable combination is LiMn 2 O 4 such as LiCoO 2 and LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 , or a combination of a part of the Mn substituted with another transition metal or the like, or a combination of LiCoO 2 or a part of Co With another transition metal or the like.

<정극의 구성과 제조법>&Lt; 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.Hereinafter, the configuration of the positive electrode will be 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. The positive electrode using the positive electrode active material can be produced by a conventional method. That is, a positive electrode active material and a binder, and if necessary, a conductive material and a thickening agent are dry-mixed and formed into a sheet form is pressed onto a positive electrode current collector, or these materials are dissolved or dispersed in a liquid medium to form a slurry, And the positive electrode active material layer is formed on the current collector by applying the negative electrode active material layer to the collector and drying the positive electrode active material layer.

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 mass% or more, more preferably 82 mass% or more, and particularly preferably 84 mass% or more. The upper limit is preferably 99 mass% or less, and more preferably 98 mass% or less. If the content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is low, the electric capacity sometimes becomes insufficient. Conversely, if the content is excessively 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.The positive electrode active material layer obtained by coating and drying is preferably compacted by a hand press, a roller press or the like in order to increase the filling density of the positive electrode active material. The density of the positive electrode active material layer is preferably at least 1.5 g / cm 3, more preferably at least 2 g / cm 3, even more preferably at least 2.2 g / cm 3 as the lower limit, and preferably at most 5 g / , More preferably not more than 4.5 g / cm 3, still more preferably not more than 4 g / cm 3. If it exceeds this range, the permeability of the electrolytic solution to the vicinity of the current collector / active material interface is lowered, and in particular, the charge / discharge characteristics at a high current density are lowered and high output can not be obtained in some cases. On the other hand, if it is lower than the above range, the conductivity between the active materials is lowered, and the battery resistance is increased, so that high output may not be obtained.

(도전재)(Conductive material)

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. Specific examples include metal materials such as copper and nickel; Graphite such as natural graphite and artificial graphite (graphite); Carbon black such as acetylene black; And carbon materials such as amorphous carbon such as needle coke. These may be used singly or in combination of two or more in any combination and ratio. The conductive material is usually 0.01 mass% or more, preferably 0.1 mass% or more, more preferably 1 mass% or more, and the upper limit is usually 50 mass% or less, preferably 30 mass% or less, in the positive electrode active material layer By mass, more preferably not more than 15% by mass. If the content is lower than this range, the conductivity may be insufficient. Conversely, if the content is higher than this range, the battery capacity may be lowered.

(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 in the production of the positive electrode active material layer is not particularly limited and may be any material that dissolves or disperses in the liquid medium used in the electrode production in the case of the coating method and examples thereof include polyethylene, Resin type polymers such as polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, polyimide, aromatic polyamide, cellulose, and nitrocellulose; Rubber-like 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 product thereof, EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer), styrene-ethylene-butadiene-ethylene copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer or hydrogenated product thereof Thermoplastic elastomer-based polymers; Soft dendritic polymers such as syndiotactic-1,2-polybutadiene, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer and propylene -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 (particularly lithium ions). These substances may be used alone or in combination of two or more in any combination.

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 proportion of the binder in the positive electrode active material layer is usually 0.1 mass% or more, preferably 1 mass% or more, more preferably 1.5 mass% or more, and the upper limit is usually 80 mass% or less, preferably 60 mass % Or less, more preferably 40 mass% or less, and most preferably 10 mass% or less. If the ratio of the binder is too low, the positive electrode active material can not be sufficiently retained, and the mechanical strength of the positive electrode is insufficient, which may deteriorate battery performance such as cycle characteristics. On the other hand, if it is too high, the battery capacity and the conductivity may be deteriorated.

(슬러리 형성 용매)(Slurry forming 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 the positive electrode active material, the conductive material, the binder, and the thickening agent to be used if necessary. The solvent is not limited to any of the aqueous solvent and the organic solvent May be used. Examples of the aqueous medium include water, a mixture of alcohol and water, and the like. The organic medium includes, for example, 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 hexamethylphosphoramide and dimethylsulfoxide.

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.Particularly, in the case of using an aqueous medium, it is preferable to make a slurry using a thickener and a latex such as styrene-butadiene rubber (SBR). The thickener is typically used to prepare the viscosity of the slurry. Specific examples of the thickening agent include carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, ethylcellulose, polyvinyl alcohol, starch starch, phosphoryl starch, casein, and salts thereof. These may be used singly or in combination of two or more in any combination. When the thickener is added, the ratio of the thickener to the active material is 0.1 mass% or more, preferably 0.2 mass% or more, more preferably 0.3 mass% or more, and the upper limit is 5 mass% Is not more than 3% by mass, more preferably not more than 2% by mass. Below this range, the coating property may remarkably decrease. The ratio of the active material occupied in the positive electrode active material layer is lowered to lower the capacity of the battery and there is a problem that the resistance between the positive electrode active materials increases.

(집전체)(Whole house)

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 any known material can be used. Specific examples include metal materials such as aluminum, stainless steel, nickel plating, titanium, and tantalum; Carbon cloth, and carbon paper. Among them, a metal material, particularly aluminum, is preferable.

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.Examples of the shape of the collector include a metal foil, a metal cylinder, a metal coil, a metal plate, a metal thin film, an expanded metal, a punch metal and a foamed metal. Examples of the shape of the collector include a carbon plate, Carbon circumference and the like. Among these, a metal thin film is preferable. Further, the thin film may be appropriately formed in a mesh form. Thickness of the thin film is arbitrary, but is usually not less than 1 mu m, preferably not less than 3 mu m, more preferably not less than 5 mu m, and the upper limit is usually not more than 1 mm, preferably not more than 100 mu m, Mu m or less. If the thin film is thinner than this range, the required strength as a current collector may be insufficient. On the other hand, if the thin film is thicker than this range, the handling properties may be deteriorated.

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.It is also preferable that the surface of the current collector is coated with a conductive auxiliary agent from the viewpoint of reducing the electric contact resistance between the current collector and the positive active material layer. Examples of the conductive auxiliary agent include noble metals such as carbon, 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 to the thickness of the positive electrode active material layer is not particularly limited, but it is preferable that the value of (the thickness of the positive electrode active material layer on one side immediately before electrolyte injection and the thickness of the current collector) is 20 or less, more preferably 15 Or less, 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 this range is exceeded, the current collector may generate heat due to the joule heat at the time of high current density charge / discharge. Below 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, it is preferable that the area of the positive electrode active material layer is made larger with respect to the outer surface area of the battery case, from the viewpoint of enhancing the stability at the time of high output and high temperature. Specifically, it is preferable that the total area of the electrode areas of the positive electrode with respect to the surface area of the sheath of the secondary battery is 15 times or more, more preferably 40 times or more. The outer surface area of the outer case refers to the total area obtained by calculation from the length, width, and thickness of the case portion filled with the power generating element excluding the protruding portion of the terminal, in the case of a square shape. In the case of the user cylindrical shape, the geometric surface area approximating the case portion filled with the power generation elements excluding the projecting portion of the terminal as a cylinder. The total sum of the electrode areas of the positive electrode means a geometric surface area of the positive electrode mixture layer opposite to the negative electrode active material layer containing the negative electrode active material and a structure in which the positive electrode material layer is formed on both surfaces via the current collector foil, Is the total sum of the areas.

(정극판의 두께)(Thickness of positive electrode 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 laminated material layer excluding the thickness of the metal foil of the core material is preferably not less than 10 占 퐉, more preferably not less than 20 占 퐉 And the upper limit thereof is preferably 500 占 퐉 or less, and more preferably 450 占 퐉 or less.

(정극판의 표면 피복)(Surface coating of positive electrode 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.A material having a composition different from that of the positive electrode plate may be adhered to the surface of the positive electrode plate. Examples of surface adhesion materials include oxides such as aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide and bismuth oxide, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, Sulphate such as aluminum sulfate, lithium carbonate, calcium carbonate, carbonate such as magnesium carbonate, carbon and the like.

3. 부극3. Negative electrode

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 will be described below. The negative electrode active material is not particularly limited as long as it can electrochemically store and release lithium ions. Specific examples thereof include carbonaceous materials, alloy materials, , It is preferable to contain at least one negative electrode active material composed of graphite particles having a rhombohedral constant of 0% or more and 35% or less. These may be used singly or in combination of two or more.

<부극 활물질>&Lt; 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 a carbonaceous material, an alloy-based material, a lithium-containing metal complex oxide material, and a mixture thereof.

부극 활물질로서 사용되는 탄소질 재료로는,As the carbonaceous material used as the 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) a carbonaceous material obtained by heat-treating an artificial carbonaceous substance and an artificial graphite substance at least once in the range of 400 to 3200 ° C,

(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 having a negative electrode active material layer composed of carbonaceous materials having at least two different crystallizations and / or having an interface at which different crystalline carbonaceous materials are in 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) The carbonaceous material as described in any one of (1) to (4), wherein the negative electrode active material layer is composed of a carbonaceous material having at least two different orientations and /

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.Is preferable because of good balance between the initial irreversible capacity and the high current density charge / discharge characteristics. The carbonaceous materials (1) to (4) may be used singly or in combination of two or more in any combination.

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.Examples of the artificial carbonaceous material and artificial graphite material of (2) include natural graphite, coal-based coke, petroleum coke, coal-based pitch, petroleum-based pitch and those obtained by oxidizing these pitches, needle coke, pitch coke, Pyrolysis products of organic materials such as graphitized carbon materials, furnace black, acetylene black and pitch-based carbon fibers, carbonizable organic substances, carbides thereof, or carbonizable organic substances are mixed with benzene, toluene, xylene, quinoline, 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.Examples of the alloy-based material used as the negative electrode active material include lithium metal, a single metal and an alloy forming the lithium alloy, or a compound such as an oxide, a carbide, a nitride, a silicide, a sulfide, or a phosphide thereof And is not particularly limited. As the single metal and the alloy forming the lithium alloy, it is preferable to be a material containing a group 13 and group 14 metal and semi-metal elements (i.e., excluding carbon), more preferably aluminum, silicon and tin , &Quot; specific metal element &quot;), and alloys or compounds 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.As the negative electrode active material having at least one kind of atom selected from a specific metal element, it is possible to use a metal single element of any one specific metallic element, an alloy composed of two or more kinds of specific metallic elements, A compound containing one or more kinds of metal elements and a compound containing one or two or more kinds of specific metal elements and a complex compound such as an oxide, a carbide, a nitride, a silicide, a sulfide or a phosphide of the compound 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.A compound in which these complex compounds are complexly bonded with various kinds of elements such as a metal single crystal, an alloy or a non-metallic element is also enumerated. Specifically, for example, in the case of silicon or tin, an alloy of these elements and a metal that does not work as a negative electrode can be used. For example, in the case of tin, a complicated compound containing 5 to 6 kinds of elements in combination of a metal serving as a negative electrode in addition to tin and silicon, a metal not acting 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.Of these negative electrode active materials, a single metal of one kind of specific metal element, an alloy of two or more kinds of specific metal elements, an oxide, a carbide, a nitride and the like of a specific metal element are preferable in view of large capacity per unit mass In particular, a metal group, an alloy, an oxide, a carbide or a nitride of silicon and / or tin is preferable in view 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 complex oxide material used as the negative electrode active material is not particularly limited as long as lithium can be intercalated and deintercalated, but a material containing titanium and lithium is preferable from the viewpoint of high current density charge-discharge characteristics, Containing composite metal oxide material is preferable, and a composite oxide of lithium and titanium (hereinafter sometimes abbreviated as &quot; lithium titanium composite oxide &quot;) is preferable. That is, when the lithium-titanium composite oxide having a spinel structure is contained in the negative electrode active material for a non-aqueous liquid electrolyte secondary battery, the output resistance is particularly reduced.

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.The lithium or titanium of the lithium-titanium composite oxide may be at least one selected from the group consisting of other metal elements, for example, Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu, It is also preferable that it is substituted with an element of species.

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.Wherein the metal oxide is a lithium-titanium composite oxide represented by the general formula (A), 0.7? X? 1.5, 1.5? Y? 2.3 and 0? Z? 1.6 in the general formula (A) It is preferable that the structure of the hour 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 the 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,

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.Is particularly preferable because of the good balance of battery performance.

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 typical composition of the compound is Li 4 Ti 3 O 4 in (a), Li 1 Ti 2 O 4 in (b) and Li 4/5 Ti 11/5 O 4 in (c) . With respect to the structure of Z? 0, for example, Li 4/3 Ti 4/3 Al 1/3 O 4 is preferable.

[능면체정률][Rectangular ratios]

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 ratios of the rhombus bodies defined in the present invention can be calculated from the ratio of the graphite layer (ABC stacking layer) and the hexagonal structure graphite layer (AB stacking layer) by the X-ray wide angle diffraction (XRD) Can be obtained.

능면체정률 (%) = XRD 의 ABC (101) 피크의 적분 강도 ÷ XRD 의 AB (101) 피크 적분 강도 × 100(%) = Integral intensity of ABC (101) peak of XRD ÷ AB (101) peak integral intensity of 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 ratios of the graphite particles of the present invention are usually 0% or more, preferably 0% or more, more preferably 3% or more, still more preferably 5% or more, particularly preferably 12% , And usually not more than 35%, preferably not more than 27%, more preferably not more than 24%, particularly preferably not more than 20%. Here, the rhombohedral constant of 0% means that no XRD peak derived from the ABC stacking layer is detected at all. Also, "greater than 0%" means 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 ratios of the rhombohedral crystals are excessively large, the crystal structure of the graphite particles contains a large amount of defects, so that the insertion amount of Li tends to decrease and it is difficult to obtain a high capacity. In addition, since the electrolytic solution is decomposed during the cycle due to the above defects, the cycle characteristics tend to be lowered. On the other hand, if the rhombohedral constant is within the range of the present invention, for example, the crystal structure of the graphite particles is less deficient and reactivity with the electrolyte is small, and consumption of the electrolytic solution in the cycle is small.

능면체정률을 구하기 위한 XRD 의 측정 방법은 이하와 같다.The XRD measurement method for obtaining the rhombohedral constant 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.The graphite powder is filled in a sample plate of 0.2 mm so as not to be oriented and measured by an X-ray diffractometer (for example, output 45 kV, CuK? Line by X 'Pert Pro MPD manufactured by PANalytical Corporation). Using the obtained diffraction pattern, the peak integral intensity is calculated by the profile fitting using the asymmetric Pearson VII function using the analysis software JADE 5.0, and the ratios of the ratios of the peaks are calculated from the above equation.

X 선 회절 측정 조건은 다음과 같다. 또한, 「2θ」 는 회절각을 나타낸다.The X-ray diffraction measurement conditions are as follows. Further, &quot; 2 &amp;thetas; &quot; indicates a diffraction angle.

·타깃 : Cu (Kα 선) 그라파이트 모노크로미터· Target: Cu (Kα line) graphite monochrometer

·슬릿 :Slit:

솔러 슬릿 0.04 도  Solar slit 0.04 degree

발산 슬릿 0.5 도  Divergence slit 0.5 degree

횡발산 마스크 15 ㎜  Lateral radiating mask 15 mm

산란 방지 슬릿 1 도  Scattering prevention slit 1 degree

·측정 범위 및 스텝 각도/계측 시간 :· Measuring range and step angle / measuring time:

(101) 면 : 41 도 ≤ 2θ ≤ 47.5 도 0.3 도/60 초 (101) plane: 41 degrees? 2?? 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 a straight line between 42.7 and 45.5 degrees and subtract it in the background.

·능면체정 구조 흑연 입자층의 피크 : 43.4 도 부근의 피크를 가리킨다.· Peak of rhombohedral structure graphite particle layer: Peak in the vicinity of 43.4 degrees.

·육방정 구조 흑연 입자층의 피크 : 44.5 도 부근의 피크를 가리킨다.· Peak of hexagonal structure graphite particle layer: Peak in the vicinity of 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 constant of the above range can be adopted by a method of producing by using a conventional technique and is not particularly limited. However, it is preferable to produce graphite particles by heat treatment at a temperature of 500 캜 or more Do. It is also preferable to impart mechanical effects such as compression, friction, and shearing force to the graphite particles, including the interaction of particles mainly with an impact force. In addition, it is possible to adjust the rhombohedral constant by changing the intensity of the mechanical action, the processing time, and the presence or absence of repetition. Specific examples of the apparatus for adjusting the rhombohedral ratios include a rotor in which a plurality of blades are provided in a casing, and the rotor is rotated at a high speed, so that the carbon material introduced therein is subjected to mechanical actions such as impact compression, friction, To perform the surface treatment is preferable. It is also preferable to have a mechanism that repetitively imparts mechanical action by circulating a carbon material, or a mechanism that does not have a circulating mechanism but processes a plurality of devices connected and processed. As an example of a preferable apparatus, 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 the heat treatment after imparting the above mechanical action.

또한, 상기 기계적 작용을 부여한 후에 탄소 전구체와 복합화하여 700 ℃ 이상의 온도에서 열처리를 가하는 것이 특히 바람직하다.In addition, it is particularly preferable to perform the heat treatment at a temperature of 700 캜 or higher after compounding with the carbon precursor after imparting the above-mentioned mechanical action.

[부극 활물질의 구체적 양태][Specific Embodiment 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 examples of the negative electrode active material include, for example, (a) graphite particles composed of a composite and / or a mixture of nuclear graphite and carbon having a rhombohedral constant of 0% or more and 35% or less, (b) a composite of nuclear graphite and graphite (C) graphite particles having a rhombohedral percentage of 0% or more and 35% or less, and mixtures of (a) to (c), wherein the graphite particles have a rhombohedral constant of 0 to 35% 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, examples of the nuclear graphite include natural graphite and artificial graphite described above. Natural graphite as nuclear graphite is preferably spherical natural graphite (in the present specification, spherical 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 of (a) and (b), the ratio of the complex and / or mixture of (b) to the complex and / or mixture of (a) is usually at least 5 wt% It is preferably at least 10 wt%, more preferably at least 15 wt%. It is usually 95 wt% or less, preferably 90 wt% or less, and more preferably 85 wt% or less. (b) is too small, the irreversible capacity increases and the battery capacity tends to decrease. When the mixing ratio is too large, the Li water solubility at low temperatures 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.the proportion of the graphite particles of (c) to the composite and / or mixture of (a) is usually not less than 5 wt%, preferably not less than 10 wt% , More preferably at least 15 wt%. 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, there is a fear that when the electrode is pressed at a high density in order to increase the battery capacity, the press load becomes high and it becomes difficult to increase the density. If too large, the irreversible capacity becomes large, .

(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.(b) and (c), the proportion of the graphite particles of (c) to the composite and / or mixture of (b) is usually not less than 5 wt%, preferably not less than 10 wt% , More preferably not less than 20 wt%. 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, the density of the press increases when the electrode is pressed at a high density in order to increase the battery capacity. When the ratio 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.A combination of the combination of the composite of (a) and (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) 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) is more preferable because it is easy to produce a high density electrode, .

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.The negative electrode according to the present invention may contain graphite particles whose rhombohedral percentages do not satisfy the above range. When the graphite particles are mixed with other graphite having a ratios of the ratios of 0% or more and 35% or less, the other graphite is usually added in an amount of 2 wt% or more, preferably 5 wt% or more, wt% or more, and more preferably 10 wt% or more. It is usually not more than 50 wt%, preferably not more than 45 wt%, more preferably not more than 40 wt%. If the amount of other graphite is too small, it tends to be difficult to obtain an effect of mixing other graphite, and if it is excessively large, 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.When the negative electrode active material contains (a) and / or (b), the rhombohedral ratio of the nuclear graphite composing these composites is usually 0% or more, preferably 3% or more, , More preferably not less than 5%, and usually not more than 35%, preferably not more than 27%, more preferably not more than 24%, particularly preferably not more than 20%. The rhombohedral percentages of the nuclear graphite composing these composites can be obtained by the same method as the above-mentioned graphite particles.

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

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 composed of a composite and / or a mixture of nuclear graphite and carbon having a rhombohedral constant of 0% or more and 35% or less can be obtained, for example, by coating or bonding a nuclear precursor to a nuclear graphite, Firing, or deposition by CVD (Chemical Vapor Deposition) method

등으로 얻을 수 있다..

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 ratio is within the above range. The covering ratio of carbon is usually 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, and usually 15% by mass or less, 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 coating rate of the present invention can be calculated by using the following formula in terms of the amount of nuclear graphite and the carbon mass derived from the carbon precursor after firing.

피복률 (질량%) = 탄소 질량 ÷ (핵흑연 질량 + 탄소 질량) × 100Coverage (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.The above-mentioned mixture means, for example, that graphite particles having a rhombohedral constant of 0% or more and 35% or less and carbon are mixed at an arbitrary ratio in a state of no coating or bonding.

(b) 핵흑연과 흑연의 복합체 및/또는 혼합물로 이루어지는 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하의 흑연 입자(b) graphite particles having a rhombohedral constant of 0% or more and 35% or less, which is composed of a composite and / or a 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 composed of a composite and / or mixture of nuclear graphite and graphite having a rhombohedral constant of 0% or more and 35% or less can be obtained, for example, by coating or bonding a nuclear graphite with a carbon precursor, At a temperature below the melting point of graphite.

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 having graphite and / or non-graphite coated or bonded to nuclear graphite and having a rhombohedral constant 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.The covering ratio 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 coating rate referred to in the present invention can be calculated by using the following equation in terms of the amount of nuclear graphite and the graphite mass derived from the carbon precursor after graphitization.

피복률 (질량%) = 전구체 유래 흑연 질량 ÷ (핵흑연 질량 + 전구체 유래 흑연 질량) × 100Coating ratio (mass%) = graphite mass derived from precursor ÷ (nuclear graphite mass + graphite mass 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.The above-mentioned mixture means that graphite particles having a rhombohedral constant of 0% or more and 35% or less and graphite are mixed at an arbitrary ratio in a state free from coating or bonding.

(c) 능면체정률이 0 % 이상 35 % 이하인 흑연 입자(c) graphite particles having a rhombohedral ratio 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 constant of 0% or more and 35% or less are made up only of graphite particles having a rhombohedral constant of not less than 0% and not more than 35%, which do not contain the structures (a) and (b). Specifically, it refers to nuclear graphite subjected to kinetic energy treatment, and graphite particles not mixed with carbon and / or graphite or mixed therein. Also, graphite particles obtained by firing graphite particles having a rhombohedral constant of 0% or more and 35% or less at 400 ° C to 3200 ° C may 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 kind or may be composed of a plurality of graphite particles having different shapes and particle diameters.

<탄소질 재료의 물성>&Lt; Physical properties of carbonaceous materials &

부극 활물질로서 탄소질 재료를 사용하는 경우, 이하의 물성을 갖는 것이 바람직하다.When a carbonaceous material is used 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 (inter-layer distance) of the lattice plane (002 plane) obtained by X-ray diffraction of the carbonaceous material by the X-ray diffraction method is preferably 0.335 nm or more, and is usually 0.360 nm or less, preferably 0.350 nm or less, And more preferably 0.345 nm or less. In addition, the crystallite size (Lc) of the carbonaceous material determined by X-ray diffraction by the scientific method is preferably 1.0 nm or more, 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 an average particle diameter (median diameter) based on volume determined by a laser diffraction / scattering method, is usually 1 占 퐉 or more, preferably 3 占 퐉 or more, more preferably 5 占 퐉 or more , And particularly preferably not less than 7 mu m, and is usually not more than 100 mu m, preferably not more than 50 mu m, more preferably not more than 40 mu m, further preferably not more than 30 mu m, and particularly preferably not more than 25 mu m.

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-mentioned range, the irreversible capacity is increased and the initial battery capacity may be lost. On the other hand, if it exceeds the above-mentioned range, uneven patterns (coated surfaces) are likely to be produced when the electrode is produced by coating, which is not 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 volume-based average particle diameter was measured by dispersing carbon powder in a 0.2 mass% aqueous solution (about 10 ml) of polyoxyethylene (20-mer) sorbitan monolaurate as a surfactant and measuring the particle diameter LA-700 manufactured by Sasa Corporation). The median diameter determined 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 spectroscopy 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 Or less, more preferably 1 or less, and particularly preferably 0.5 or less.

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 excessively high, and as a result of charging and discharging, there is a case where the number of sites where Li enters between the layers is small. That is, the chargeability of water may be lowered. In addition, when the negative electrode is densified by applying it to the current collector after pressing it, the crystal tends to be oriented in the direction parallel to the electrode plate, resulting in a decrease in load characteristics. In particular, when the Raman R value is 0.1 or more, a preferable coating film is formed on the surface of the negative electrode, whereby the storage characteristics, cycle characteristics, and load characteristics can be improved.

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-mentioned range, the crystallinity of the particle surface is lowered and the reactivity with the non-aqueous liquid electrolyte is increased, which may result in reduction of efficiency and increase of gas generation.

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.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 is usually 100 cm -1 or less and 80 Cm -1 or less, more preferably 60 cm -1 or less, and particularly preferably 40 cm -1 or less.

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 excessively high, and the number of sites where Li enters between the layers may decrease with charge and discharge. That is, the chargeability of water may be lowered. In addition, when the negative electrode is densified by pressing after the application to the current collector, the crystal tends to be aligned in the direction parallel to the electrode plate, which may result in a decrease in load characteristics. On the other hand, if it exceeds the above-mentioned range, the crystallinity of the particle surface is lowered and the reactivity with the non-aqueous liquid electrolyte is increased, which may result in reduction of efficiency and increase of gas generation.

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.The Raman spectrum was measured by using a Raman spectrometer (Raman spectroscope from Nippon Shokubai Co., Ltd.), filling the sample by dropping it in the measurement cell, irradiating the sample surface with argon ion laser light, And rotating it in the plane of the surface. 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 for the obtained Raman spectrum and the intensity ratio R (R = I B / I A ). And the Raman R value calculated by the measurement is defined as the Raman R value of the carbonaceous material of the present invention. The half width of the peak P A in the vicinity of 1580 cm -1 of the obtained Raman spectrum is measured and defined as the Raman half width of the carbonaceous material.

또, 상기 라만 측정 조건은 다음과 같다.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 sample: 15 to 25 mW

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

·측정 범위 : 1100 ㎝-1 ∼ 1730 ㎝-1 Measuring range: 1100 cm -1 to 1730 cm -1

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

·스무딩 처리 : 단순 평균, 콘볼루션 5 포인트· Smoothing processing: 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.BET specific surface area of the carbonaceous material is a value of a specific surface area measured using the BET method, generally not less than 0.1 ㎡ · g -1, 0.7 ㎡ · g -1 or more is preferable, 1.0 ㎡ · 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 And particularly preferably 10 m &lt; 2 &gt; g &lt; -1 &gt; or less.

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 at the time of charging when used as a negative electrode material, and lithium tends to precipitate from the surface of the electrode, which may lower the stability. On the other hand, if it exceeds this range, reactivity with the nonaqueous electrolyte solution increases when used as a negative electrode material, and gas generation tends to be increased, which makes it 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 specific surface area was measured by the BET method using a surface area meter (a fully automatic surface area measuring apparatus manufactured by Okura Riken). The sample was subjected to preliminary drying at 350 DEG C for 15 minutes under flowing nitrogen gas, Of the nitrogen helium mixed gas precisely adjusted so that the value of the nitrogen adsorption BET 1 point method is obtained 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)(Circularity)

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 the circularity is measured as a spherical degree of the carbonaceous material, it is preferable to fall within the following range. The circularity is defined as &quot; circularity = (peripheral length of substantial circle having the same area as the particle projection shape) / (actual peripheral length of the particle projection shape) &quot;, and when the circularity is 1, 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 carbonaceous material having a particle diameter in the range of 3 to 40 mu m is preferably as close to 1 as possible, more preferably 0.1 or more, particularly preferably 0.5 or more, more preferably 0.8 or more, and 0.85 Or more, more preferably 0.9 or more. High current density charging and discharging characteristics are improved as the circularity is increased. Therefore, when the degree of circularity is less than the above-mentioned range, the filling property of the negative electrode active material is lowered, the resistance between the particles is increased, and the short-time high-current density charge / discharge characteristics are 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 circularity is measured using a flow type particle image analyzer (FPIA manufactured by Sysmex Corporation). About 0.2 g of the sample was dispersed in a 0.2 mass% aqueous solution (about 50 ml) of polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate as a surfactant, irradiated with ultrasound of 28 kHz at an output of 60 W for 1 minute, 0.6 to 400 mu m, and the particle diameter is in the range of 3 to 40 mu m. The circularity obtained by the measurement is defined as a circular shape 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 for improving the circularity is not particularly limited, but it is preferable that spheres are formed by sphering to form the shape of the interstitial spaces when the electrode bodies are formed. Examples of the sphering treatment include a method of mechanically approaching a spherical shape by applying a shearing force and a compressive force, a mechanical and physical treatment method of granulating a plurality of fine particles by a binder or an 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 particularly preferably 1 g · cm -3 or more And is preferably 2 g · cm -3 or less, more preferably 1.8 g · cm -3 or less, and particularly preferably 1.6 g · cm -3 or less. When the tap density is below the above range, the charging density does not become high when used as the negative electrode, and a high capacity battery may not be obtained. On the other hand, if it exceeds the above range, voids between particles in the electrode become too small, conductivity between particles is not ensured, and it is difficult to obtain favorable battery characteristics.

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.The tap density was measured by passing a sieve having a pitch of 300 탆 through a sieve and dropping the sample into a 20 cm 3 tapping cell to fill the sample up to the top surface of the cell. Thereafter, a powder density meter (for example, 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. And 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 be deteriorated. The upper limit of the above range is the theoretical upper limit of the orientation ratio of the 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 pressure-molding the sample. 0.47 g of the sample was charged into a molding machine having a diameter of 17 mm and compressed to 58.8 MN · m -2 , and the formed body was set to be flush with the surface of the sample holder for measurement using clay, and X-ray diffraction was measured. From the peak intensity of (110) diffraction and (004) diffraction of the obtained carbon, a ratio represented by (110) diffraction peak intensity / (004) diffraction peak intensity is calculated. And 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.The X-ray diffraction measurement conditions are as follows. Further, &quot; 2 &amp;thetas; &quot; indicates a diffraction angle.

·타깃 : Cu (Kα 선) 그라파이트 모노크로미터· Target: Cu (Kα line) graphite monochrometer

·슬릿 :Slit:

발산 슬릿 = 0.5 도  Divergence slit = 0.5 degree

수광 슬릿 = 0.15 ㎜  Receiving slit = 0.15 mm

산란 슬릿 = 0.5 도  Scattering slit = 0.5 degree

·측정 범위 및 스텝 각도/계측 시간 :· Measuring range and step angle / measuring time:

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

(004) 면 : 52 도 ≤ 2θ ≤ 57 도 1 도/60 초  (004) plane: 52 degrees? 2?? 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, more preferably 5 or less. If the aspect ratio exceeds the above range, streaks may occur at the time of polar plate printing, a uniform coated surface may not be obtained, and the high current density charge / discharge characteristics may be deteriorated. 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 observing the particles of the carbonaceous material with a scanning electron microscope. When 50 arbitrary graphite particles fixed on the end face of a metal having a thickness of 50 占 퐉 or less are selected and the stage on which the sample is immobilized is rotated and inclined three dimensionally, And the diameter A which is the shortest perpendicular to the diameter A is measured to obtain the average value of A / B. The aspect ratio (A / B) determined by the measurement is defined as the aspect ratio of the carbonaceous material.

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

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 may be used for the production of the electrode so long as the effect of the present invention is not significantly impaired. For example, the negative electrode active material can be formed by adding a binder, a solvent, and if necessary, a thickener, a conductive material, a filler or the like to form a slurry, applying the slurry to a current collector, followed by drying and pressing.

(집전체)(Whole house)

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 for holding the negative electrode active material, any known one may be used. As the collector of the negative electrode, for example, a metal material such as aluminum, copper, nickel, stainless steel, or nickel-plated steel can be used, but copper is particularly preferable 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.When the current collector is made of a metal material, examples of the current collector include a metal foil, a metal cylinder, a metal coil, a metal plate, a metal thin film, an expanded metal, a punch metal and a foamed metal. 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 electrolytic method, both of which can be used as current collectors.

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 not less than 1 占 퐉, preferably not less than 5 占 퐉, and usually not more than 100 占 퐉, preferably not more than 50 占 퐉. If the thickness of the negative electrode current collector is excessively large, the capacity of the whole battery may be excessively reduced. On the other hand, if the thickness is excessively thin, handling may become difficult.

(집전체와 부극 활물질층의 두께의 비)(The ratio of the thickness of the current collector to the thickness of the 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 collector to the thickness of the negative electrode active material layer is not particularly limited, but the value of &quot; (thickness of the negative electrode active material layer on one side immediately before pouring the nonaqueous electrolyte solution) / More preferably 10 or less, particularly preferably 0.1 or more, more preferably 0.4 or more, and particularly preferably 1 or more. If the ratio of the thickness of the collector to the thickness of the negative electrode active material layer exceeds the above range, the current collector may generate heat due to the short circuit at the time of high current density charge / discharge. Below the above range, the volume ratio of the current collector to the negative electrode active material may increase, 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 binding the negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a stable material for a non-aqueous liquid electrolyte or a solvent used in the production of 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-based 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 hydrogenated product thereof; Thermoplastic elastomeric polymers such as EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer), styrene-ethylene-butadiene-styrene copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer or hydrogenated product thereof; Soft dendritic polymers such as syndiotactic-1,2-polybutadiene, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer and propylene -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 (particularly lithium ions). These may be used singly or in combination of two or more in any combination.

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 mass% or more, more preferably 0.5 mass% or more, particularly preferably 0.6 mass% or more, further preferably 20 mass% or less, and 15 mass% , More preferably 10 mass% or less, and particularly preferably 8 mass% or less. If the ratio of the binder to the negative electrode active material exceeds the above range, the binder ratio in which the amount of the binder does not contribute to the battery capacity is increased, and the battery capacity may be lowered in some cases. Below the above range, the strength of the negative electrode may be lowered.

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 mass% or more, preferably 0.5 mass% or more, more preferably 0.6 mass% or more And is usually not more than 5 mass%, preferably not more than 3 mass%, more preferably not more than 2 mass%. When a fluorine-based polymer typified by polyvinylidene fluoride is contained 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, more preferably 3% by mass or more, , And usually 15 mass% or less, preferably 10 mass% or less, and more preferably 8 mass% or less.

(슬러리 형성 용매)(Slurry forming 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 the negative electrode active material, the binder, and the thickener and the conductive material to be used as needed. The solvent is not limited to the aqueous solvent or the organic solvent May be used.

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. Examples of the organic solvent include N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylformamide, dimethylacetamide, methylethylketone, cyclohexanone, methyl acetate, N, N-dimethylaminopropylamine, tetrahydrofuran (THF), toluene, acetone, diethyl ether, dimethylacetamide, hexamethylphosphoramide, dimethylsulfoxide, benzene, xylene, quinoline, Pyridine, methylnaphthalene, hexane and the like.

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.Particularly, in the case of using an aqueous solvent, it is preferable to add a dispersant or the like in addition to the thickener, and to make the slurry using a latex such as SBR. These solvents may be used alone or in combination of two or more in any combination.

(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.The thickener is typically used to prepare the viscosity of the slurry. Specific examples of the thickening agent include carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, ethylcellulose, polyvinyl alcohol, starch starch, phosphorylated starch, casein, and salts thereof. These may be used singly or in combination of two or more in any combination.

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.When a thickener is used, the ratio of the thickener to the negative electrode active material is usually not less than 0.1% by mass, preferably not less than 0.5% by mass, more preferably not less than 0.6% by mass, and usually not more than 5% , Preferably 3 mass% or less, and more preferably 2 mass% or less. When the ratio of the thickener to the negative electrode active material is less than the above range, the coating property may remarkably decrease. On the other hand, if the ratio exceeds the above range, the ratio of the negative electrode active material in the negative electrode active material layer is lowered, and the capacity of the battery is lowered and the resistance between the negative electrode active material is increased.

(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 , Particularly preferably 1.3 g · cm -3 or higher, more preferably 2.2 g · cm -3 or lower, still more preferably 2.1 g · cm -3 or lower, still more preferably 2.0 g · cm -3 or lower, And particularly preferably 1.9 g · cm -3 or less. If the density of the negative electrode active material existing on the current collector exceeds the above range, the negative electrode active material particles are destroyed and the high irreversible capacity increases due to the increase of the initial irreversible capacity and the decrease in the permeability of the nonaqueous electrolyte solution near the interface between the current collector and the negative electrode active material Density charging and discharging characteristics may be deteriorated. Below the above range, the conductivity between the negative electrode active materials is lowered, the battery resistance is increased, and the capacity per unit capacity is sometimes lowered.

(부극판의 두께)(Thickness of the 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.Thickness of the negative electrode plate is designed in accordance with the positive electrode plate to be used and is not particularly limited, but the thickness of the laminated material layer excluding the thickness of the metal foil of the core material is usually 15 占 퐉 or more, preferably 20 占 퐉 or more, more preferably 30 占 퐉 Or more, and usually 300 μm or less, preferably 280 μm or less, and more preferably 250 μm or less.

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

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.A material having a composition different from that of the negative electrode plate may be used on the surface of the negative electrode plate. Examples of surface adhesion materials include oxides such as aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide and bismuth oxide, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, Sulfates such as aluminum sulfate, and carbonates such as lithium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, and the like.

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 non-aqueous liquid electrolyte secondary battery of the present invention, a separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode to prevent a short circuit. In this case, the non-aqueous liquid electrolyte of the present invention is usually impregnated with 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 employed as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. Among them, in the present invention, polyolefin-based resins formed of a stable material for the non-aqueous liquid electrolyte of the present invention, other resins, glass fibers, and inorganic materials can be used as constituent components. As the shape, it is preferable to use a porous sheet or a nonwoven fabric-like shape excellent in liquid retention.

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.The separator used in the present invention preferably has a polyolefin-based resin as a part of its constituent components. Specific examples of the polyolefin resin include polyethylene resins, polypropylene resins, 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 the polyethylene-based resin include low density polyethylene, linear low density polyethylene, linear ultra low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene and copolymers based on ethylene, namely, ethylene and propylene, butene-1, 1, heptene-1, octene-1, and the like; Vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; Unsaturated carboxylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, and ethyl methacrylate, and unsaturated compounds such as conjugated dienes and nonconjugated dienes, or copolymers of one or more comonomers A copolymer or a mixed composition thereof. 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-based resins, at least one kind of polyethylene-based resin selected from low-density polyethylene, linear low-density polyethylene and high-density polyethylene is preferable, and high-density polyethylene is most preferable.

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.The polymerization catalyst of the polyethylene-based resin is not particularly limited, and may be any of a chisel type catalyst, a Phillips type catalyst, a Kaminsky type catalyst and the like. As the polymerization method of the polyethylene-based resin, there are one-step polymerization, two-step polymerization, and multi-stage polymerization or the like, and any method of the polyethylene-based resin can 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 MFR is preferably 0.03 to 15 g / 10 min, more preferably 0.3 to 10 g / 10 min. When the MFR is within the above range, the back pressure of the extruder does not become excessively high at the time of molding, and the productivity is excellent. The MFR in the present invention refers to a measured value under the conditions of a temperature of 190 占 폚 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 olefin polymerization catalyst, for example, a multisite catalyst typified by a chitler / natta catalyst, and a metallocene catalyst represented by a metallocene catalyst And a polymerization method using a single site catalyst.

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, examples of the polypropylene resin will be described. Examples of the polypropylene-based resin in the present invention include homopolypropylene (propylene homopolymer), or copolymers of propylene with at least one of ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, And random copolymers or block copolymers with alpha -olefins such as 1-decene. Of these, homopolypropylene is more preferably used from the viewpoint of mechanical strength when it is used in a battery separator.

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.The polypropylene resin preferably has an isotactic pentad fraction of from 80 to 99%, more preferably from 83 to 98%, and still more preferably from 85 to 97%, which exhibits stereoregularity do. If the isotactic pentad fraction is too low, the mechanical strength of the battery separator may be lowered. On the other hand, the upper limit of the isotactic pentad fraction is defined as an upper limit value obtained industrially at present, but the present invention is not limited to this case when a resin having higher regularity at an 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 term "isotactic pentad fraction" means a stereostructure in which all five methyl groups which are side chains are positioned in the same direction or a ratio thereof to the main chain by a carbon-carbon bond constituted by any five consecutive propylene units . The attribution of the signal of the methyl group region is described in 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.It is preferable that the polypropylene resin has a Mw / Mn of 1.5 to 10.0, which is a parameter indicating a molecular weight distribution. More preferably 2.0 to 8.0, and still more preferably 2.0 to 6.0. When Mw / Mn is smaller, it means that the molecular weight distribution is narrower. However, when Mw / Mn is less than 1.5, there are problems such as deterioration of extrusion moldability and the like. On the other hand, when Mw / Mn exceeds 10.0, the number of low-molecular-weight components increases, and the mechanical strength of the resultant separator for a battery tends to be lowered. Mw / Mn is obtained by GPC (Gel Permeation Chromatography).

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.The melt flow rate (MFR) of the polypropylene resin is not particularly limited, but MFR is preferably 0.1 to 15 g / 10 min, more preferably 0.5 to 10 g / 10 min. When the MFR is less than 0.1 g / 10 min, the melt viscosity of the resin at the time of molding processing is high and productivity is lowered. On the other hand, if it exceeds 15 g / 10 min, practical problems such as insufficient strength of the resulting battery separator tends to occur. The MFR was measured under conditions of a temperature of 230 占 폚 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 other materials for the resin and the glass fiber separator, for example, aromatic polyamide, polytetrafluoroethylene, polyether sulfone, glass filter and the like can be used in combination with the polyolefin resin. These materials may be used alone or in combination of two or more in any combination.

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 mu m or more, preferably 5 mu m or more, more preferably 8 mu m or more, and usually 50 mu m or less, preferably 40 mu m or less, desirable. If the separator is thinner than the above range, the insulating property and the mechanical strength may be lowered. In addition, if the thickness is excessively larger than the above range, the battery performance such as rate characteristics may be deteriorated, and the energy density of the non-aqueous liquid electrolyte secondary battery as a whole may be lowered.

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.When a porous material such as a porous sheet or nonwoven fabric is used as the separator, the porosity of the separator is arbitrary, but is usually 20% or more, preferably 35% or more, more preferably 45% or more And is usually not more than 90%, preferably not more than 85%, more preferably not more than 75%. If the porosity is excessively smaller than the above range, the film resistance tends to increase and the rate characteristic to deteriorate. On the other hand, if it is larger than the above range, the mechanical strength of the separator is lowered and the insulating property tends to be lowered.

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.The average pore diameter of the separator is arbitrary, but is usually 0.5 μm or less, preferably 0.2 μm or less, and usually 0.05 μm or more. If the average pore diameter exceeds the above range, a short circuit easily occurs. Below the above range, the film resistance may increase and the rate characteristic 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 a material of the inorganic material, for example, an oxide such as alumina or silicon dioxide, a nitride such as aluminum nitride or silicon nitride, or a sulfate such as barium sulfate or calcium sulfate is used, and a particle shape or a fiber shape is 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.In the form of a thin film, nonwoven fabric, woven fabric, microporous film or the like is used. In the case of the thin film shape, it is preferable that the pore diameter is 0.01 to 1 mu m and the thickness is 5 to 50 mu m. In addition to the above independent thin film form, a separator formed by using a binder made of a resin and forming a composite porous layer containing particles of the inorganic substance on the surface layer of the positive electrode and / or the negative electrode may be used. For example, alumina particles having a 90% particle diameter of less than 1 占 퐉 are formed on both surfaces of a positive electrode by using a fluororesin as a binder to form a porous layer.

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 includes a laminated structure in which the above-mentioned positive electrode plate and negative electrode plate are interposed between the above separators, and a structure in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound in a vortex shape via the above separator Or the like. The ratio of the volume of the electrode group in the internal volume of the electrode (hereinafter referred to as the electrode group occupancy rate) is usually 40% or more, preferably 50% or more, and usually 90% % Or less.

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 occupancy rate of the electrode group is less than the above range, the battery capacity becomes small. When the amount is larger than the above range, the pore space is small and the battery is heated to a high temperature, the member expands, the vapor pressure of the liquid component of the electrolyte increases, and the internal pressure rises. As a result, Or the gas discharge valve for discharging the internal pressure to the outside may be operated.

<집전 구조><Current collecting 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, it is preferable that the resistance of the wiring portion and the bonding portion is reduced in order to realize the improvement of the charging / discharging characteristics of the high current density by the non-aqueous liquid electrolyte of the present invention more effectively. When the internal resistance is reduced in this manner, the effect of using the non-aqueous liquid electrolyte of the present invention is particularly excellently demonstrated.

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.In the case where the electrode group is the above-described laminated structure, a structure in which the metal core portions of the respective electrode layers are bundled and welded to the terminals is preferably used. When the electrode area of one sheet becomes large, the internal resistance becomes large. Therefore, it is preferable to form a plurality of terminals in the electrode to reduce the resistance. In the case where the electrode group is the winding structure described above, a plurality of lead structures are formed on the positive electrode and the negative electrode, respectively, and are bundled with the terminals, so that the internal resistance can be reduced.

<외장 케이스><External 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 case is not particularly limited as long as it is a stable material for the non-aqueous liquid electrolyte used. Specifically, a nickel-plated steel sheet, a metal such as stainless steel, aluminum or an aluminum alloy or a magnesium alloy, or a laminated film of a resin and an aluminum foil (laminate film) is used. From the viewpoint of weight reduction, a metal or laminate film of aluminum or an aluminum alloy is 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 an outer case using a metal, the metals are welded to each other by laser welding, resistance welding, or ultrasonic welding to form a sealed structure. Alternatively, the metal case may be made of a caulking structure using the resin gasket. &Lt; / RTI &gt; In the case of the outer case using the above laminate film, the resin sealing layers are thermally fused to each other to form a sealed structure. A resin different from the resin used for the laminate film may be interposed between the resin layers in order to increase the sealing property. Particularly, when the resin layer is thermally fused to form a sealed structure through the current collecting terminal, a resin having a polar group or a modified resin having a polar group introduced thereinto is preferably used as the interposed resin, because the resin is bonded to the metal.

<보호 소자><Protection Device>

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 device, a PTC (Positive Temperature Coefficient) which increases resistance when abnormal heat or excessive current flows, a thermal fuse, a thermistor, and a current flowing in the circuit due to a sudden rise in internal pressure or internal temperature during abnormal heat generation A valve (current shut-off valve) or the like can be used. It is preferable to select the protection device under a condition that it does not operate under normal use of a high current, and it is more preferable that the protection device does not cause abnormal heat generation or thermal runaway without a protection device.

<외장체><Exterior>

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 non-aqueous liquid electrolyte secondary battery of the present invention is usually constructed by housing the non-aqueous liquid electrolyte, the negative electrode, the positive electrode, the separator, and the like in an external body. The external body is not particularly limited, and any known body can be employed as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. Specifically, the material of the outer body is arbitrary, but usually, for example, iron, stainless steel, aluminum or an alloy thereof, nickel, titanium or the like which is plated with nickel is used.

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

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 liquid electrolyte secondary battery of the present invention can be used without particular limitation, but preferably it can be used for a high-voltage battery or a 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.In the case of, for example, a lithium ion secondary battery, the higher voltage is 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.The higher capacity is, for example, in the case of a 18650 type battery, usually 2600 mAh or higher, preferably 2800 mAh or higher, and more preferably 3000 mAh or higher.

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 electrolytic solution]

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.(EC) or propylene carbonate (PC) as the cyclic carbonate represented by the general formula (1), 4-fluoroethylene carbonate (MFEC) as the fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2) (2,2,2-trifluoroethyl) methyl carbonate (TFEMC) is used as the fluorinated chain type carbonate represented by the general formula (3), and ethyl methyl carbonate (DFEC) is used as the other solvent, (DMC), hexamethylene diisocyanate (HMDI), 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (BIMCH), 1,3,5-tris (6-isocyanato 3H, 5H) -thione (CTI), FSO 3 Li, LiBF 4 , or LiPO 2 F 2 in the ratio shown in Table 1 . The thus dried LiPF 6 was dissolved in a proportion of 1 mol / l to prepare a basic electrolyte solution 1 to 28.

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[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 electrolytic solution 1 to 28 was 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 evaluated as?, And the electrolytic solution in which precipitation occurred was evaluated as X. The results are summarized in Table 2.

Figure pat00033
Figure pat00033

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 deposition of only 21,000 electrolytic solutions consisting of only cyclic carbonate and fluorinated chain carbonate was observed. It was found that it is necessary to coexist the fluorinated cyclic carbonate in the mixed electrolyte of the non-fluorinated cyclic carbonate and the fluorinated chain carbonate in that this precipitate is dissolved in the electrolytic solution by mixing the fluorinated cyclic carbonate.

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

[전해액의 선정][Selection of electrolytic solution]

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.Basic electrolytes 1 to 19, 24 and 25 in which salt precipitation was not observed at 0 ° C were used as the electrolytes used in Examples 1 to 21 and the basic electrolytes 20, 22 and 26 were used as electrolytes used in Comparative Examples 1 to 3 .

[부극의 제조][Production 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 aqueous dispersion of carboxymethylcellulose sodium (concentration of carboxymethylcellulose sodium of 1% by mass) as 98 parts by mass of natural graphitizing carbonaceous material (ratios of ratios of 25%) and styrene-butadiene rubber (Concentration of styrene-butadiene rubber: 50% by mass) was added to the mixture, followed by mixing with a disperser to prepare a slurry. The obtained slurry was applied to a copper foil having a thickness of 10 占 퐉, dried, and rolled by a press machine, cut into a shape having a width of 30 mm, a length of 40 mm, a width of 5 mm and a length of 9 mm as a size of the active material layer, Were used as negative electrodes for Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 3, respectively.

[정극의 제조][Production 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.85% by mass of LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 as a positive electrode active material, 10% by mass of acetylene black as a conductive material, and 5% by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder were mixed in an N-methylpyrrolidone solvent, . The obtained slurry was applied to an aluminum foil having a thickness of 15 占 퐉, dried, and rolled by a press machine to cut into a shape having a width of 30 mm, a length of 40 mm, a width of 5 mm and a length of 9 mm as the size of the active material layer , And used as positive electrodes for Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 3, respectively.

[리튬 이차 전지의 제조][Production 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 above positive electrode, negative electrode and polyethylene separator were laminated in this order of the negative electrode, the separator and the positive electrode to prepare a battery element. The battery element was inserted into a bag made of a laminated film in which both surfaces of aluminum (thickness: 40 mu m) were covered with a resin layer while protruding and forming terminals of a positive electrode and a negative electrode. Then, the basic electrolytic solution described in Tables 3, And vacuum encapsulation was carried out to prepare a sheet-like battery, which was used as a battery used in Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 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 improve the adhesion between the electrodes, and the positive electrode potential at a constant current corresponding to 0.1 C at 25 캜 was set to 4.95 V on the basis of Li / Li + The exercise operation was carried out so that the voltage became 4.90 V. Here, 1 C represents the current value for discharging the reference capacity of the battery for 1 hour, 2 C represents the current value twice, and 0.1 C represents 1/10 the current value. The battery was charged at a constant current of 1/3 C in a range of 2.5 to 4.9 V at the battery terminal open-circuit voltage of 25 캜, and discharged at a constant current of 1/3 C, Respectively. With the above process, the practice operation of checking discharge capacity was performed.

[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.Charging and discharging is carried out at a constant current of 1/3 C at a constant temperature of 60 ° C and a battery open-circuit voltage of 3.0 to 4.9 V, and then charged and discharged at a constant current of 2 C Was carried out for 200 cycles. During this period, charging and discharging were carried out at a constant current of 1/3 C at the 50th, 100th, and 200th cycles to confirm the capacity. The discharge capacity retention rate (cycle retention rate) was calculated from the equation (discharge capacity at the 200th cycle) / (discharge capacity at the first cycle) × 100 in the charge / discharge with a constant current of 1/3 C × 100. Also, the amount of generated gas 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 pat00034
Figure pat00034

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.It can be seen from Table 3 that the non-aqueous liquid electrolytes (Examples 1 to 13) containing EC or the mixed cyclic carbonate of EC and PC in an amount greater than 15% by volume of the present invention (Examples 1 to 13) (Comparative Examples 1 and 2), it is found that the cycle retention ratio under the 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 containing no cyclic carbonate represented by the general formula (1), the cycle retention rate was significantly lowered before carrying out the charge / discharge of 200 cycles, and the charge / discharge was impossible at the time of 200 cycles Represents the retention rate at 100 cycles). In addition, in Comparative Example 1, which does not contain the cyclic carbonate represented by the general formula (1), it was suggested that the initial amount of the generated gas was very large and the stability under high voltage was insufficient. In Comparative Example 2 containing 15% by volume of the cyclic carbonate represented by the general formula (1), the initial amount of generated gas was reduced and charge / discharge was possible even after 200 cycles. However, since the capacity retention rate was 32%, the stability under high voltage was insufficient . 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 suppressed and the cycle retention rate was also improved. It is remarkable that EC and PC, which have lower resistance to oxidation in comparison with a fluorinated solvent, coexist in a certain amount in an electrolytic solution under a high voltage condition, thereby suppressing gas generation during endurance and improving cycle characteristics. This result suggests the specificity of EC and PC in the 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.Further, 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 ratio was more excellent (Examples 5 to 11). This effect is presumed to be due to the protective effect of the electrode surface by various auxiliaries, though not particularly limited.

Figure pat00035
Figure pat00035

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.It can also be seen from Table 4 that even in the composition containing more cyclic carbonate represented by the general formula (1), it shows a good cycle retention rate. Instead of increasing the proportion of the cyclic carbonate represented by the general formula (1), the ratio of the fluorinated chain carbonate is reduced. However, the fluorinated chain carbonate was satisfactorily worked 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.When BIMCH and LiBF 4 were added as an auxiliary agent to the electrolytic solution having a composition containing a large amount of the cyclic carbonate represented by the general formula (1), the cyclic retention ratio was even better. (Examples 17, 18, 19). This effect is presumed to be due to the protective effect of the electrode surface by the BIMCH, though not particularly limited.

Figure pat00036
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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 ratio was further improved by mixing the cyclic carbonate EC of the present invention, which is the same as MFEC (Examples 20 and 21). It is also possible to suppress the amount of generated gas by adding EC. That is, from the viewpoint of the effect of EC addition regardless of the kind of the fluorinated cyclic carbonate, from the viewpoints of inhibition of gas generation at the time of durability and improvement of cycle characteristics in the high voltage battery system, The cyclic carbonate represented by the formula (I) exhibits a specific and effective effect.

[실시예 B : 상한 동작 전위 의존성][Example B: Upper limit operation potential dependency]

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

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

[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.To prepare a sheet-shaped lithium secondary battery, the positive electrode potential was set to 4.95 V, 4.90 V, and 4.85 V in terms of Li / Li + at a constant current corresponding to 0.1 C at 25 캜 in a state sandwiched between the glass plates to improve the adhesion between the electrodes. , 4.75 V, 4.65 V, that is, 4.45 V, 4.85 V, 4.80 V, 4.70 V and 4.60 V, respectively. The battery was charged at a constant current of 1/3 C in the range of the open-circuit voltage between the battery terminals at 25 ° C, and then discharged at a constant current of 1/3 C, for four cycles. With the above process, the practice operation of checking discharge capacity was performed. Table 6 shows the discharging current capacities of each sheet-shaped lithium secondary battery after the practice operation at the time of 25 ° C and 1/3 C constant current discharge.

Figure pat00037
Figure pat00037

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 when 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 halved. This is because, if the upper limit operating potential is too low, the capacity can not be obtained because it can not be charged to a sufficient depth. Thus, the durability evaluation of Example B was carried out in the range of the upper limit operating potential of 4.75 V or more, at which a large discharge capacity could be extracted.

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

[전해액의 선정][Selection of electrolytic solution]

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.The basic electrolyte solution 3 in which salt precipitation was not observed at 0 DEG C was used as the electrolytic solution used in Examples 22 to 24, the basic electrolyte solution 7 was used as the electrolytic solution used in Examples 25 and 26, and the basic electrolytic solution 27 was used in Comparative Example 4 .

[실시예 22][Example 22]

[부극의 제조][Production of negative electrode]

실시예 A 에 사용하는 부극과 동일한 방법으로 제조하여, 실시예 22 에 사용하는 부극으로 하였다.The negative electrode used in Example A was prepared in the same manner as the negative electrode used in Example A, and used as the negative electrode used in Example 22.

[정극의 제조][Production of positive electrode]

실시예 A 에 사용하는 정극과 동일한 방법으로 제조하여, 실시예 22 에 사용하는 정극으로 하였다.Was prepared in the same manner as the positive electrode used in Example A, and used as the positive electrode used in Example 22.

[리튬 이차 전지의 제조][Production 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 production of a lithium secondary battery, a lithium secondary battery was produced using the same electrolyte solution 3 as in Example A using the electrolyte solution 3 described in Table 1 as a basic electrolyte solution.

[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 positive electrode potential at a constant current corresponding to 0.1 C at 25 캜 was set to 4.75 V, that is, the open-circuit voltage between the battery terminals was set to 4.70 V in a state of being sandwiched between the glass plates in order to improve the adhesion between the electrodes. Exercise operation was carried out. The battery was charged at a constant current of 1/3 C at a temperature of 25 DEG C, 3.0 to 4.70 V as battery open-circuit voltage, and discharged at a constant current of 1/3 C, . With the above-described process, the exercise operation of the twenty-second embodiment was performed.

[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 battery in which the exercise operation is completed is charged and discharged at a constant current of 1/3 C in the range of 3.0 to 4.70 V as the battery open-circuit voltage at 60 캜 and then charged and discharged at a constant current of 2 C Was carried out for 200 cycles. During this period, charging and discharging were carried out at a constant current of 1/3 C at the 50th, 100th, and 200th cycles to confirm the capacity. The discharge capacity retention rate (cycle retention rate) was determined from the equation (discharge capacity at the 200th cycle) / (discharge capacity at the first cycle) × 100 in the charge / discharge cycle at a constant current of 1/3 C to obtain the evaluation result of Example 22 Respectively. The evaluation results are shown in Table 7.

[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.Practice operation and evaluation of the cycle characteristics were conducted in the same manner as in Example 22 except that the positive electrode upper limit potential was 4.85 V, that is, the battery open-circuit voltage was 4.80 V. Respectively. The evaluation results are shown in Table 7.

[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.The exercise operation and evaluation of the cycle characteristics were carried out in the same manner as in Example 22 except that the positive electrode upper limit potential was set to 4.90 V, that is, the battery open-circuit voltage was set to 4.85 V Respectively. The evaluation results are shown in Table 7.

[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 production of the lithium secondary battery, the preparation was performed in the same manner as in Example 23, except that the electrolyte solution 7 described in Table 1 was used as the basic electrolyte solution, and the practice operation and the cycle characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 7.

[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 production of a lithium secondary battery, an electrolytic solution 7 described in Table 1 was used as a basic electrolytic solution. The evaluation results are shown in Table 7.

[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 production of the lithium secondary battery, the preparation, the exercise operation, and the cycle characteristics were evaluated using the same method as in Example 22, except that the electrolyte solution 27 described in Table 1 was used as the basic electrolyte solution. The evaluation results are shown in Table 7. Table 7 also shows Example 7 in which the positive electrode upper limit potential is 4.95 V.

Figure pat00038
Figure pat00038

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 can be seen that a high cycle maintenance rate is exhibited in the high voltage design cells (Examples 22, 23 and 24) in which the positive electrode upper limit potentials are set to 4.75 V, 4.85 V, and 4.90 V, respectively.

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 positive electrode upper limit potential was set to 4.75 V by using the non-aqueous liquid electrolyte according to the present invention, the capacity retention ratio after 200 cycles was as high as 82.0%. By applying this design, high durability When the non-aqueous liquid electrolyte containing no fluorinated solvent according to the present invention is used in the cycle test at the same positive upper limit potential, the capacity retention rate is greatly reduced to 55.7% (Comparative Example 4 ). Even in such 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 liquid 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.Further, when CTI was added as an auxiliary agent, a better cycle retention ratio was shown (Examples 25, 26 and 7). This effect is presumed to be due to the protective effect of the electrode surface by CTI although not particularly limited.

[실시예 C][Example C]

[전해액의 선정][Selection of electrolytic solution]

0 ℃ 에서 염의 석출이 관찰되지 않는 기본 전해액 2, 기본 전해액 28 을 각각 실시예 27, 비교예 5 에 사용하는 전해액으로 하였다.The basic electrolytic solution 2 and the basic electrolytic solution 28 in which salt precipitation was not observed at 0 캜 were used as the electrolytic solutions used in Example 27 and Comparative Example 5, respectively.

[부극의 제조][Production of negative electrode]

실시예 A, B 에 사용하는 부극과 동일한 방법으로 제조하여, 실시예 27, 비교예 5 에 사용하는 부극으로 하였다.The negative electrode used in Examples 27 and Comparative Example 5 was prepared in the same manner as the negative electrode used in Examples A and B.

[정극의 제조][Production 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.85% by mass of Li 1.1 (Ni 0.45 Mn 0.45 Co 0.10 ) O 2 as a positive electrode active material, 10% by mass of acetylene black as a conductive material, and 5% by mass of polyvinylidene fluoride as a binder were dissolved in an N-methylpyrrolidone solvent Mixed and slurried. The obtained slurry was coated on an aluminum foil having a thickness of 15 占 퐉 coated with a conductive auxiliary agent in advance and then rolled by a press machine to obtain an active material layer having a width of 30 mm and a length of 40 mm and a width of 5 mm and a length of 9 mm To prepare a positive electrode for use in Example 27 and Comparative Example 5.

[리튬 이차 전지의 제조][Production 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, the negative electrode, and the positive electrode were used, and the battery used in Example 27 and Comparative Example 5 was used.

[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 prepared lithium secondary battery was sandwiched between glass plates in order to improve the adhesion between the electrodes. The upper limit working potential of the positive electrode was 4.65 V based on Li / Li + at a constant current corresponding to 0.2 C at 25 캜, Exercise operation was performed in the range of 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.A cycle in which the battery in which the practice operation was completed was charged at a constant current of 2 C at a temperature of 60 DEG C and a battery open-circuit voltage of 3.0 to 4.6 V, and then discharged at a constant current of 2 C was carried out for 200 cycles . (Discharge capacity at the 200th cycle) / (discharge capacity at the 1st cycle) x 100, the discharge capacity retention rate (cycle retention rate) was determined. Table 8 shows the evaluation results.

Figure pat00039
Figure pat00039

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, the use of the non-aqueous liquid electrolyte according to the present invention showed a high cycle retention ratio of more than 70% even under severe conditions of 60 DEG C and 200 cycles.

[실시예 D][Example D]

[전해액의 선정][Selection of electrolytic solution]

0 ℃ 에서 염의 석출이 관찰되지 않는 기본 전해액 3, 기본 전해액 20 을 각각 실시예 28, 비교예 6 에 사용하는 전해액으로 하였다.The basic electrolytic solution 3 and the basic electrolytic solution 20 in which salt precipitation was not observed at 0 캜 were used as electrolytes used in Examples 28 and 6, respectively.

[부극의 제조][Production 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 prepare a slurry. Using the obtained slurry, the negative electrode used in Example 28 and Comparative Example 6 was used in the same manner as in Examples A, B, and C.

[정극의 제조][Production of positive electrode]

실시예 A, B 에 사용하는 정극과 동일한 방법으로 제조하여, 실시예 28, 비교예 6 에 사용하는 정극으로 하였다.Were prepared in the same manner as the positive electrodes used in Examples A and B, and used as the positive electrodes used in Examples 28 and 6.

[리튬 이차 전지의 제조][Production 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 electrolytic solution, the negative electrode, and the positive electrode were used, and the battery used in Example 28 and Comparative Example 6 was used.

[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 improve the adhesion between the electrodes, and the positive electrode potential at a constant current corresponding to 0.1 C at 25 캜 was set to 4.95 V on the basis of Li / Li + The exercise operation was carried out so that the voltage became 3.50 V. The battery was charged at a constant current of 1/3 C at an open circuit voltage of 1.50 to 3.50 V at 25 캜 and the battery was discharged at a constant current of 1/3 C, Respectively. With the above process, the practice operation of checking discharge capacity was performed.

[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 battery in which the practice operation is completed is charged and discharged at a constant current of 1/3 C at a temperature of 60 ° C and an open circuit voltage between 1.5 and 3.5 V and then charged and discharged at a constant current of 2 C Was carried out for 200 cycles. During this period, charging and discharging were carried out at a constant current of 1/3 C at the 50th, 100th, and 200th cycles to confirm the capacity. The discharge capacity retention rate (cycle retention rate) was calculated from the equation (discharge capacity at the 200th cycle) / (discharge capacity at the first cycle) × 100 in the charge / discharge with a constant current of 1/3 C × 100. Also, the amount of generated gas and the resistance of the battery in which the practice operation was completed were measured. The evaluation results are shown in Table 9.

Figure pat00040
Figure pat00040

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, the use of the non-aqueous liquid electrolyte according to the present invention showed a high cycle retention ratio exceeding 70% even under harsh conditions of 60 DEG C and 200 cycles, and further suppressed gas generation. That is, even when a lithium-titanium composite oxide is used as the negative electrode, a certain amount of EC is coexistent under the high-voltage condition of EC, as in the case of using carbon in the negative electrode, 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 liquid electrolyte secondary battery of the present invention can be used for various known applications. Specific examples include notebook PCs, pen input PCs, mobile PCs, electronic book players, cell phones, smart phones, portable telephones, portable copiers, portable printers, headphone stereos, video movies, liquid crystal televisions, handy cleaners, A portable CD, a mini disk, a transceiver, an electronic notebook, an electronic desk calculator, a memory card, a portable tape recorder, a radio, a backup power source, a motor, a motorcycle, Tools, strobes, cameras, power sources for leveling loads, and natural energy storage power supplies.

Claims (15)

리튬염 및 이것을 용해하는 비수계 용매를 함유하여 이루어지는 비수계 전해액으로서,
정극의 상한 동작 전위가 Li/Li 기준으로 4.3 V 이상의 비수계 전해액 이차 전지에 사용되는 비수계 전해액이고,
상기 비수계 전해액이 하기 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트, 하기 일반식 (2) 로 나타내는 불소화 고리형 카보네이트, 및 디플루오로인산염을 함유하고, 일반식 (1) 및 (2) 로 나타내는 카보네이트의 합계량이, 비수계 용매의 100 체적% 이하이고, 또한 비수계 용매 중에 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트가 15 체적% 보다 많이 함유되어 있고, 또한 일반식 (1) 및 (2) 로 나타내는 카보네이트의 합계량이, 비수계 용매의 25 체적% 이상인 것을 특징으로 하는 비수계 전해액.
[화학식 1]
Figure pat00041

(일반식 (1) 중, R1 은 수소, 또는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다)
[화학식 2]
Figure pat00042

(일반식 (2) 중, R2 는 수소, 불소, 또는 치환기를 가져도 되는 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다)
A nonaqueous electrolyte solution containing a lithium salt and a nonaqueous solvent dissolving the lithium salt,
Based liquid electrolyte used in a non-aqueous liquid electrolyte secondary battery having an upper limit operating potential of the positive electrode of 4.3 V or more based on Li / Li +
Wherein the non-aqueous liquid electrolyte contains a cyclic carbonate represented by the following general formula (1), a fluorinated cyclic carbonate represented by the following general formula (2), and a difluorophosphate and represented by the general formulas (1) and (2) (1) and (2) are contained in an amount of not more than 100% by volume of the nonaqueous solvent, and more than 15% by volume of the cyclic carbonate represented by the general formula (1) Is 25 vol% or more of the non-aqueous solvent.
[Chemical Formula 1]
Figure pat00041

(In the general formula (1), R 1 represents hydrogen or a hydrocarbon group which may have a substituent, and may be the same or different)
(2)
Figure pat00042

(In the general formula (2), R 2 represents hydrogen, fluorine, or a hydrocarbon group which may have a substituent, and may be the same or different)
제 1 항에 있어서,
상기 비수계 전해액에 있어서, 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트가, 비수계 용매 중에 20 체적% 이상 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 비수계 전해액.
The method according to claim 1,
A non-aqueous liquid electrolyte characterized by containing, in the non-aqueous liquid electrolyte, at least 20% by volume of the cyclic carbonate represented by the general formula (1) in the non-aqueous solvent.
제 1 항에 있어서,
상기 일반식 (1) 에 있어서, R1 이, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기인 것을 특징으로 하는 비수계 전해액.
The method according to claim 1,
The non-aqueous liquid electrolyte according to claim 1, wherein R 1 in the general formula (1) is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
제 1 항에 있어서,
상기 일반식 (1) 로 나타내는 고리형 카보네이트가, 에틸렌카보네이트 및 프로필렌카보네이트에서 선택되는 적어도 1 종인 것을 특징으로 하는 비수계 전해액.
The method according to claim 1,
Wherein the cyclic carbonate represented by the general formula (1) is at least one selected from ethylene carbonate and propylene carbonate.
제 1 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.
The method according to claim 1,
Wherein the fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (2) is at least one selected from the group consisting of 4-fluoroethylene carbonate and 4,5-difluoroethylene carbonate.
제 1 항에 있어서,
추가로, 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트를 함유하고,
일반식 (1), (2) 및 (3) 으로 나타내는 카보네이트의 합계량이, 비수계 용매의 100 체적% 이하인, 비수계 전해액.
[화학식 3]
Figure pat00043

(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)
The method according to claim 1,
Further, it is preferable to contain a fluorinated chain type carbonate represented by the following general formula (3)
Wherein the total amount of the carbonate represented by the general formulas (1), (2) and (3) is not more than 100% by volume of the non-aqueous solvent.
(3)
Figure pat00043

(In the general formula (3), R 3 may have a substituent or a hydrocarbon group containing at least one fluorine, R 4 represents a hydrocarbon group which may have a substituent, R 3 and R 4 may be the same or different, do)
제 6 항에 있어서,
상기 비수계 전해액에 있어서, 일반식 (1) ∼ (3) 으로 나타내는 카보네이트의 합계량이 비수계 용매의 50 체적% 이상인 것을 특징으로 하는 비수계 전해액.
The method according to claim 6,
Wherein the total amount of the carbonate represented by the general formulas (1) to (3) in the non-aqueous liquid electrolyte is 50% by volume or more of the non-aqueous liquid.
제 6 항에 있어서,
상기 비수계 전해액에 있어서, 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트가 비수계 용매 중에 5 체적% 이상 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 비수계 전해액.
The method according to claim 6,
A non-aqueous liquid electrolyte characterized by containing at least 5% by volume of a fluorinated chain-like carbonate represented by the general formula (3) in the non-aqueous liquid electrolyte.
제 6 항에 있어서,
상기 일반식 (3) 으로 나타내는 불소화 사슬형 카보네이트가 트리플루오로에틸메틸카보네이트를 함유하는 것을 특징으로 하는 비수계 전해액.
The method according to claim 6,
Wherein the fluorinated chain type carbonate represented by the general formula (3) contains trifluoroethyl methyl carbonate.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디플루오로인산염이 LiPO2F2 인 비수계 전해액.
10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Wherein the difluorophosphate is LiPO 2 F 2 .
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
불포화 고리형 카보네이트, 고리형 술폰산에스테르, 시아노기를 갖는 화합물, 및 이소시아나토기를 갖는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 화합물을 추가로 함유하는 비수계 전해액.
10. The method according to any one of claims 1 to 9,
A nonaqueous electrolyte solution further containing at least one compound selected from the group consisting of an unsaturated cyclic carbonate, a cyclic sulfonic acid ester, a compound having a cyano group, and a compound having an isocyanato group.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
LiBF4, FSO3Li, LiN(FSO2)2, 리튬옥살라토보레이트염류, 및 리튬옥살라토포스페이트염류로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 화합물을 추가로 함유하는 비수계 전해액.
10. The method according to any one of claims 1 to 9,
A nonaqueous electrolyte solution further containing at least one compound selected from the group consisting of LiBF 4 , FSO 3 Li, LiN (FSO 2 ) 2 , lithium oxalato borate salts, and lithium oxalato phosphate salts.
리튬염 및 이것을 용해하는 비수계 용매를 함유하여 이루어지는 비수계 전해액, 리튬 이온을 흡장 방출 가능한 부극, 그리고 정극을 구비한 비수계 전해액 이차 전지로서, 그 비수계 전해액이 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 비수계 전해액인 것을 특징으로 하는 비수계 전해액 이차 전지.A nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a nonaqueous electrolyte solution containing a lithium salt and a nonaqueous solvent dissolving the lithium salt, a negative electrode capable of lithium ion intercalation and deintercalation, and a positive electrode, A nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of the preceding claims, characterized in that it is a nonaqueous electrolyte. 제 13 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)
14. The method of claim 13,
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- x a ] O 4 + (4)
(Wherein 0? A? 0.3, 0.4 <x <1.1 and -0.5 <delta <0.5, and M is at least one of transition metals selected from Ni, Cr, Fe, )
Li x M1 y M2 z O 2-delta ... (5)
(In the formula (5), 1? X? 1.3, 0? Y? 1, 0? Z? 0.3 and -0.1?? 0.1, M1 represents Ni, Co and / or Mn, M2 represents Fe , At least one element selected from Cr, V, Ti, Cu, Ga, Bi, Sn, B, P, Zn, Mg, Ge, Nb, W, Ta, Be, Al, Ca, Sc and Zr )
αLi 2 MO 3 (1-α) LiM'O 2 ... (6)
(Wherein, in the formula (6), 0 < alpha < 1, M represents at least one of the metal elements having an average oxidation number of +4, and M 'represents at least one metal element having an average oxidation number of +3)
제 13 항에 있어서,
상기 부극이 흑연 입자로 이루어지는 부극 활물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 비수계 전해액 이차 전지.
14. The method of claim 13,
Wherein the negative electrode contains a negative electrode active material comprising graphite particles.
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