Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6500775B2 - Lithium ion secondary battery - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6500775B2 - Lithium ion secondary battery - Google Patents

Lithium ion secondary battery Download PDF

Info

Publication number
JP6500775B2
JP6500775B2 JP2015512526A JP2015512526A JP6500775B2 JP 6500775 B2 JP6500775 B2 JP 6500775B2 JP 2015512526 A JP2015512526 A JP 2015512526A JP 2015512526 A JP2015512526 A JP 2015512526A JP 6500775 B2 JP6500775 B2 JP 6500775B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
volume
secondary battery
ion secondary
carbonate
content
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015512526A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2014171518A1 (en
Inventor
加藤 有光
有光 加藤
野口 健宏
健宏 野口
佐々木 英明
英明 佐々木
牧子 高橋
牧子 高橋
恵美子 藤井
恵美子 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Publication of JPWO2014171518A1 publication Critical patent/JPWO2014171518A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6500775B2 publication Critical patent/JP6500775B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566Liquid materials
    • H01M10/0569Liquid materials characterised by the solvents
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0017Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025Organic electrolyte
    • H01M2300/0028Organic electrolyte characterised by the solvent
    • H01M2300/0037Mixture of solvents
    • H01M2300/004Three solvents
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

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

Description

本発明は、二次電池、詳細にはリチウムイオン二次電池に関し、より詳細には、二次電池用電解液、これを用いたリチウムイオン二次電池およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a secondary battery, in particular to a lithium ion secondary battery, and more particularly to an electrolyte for a secondary battery, a lithium ion secondary battery using the same, and a method of manufacturing the same.

リチウム二次電池は、携帯型電子機器やパソコン等の用途に広く利用されている。リチウム二次電池には難燃性等の安全性の向上が求められ、以下の文献に記載されるようにリン酸エステル化合物や環状カーボネートを含む電解液を用いた二次電池が提案されている。   Lithium secondary batteries are widely used in applications such as portable electronic devices and personal computers. Lithium secondary batteries are required to have improved safety such as flame retardancy, and as described in the following documents, secondary batteries using an electrolytic solution containing a phosphoric acid ester compound and a cyclic carbonate have been proposed. .

特許文献1には、リン酸エステル化合物と、ハロゲンを含有する環状炭酸エステルと、鎖状炭酸エステルと、リチウム塩とからなる電解液を用いた二次電池が開示されている。特許文献1には、この電解液を用いることで安全性を高めることができることや、炭素負極と電解液の組み合わせで不可逆容量を低減できることが示されている。   Patent Document 1 discloses a secondary battery using an electrolytic solution composed of a phosphate compound, a cyclic carbonate containing halogen, a chain carbonate, and a lithium salt. Patent Document 1 shows that the safety can be enhanced by using this electrolytic solution, and that the irreversible capacity can be reduced by the combination of the carbon negative electrode and the electrolytic solution.

また、特許文献2には、フルオロエチレンカーボネート、これに溶解したアルカリ金属、及びプロピレンカーボネートの溶液を含むアルカリ金属イオン二次電池用の電解質が開示され、この電解質を用いることによって、二次電池の不可逆容量損失及び電池の効率低下を抑制することができることが示されている。   Further, Patent Document 2 discloses an electrolyte for an alkali metal ion secondary battery containing a solution of fluoroethylene carbonate, an alkali metal dissolved in it, and propylene carbonate, and by using this electrolyte, it is possible to It has been shown that irreversible capacity loss and efficiency loss of the battery can be suppressed.

特許文献3には、リン酸エステルを混合させることによって、負極にリチウム金属が析出した場合においても高い安全性を確保することができることが示されている。   Patent Document 3 shows that by mixing a phosphoric acid ester, high safety can be ensured even when lithium metal is deposited on the negative electrode.

特許文献4には、リン酸エステルと、環状カーボネートと、ビニレンカーボネート化合物またはビニルエチレンカーボネート化合物のいずれかと、を含む電解液を使った二次電池が開示されている。   Patent Document 4 discloses a secondary battery using an electrolytic solution containing a phosphoric acid ester, a cyclic carbonate, and either a vinylene carbonate compound or a vinyl ethylene carbonate compound.

特許文献5においては、フッ素を含有するリン酸エステルを含む電解液を有する二次電池が開示されている。   Patent Document 5 discloses a secondary battery having an electrolyte containing a fluorine-containing phosphate.

特許文献6および特許文献7には、式RO−(RO)−R(R、R:ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、R:ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキレン基、ただしR、RおよびRの内少なくとも一つはハロゲン原子で置換されていなくてはならない、1≦n≦4)で表されるグリコールジエーテルを含有する電解液を用いた二次電池が開示されている。さらに、特許文献6および特許文献7には、リン酸エステルを電解液に含有させることが開示されているが、フッ素化リン酸エステルに関する記載はない。Patent Document 6 and Patent Document 7 have the formula R 1 O- (R 2 O) n -R 3 (R 1 , R 3 : an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom, R 2 : an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms which may be substituted by a halogen atom, provided that at least one of R 1 , R 2 and R 3 must be substituted by a halogen atom, 1 ≦ n ≦ A secondary battery using an electrolytic solution containing a glycol diether represented by 4) is disclosed. Furthermore, Patent Document 6 and Patent Document 7 disclose that a phosphoric acid ester is contained in an electrolytic solution, but there is no description regarding a fluorinated phosphoric acid ester.

また、リチウム二次電池においては、安全性が求められる一方で、電池のエネルギー密度の向上が重要な技術的課題となっている。   In addition, while safety is required for lithium secondary batteries, improvement of the energy density of the batteries has become an important technical issue.

リチウム二次電池のエネルギー密度を高める方法としては幾つかの方法が考えられるが、その中でも電池の動作電位を上昇させることが有効である。従来のコバルト酸リチウムやマンガン酸リチウムを正極活物質として用いたリチウム二次電池では、動作電位は何れも4V級(平均動作電位=3.6〜3.8V:対リチウム電位)となる。これは、CoイオンもしくはMnイオンの酸化還元反応(Co3+←→Co4+もしくはMn3+←→Mn4+)によって発現電位が規定されるためである。Several methods can be considered as a method of increasing the energy density of the lithium secondary battery, and among them, it is effective to raise the operating potential of the battery. In the conventional lithium secondary batteries using lithium cobaltate or lithium manganate as the positive electrode active material, the operating potential is 4V class (average operating potential = 3.6 to 3.8V: lithium potential). This is because the expression potential is defined by the redox reaction (Co 3 + → Co 4 + or Mn 3 + → Mn 4 + ) of Co ion or Mn ion.

これに対し、たとえばマンガン酸リチウムのMnをNi等により置換したスピネル化合物を活物質として用いることにより、5V級の動作電位を実現できることが知られている。具体的には、特許文献8のように、LiNi0.5Mn1.5等のスピネル化合物が4.5V以上の領域に電位プラトーを示すことが知られている。こうしたスピネル化合物において、Mnは4価の状態で存在し、Mn3+←→Mn4+の酸化還元に代わってNi2+←→Ni4+の酸化還元によって動作電位が規定される。On the other hand, it is known that an operating potential of 5 V class can be realized by using, for example, a spinel compound in which Mn of lithium manganate is substituted by Ni or the like as an active material. Specifically, as disclosed in Patent Document 8, it is known that a spinel compound such as LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 exhibits a potential plateau in a region of 4.5 V or more. In such a spinel compound, Mn exists in a tetravalent state, and instead of the oxidation reduction of Mn 3 + → → Mn 4 + , the operating potential is defined by the oxidation reduction of Ni 2+ → → Ni 4+ .

LiNi0.5Mn1.5は容量が130mAh/g以上であり、平均動作電圧は金属リチウムに対して4.6V以上である。容量としてはLiCoOより小さいものの、電池のエネルギー密度はLiCoOよりも高い。このような理由からLiNi0.5Mn1.5は、将来の正極材料として有望である。LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 has a capacity of 130 mAh / g or more and an average operating voltage of 4.6 V or more with respect to lithium metal. Although the capacity is smaller than LiCoO 2 , the energy density of the battery is higher than that of LiCoO 2 . For these reasons, LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 is promising as a positive electrode material in the future.

特許第3961597号明細書Patent No. 3961597 specification 特表2001−501355号公報Japanese Patent Publication No. 2001-501355 特許第3821495号明細書Patent No. 3821495 specification 特許第4187965号明細書Patent No. 4187965 specification 特開2008−021560号公報JP, 2008-021560, A 特開2001−023691号公報JP, 2001-023691, A 特開2001−085056号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-085056 特開2009−123707号公報JP, 2009-123707, A

J.Electrochem.Soc.,vol.144,204(1997)J. Electrochem. Soc. , Vol. 144, 204 (1997)

前述の環状カーボネートのなかで、エチレンカーボネート(EC)は誘電率が90と非常に大きく、リチウム塩を電離させ電気を運ぶイオンを生成する効果が大きいことが知られている。しかし、エチレンカーボネートは融点が37℃と高く、単体では電池の使用温度で固体であることから、低温でリチウムイオンが移動しにくくなる原因になる可能性や、析出して特性に影響する可能性が予想された。これに対し、プロピレンカーボネート(PC)は誘電率が65とかなり大きく、融点が−49℃であることから、低温でも析出することはなく、リチウム塩の電離とイオンの移動性を維持できる可能性がある。   Among the above-mentioned cyclic carbonates, ethylene carbonate (EC) has a very high dielectric constant of 90, and is known to be highly effective in ionizing lithium salts and generating ions carrying electricity. However, since ethylene carbonate has a high melting point of 37 ° C. and is solid alone at the battery operating temperature, it may cause lithium ions to be difficult to move at low temperatures, or may precipitate and affect the characteristics. Was expected. On the other hand, propylene carbonate (PC) has a fairly high dielectric constant of 65 and a melting point of -49 ° C, so it does not precipitate even at low temperatures, and may maintain the ionization of the lithium salt and the mobility of the ions. There is.

しかし、プロピレンカーボネートは一般的な負極材料として用いられる炭素と反応して、負極電極を劣化させたり、ガスを発生させたりすることが知られている。   However, it is known that propylene carbonate reacts with carbon used as a general negative electrode material to degrade the negative electrode or generate gas.

一方、正極活物質としては、上述の特許文献1〜7に開示されているように、LiMnあるいはLiCoOなどの4V級の材料がある。また、特許文献8に開示されているように、LiNi0.5Mn1.5等のスピネル化合物等を正極活物質として用いると、より高い動作電圧が得られる。しかし、高い動作電圧下では、PCと負極の反応がより進行しやすくなってしまう。この反応によってガスが発生するため、サイクル動作においてセルの内圧が高くなったり、ラミネートセルの膨れが生じたりする等、実使用上の問題が生じる。また、電解液の分解と負極電極の劣化により、容量やサイクル特性が低下するという問題もあった。On the other hand, as a positive electrode active material, there are materials of 4V class such as LiMn 2 O 4 or LiCoO 2 as disclosed in the above-mentioned Patent Documents 1 to 7. Further, as disclosed in Patent Document 8, when a spinel compound such as LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 or the like is used as a positive electrode active material, a higher operating voltage can be obtained. However, under high operating voltage, the reaction between PC and the negative electrode becomes more likely to progress. Since a gas is generated by this reaction, problems in practical use such as an increase in the internal pressure of the cell in the cycle operation and a swelling of the laminate cell occur. In addition, there is also a problem that the capacity and the cycle characteristics deteriorate due to the decomposition of the electrolytic solution and the deterioration of the negative electrode.

本発明は、低温特性に優れ、ガス発生が抑制されたリチウム二次電池を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a lithium secondary battery excellent in low temperature characteristics and in which gas generation is suppressed.

本発明の一態様は、
リチウムの吸蔵放出が可能な正極および負極と、リチウムイオンを含有する非水電解質とを有するリチウムイオン二次電池であって、
前記非水電解質は
プロピレンカーボネート、
一般式(1)で示されるフッ素化環状カーボネート、並びに、
フッ素含有リン酸エステルおよびフッ素化鎖状エーテルから選択される1種以上
を含有し、
前記プロピレンカーボネートの含有率は非水電解溶媒中1体積%以上50体積%以下であり、前記フッ素化環状カーボネートの含有率は非水電解溶媒中0.1体積%以上10体積%以下であることを特徴とするリチウムイオン二次電池に関する。
One aspect of the present invention is
A lithium ion secondary battery comprising a positive electrode and a negative electrode capable of absorbing and releasing lithium, and a non-aqueous electrolyte containing lithium ions,
The non-aqueous electrolyte is propylene carbonate,
A fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (1), and
Containing one or more selected from fluorine-containing phosphate esters and fluorinated linear ethers,
The content of the propylene carbonate is 1% by volume to 50% by volume in the non-aqueous electrolytic solvent, and the content of the fluorinated cyclic carbonate is 0.1% by volume to 10% by volume in the non-aqueous electrolytic solvent The present invention relates to a lithium ion secondary battery characterized by

Figure 0006500775
[式(1)中、AからDは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、置換もしくは無置換のアルキル基であり、AからDの少なくとも1つはフッ素原子またはフッ素含有アルキル基である。]
Figure 0006500775
[In Formula (1), A to D are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, or a substituted or unsubstituted alkyl group, and at least one of A to D is a fluorine atom or a fluorine-containing alkyl group is there. ]

本発明によれば、低温特性に優れ、ガス発生が抑制されたリチウムイオン二次電池を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a lithium ion secondary battery which is excellent in low temperature characteristics and in which gas generation is suppressed.

本実施形態に係る二次電池の断面構造を示す図である。It is a figure which shows the cross-section of the secondary battery which concerns on this embodiment. 本発明の実施例における、充放電サイクル後のガス発生量を示すグラフである。It is a graph which shows the gas generation amount after the charging / discharging cycle in the Example of this invention.

本実施形態のリチウム二次電池は、正極と、負極と、非水電解溶媒を含む電解液とを有する。非水電解溶媒は、プロピレンカーボネート(以下、PCとも記載)、上記式(1)で表されるフッ素化環状カーボネート、並びに、フッ素含有リン酸エステルおよびフッ素化鎖状エーテルから選択される1種以上を含んでいる。本実施形態のリチウム二次電池において、4V級(例えば、平均動作電位が3.6〜3.8V:対リチウム電位)で動作する正極活物質を用いてもよく、また、リチウムに対して4.5V以上の電位で動作する正極活物質を用いてもよい。負極活物質としては炭素を含むことが好ましい。   The lithium secondary battery of the present embodiment has a positive electrode, a negative electrode, and an electrolytic solution containing a non-aqueous electrolytic solvent. The non-aqueous electrolytic solvent is at least one selected from propylene carbonate (hereinafter, also described as PC), a fluorinated cyclic carbonate represented by the above formula (1), and a fluorine-containing phosphate ester and a fluorinated linear ether. Contains. In the lithium secondary battery of the present embodiment, a positive electrode active material operating at 4 V class (for example, average operating potential of 3.6 to 3.8 V: potential to lithium) may be used. A positive electrode active material operating at a potential of 5 V or more may be used. The negative electrode active material preferably contains carbon.

(電解液)
非水電解質(以下、「電解液」または「非水電解液」とも記載する)は、支持塩および非水電解溶媒を含み、非水電解溶媒はプロピレンカーボネート、上記式(1)で表されるフッ素化環状カーボネート、並びに、フッ素含有リン酸エステルおよびフッ素化鎖状エーテルから選択される1種以上を含む。
(Electrolyte solution)
The non-aqueous electrolyte (hereinafter also referred to as “electrolytic solution” or “non-aqueous electrolytic solution”) includes a support salt and a non-aqueous electrolytic solvent, and the non-aqueous electrolytic solvent is represented by propylene carbonate, the above formula (1) A fluorinated cyclic carbonate, and at least one selected from a fluorine-containing phosphoric acid ester and a fluorinated linear ether.

本実施形態において、非水電解溶媒はプロピレンカーボネート(PC)を含む。非水電解溶媒に含まれるPCの含有率は、特に制限されるものではないが、非水電解溶媒中1体積%以上50体積%以下であることが好ましい。PCの非水電解溶媒中の含有率が1体積%以上であるとリチウム塩の電離を高める効果がより向上し、5体積%以上であることがより好ましい。プロピレンカーボネート(PC)は炭素と反応し負極電極の劣化やガスを発生させる可能性があるため、一般に、PCを非水電解溶媒に用いることは困難とされている。しかし、本発明の非水電解溶媒においてはPCと炭素との反応が抑制されるため、非水電解溶媒中のPCの含有率が50体積%以下であれば炭素を含む負極との反応を少なくすることができる。PCの含有率は、非水電解溶媒中40体積%以下がより好ましく、30体積%以下がさらに好ましい。   In the present embodiment, the non-aqueous electrolytic solvent contains propylene carbonate (PC). The content of PC contained in the non-aqueous electrolytic solvent is not particularly limited, but is preferably 1% by volume or more and 50% by volume or less in the non-aqueous electrolytic solvent. When the content of PC in the non-aqueous electrolytic solvent is 1% by volume or more, the effect of enhancing the ionization of the lithium salt is further improved, and it is more preferably 5% by volume or more. It is generally considered difficult to use PC as a non-aqueous electrolytic solvent, since propylene carbonate (PC) may react with carbon to cause deterioration of the negative electrode and generate gas. However, in the non-aqueous electrolytic solvent of the present invention, the reaction between PC and carbon is suppressed, so if the content of PC in the non-aqueous electrolytic solvent is 50% by volume or less, the reaction with the negative electrode containing carbon is small. can do. As for the content rate of PC, 40 volume% or less in a non-aqueous electrolysis solvent is more preferable, and 30 volume% or less is further more preferable.

本実施形態において、非水電解溶媒は下記式(1)で表されるフッ素化環状カーボネートを含む。   In the present embodiment, the non-aqueous electrolytic solvent contains a fluorinated cyclic carbonate represented by the following formula (1).

Figure 0006500775
式(1)で表されるフッ素化環状カーボネートにおいて、A、B、CおよびDは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、置換もしくは無置換のアルキル基であって、A、B、CおよびDの少なくとも1つはフッ素原子またはフッ素含有アルキル基である。
Figure 0006500775
In the fluorinated cyclic carbonate represented by the formula (1), A, B, C and D each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a substituted or unsubstituted alkyl group, and A, B, At least one of C and D is a fluorine atom or a fluorine-containing alkyl group.

式(1)において、A、B、CまたはDで表されるアルキル基の炭素数は、1以上4以下であることが好ましく、1以上3以下であることがより好ましい。アルキル基の炭素数が4以下であると、電解液の粘度の増加が抑えられ、電解液が電極やセパレータ内の細孔に浸み込み易くなるとともに、イオン伝導性が向上し、電池の充放電特性において電流値が良好になるためである。   In the formula (1), the carbon number of the alkyl group represented by A, B, C or D is preferably 1 or more and 4 or less, and more preferably 1 or more and 3 or less. When the carbon number of the alkyl group is 4 or less, the increase in the viscosity of the electrolyte is suppressed, the electrolyte is easily penetrated into the pores in the electrode and the separator, and the ion conductivity is improved. This is because the current value is improved in the discharge characteristics.

フッ素含有アルキル基とは、少なくともひとつの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表し、フッ素原子の置換数および位置は任意である。本実施形態において、AからDの少なくとも1つは、フッ素原子、または、対応する無置換のアルキル基が有する水素原子の50%以上がフッ素原子に置換されたフッ素含有アルキル基であることが好ましい。また、AからDの全てがフッ素原子またはフッ素含有アルキル基であり、このAからDが、フッ素原子、または対応する無置換のアルキル基の水素原子の50%以上がフッ素原子に置換されたフッ素含有アルキル基であることも好ましい。フッ素原子の含有率が多いと、耐電圧性がより向上し、リチウムに対して4.5V以上の電位で動作する正極活物質を用いた場合でも、サイクル後における電池容量の劣化をより低減することできるからである。   The fluorine-containing alkyl group represents an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the number and position of substitution of the fluorine atom are arbitrary. In the embodiment, it is preferable that at least one of A to D is a fluorine atom or a fluorine-containing alkyl group in which 50% or more of the hydrogen atoms of the corresponding unsubstituted alkyl group are substituted with a fluorine atom. . In addition, all of A to D are a fluorine atom or a fluorine-containing alkyl group, and A to D are fluorine atoms, or fluorine in which 50% or more of the hydrogen atoms of the corresponding unsubstituted alkyl groups are substituted by fluorine atoms. It is also preferable that it is a containing alkyl group. When the content of fluorine atoms is high, the voltage resistance is further improved, and even when the positive electrode active material operating at a potential of 4.5 V or more with respect to lithium is used, the deterioration of the battery capacity after the cycle is further reduced. Because you can do it.

また、AからDは、フッ素原子の他に置換基を有していても良く、置換基としては、アミノ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、シアノ基、およびハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子)からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。なお、上記の炭素数は置換基も含む概念である。   Further, A to D may have a substituent in addition to the fluorine atom, and as the substituent, an amino group, a carboxy group, a hydroxy group, a cyano group, and a halogen atom (for example, a chlorine atom, a bromine atom) And at least one selected from the group consisting of In addition, said carbon number is the concept also including a substituent.

フッ素化環状カーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)等の一部または全部の水素原子をフッ素原子に置換した化合物等を挙げることができる。例えば、エチレンカーボネート(EC)の水素の1つをフッ素に置換した4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン(FEC)、2つをフッ素に置換した(cisまたはtrans)4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4つをフッ素に置換した4,4,5,5−テトラフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、また、プロピレンカーボネート(PC)の水素の1つをフッ素に置換した4−フルオロメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−フルオロ−5−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オンや4−フルオロ−4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、3つをフッ素に置換した3,3,3−トリフルオロプロピレンカーボネート(FPC)等が挙げられる。   As a fluorinated cyclic carbonate, the compound etc. which substituted one or all hydrogen atoms, such as ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), etc. by the fluorine atom can be mentioned, for example. For example, 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one (FEC) in which one of hydrogens of ethylene carbonate (EC) is substituted by fluorine, and 4,5 in which two are substituted by fluorine (cis or trans) Difluoro-1,3-dioxolan-2-one, 4,4-difluoro-1,3-dioxolan-2-one, 4,4,5,5-tetrafluoro-1,3-4 substituted with 4 fluorines Dioxolan-2-one, 4-fluoromethyl-1,3-dioxolan-2-one in which one of hydrogens of propylene carbonate (PC) is substituted by fluorine, 4-fluoro-5-methyl-1,3- Dioxolan-2-one, 4-fluoro-4-methyl-1,3-dioxolan-2-one, 3,3,3-trifluoropropylene carbonate (F (3 C), and the like.

非水電解溶媒に含まれるフッ素化環状カーボネートの含有率は、特に制限されるものではないが、非水電解溶媒中0.1体積%以上10体積%以下が好ましい。フッ素化環状カーボネートの非水電解溶媒中の含有率が0.1体積%以上であると、PCと負極の反応を抑制する効果がより向上する。また、フッ素化環状カーボネートの非水電解溶媒中の含有率が10体積%以下であると、フッ素化環状カーボネート自体の分解反応によるガス発生を少なくできる。フッ素化環状カーボネートの非水電解溶媒中の含有率は、1体積%以上がより好ましく、1.5体積%以上がさらに好ましく、2体積%以上が特に好ましい。また、フッ素化環状カーボネートの非水電解溶媒中の含有率は、5体積%以下がより好ましい。   The content of the fluorinated cyclic carbonate contained in the non-aqueous electrolytic solvent is not particularly limited, but is preferably 0.1% by volume or more and 10% by volume or less in the non-aqueous electrolytic solvent. When the content of the fluorinated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolytic solvent is 0.1% by volume or more, the effect of suppressing the reaction between PC and the negative electrode is further improved. In addition, when the content of the fluorinated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolytic solvent is 10% by volume or less, gas generation due to the decomposition reaction of the fluorinated cyclic carbonate itself can be reduced. The content of the fluorinated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolytic solvent is more preferably 1% by volume or more, still more preferably 1.5% by volume or more, and particularly preferably 2% by volume or more. The content of the fluorinated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolytic solvent is more preferably 5% by volume or less.

また、プロピレンカーボネート(PC)に対するフッ素化環状カーボネートの含有率は、2体積%以上であることが好ましく、4体積%以上がより好ましい。また、PCに対するフッ素化環状カーボネートの含有率は、40体積%以下であることが好ましく、20体積%以下がさらに好ましい。   Moreover, it is preferable that it is 2 volume% or more, and, as for the content rate of the fluorinated cyclic carbonate with respect to propylene carbonate (PC), 4 volume% or more is more preferable. In addition, the content of the fluorinated cyclic carbonate relative to PC is preferably 40% by volume or less, and more preferably 20% by volume or less.

本実施形態において、非水電解溶媒は、上記フッ素化環状カーボネートに加え、下記式(2)で表されるフッ素含有リン酸エステルおよび下記式(4)で表されるフッ素化鎖状エーテルから選ばれる少なくとも一種を含み、二種以上を含んでも良い。以下、各化合物について説明する。   In this embodiment, the non-aqueous electrolytic solvent is selected from, in addition to the above-mentioned fluorinated cyclic carbonate, a fluorine-containing phosphate represented by the following formula (2) and a fluorinated chain ether represented by the following formula (4) Or at least one kind of at least one kind. Each compound is described below.

本実施形態において、非水電解溶媒は、下記式(2)で表されるフッ素含有リン酸エステルを含むことができる。   In the present embodiment, the non-aqueous electrolytic solvent can contain a fluorine-containing phosphoric acid ester represented by the following formula (2).

Figure 0006500775
[式(2)において、R、R、Rは、それぞれ独立に、アルキル基またはフッ素含有アルキル基を示し、R、RおよびRの少なくとも1つがフッ素含有アルキル基である。]
Figure 0006500775
[In formula (2), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group or a fluorine-containing alkyl group, and at least one of R 1 , R 2 and R 3 is a fluorine-containing alkyl group. ]

フッ素含有アルキル基とは、少なくとも1つのフッ素原子を有するアルキル基である。式(2)において、R、RおよびRの炭素数は、それぞれ独立に、1〜3であることが好ましい。R、RおよびRの少なくとも1つは、対応する無置換のアルキル基が有する水素原子の50%以上がフッ素原子に置換されたフッ素含有アルキル基であることが好ましい。また、R、RおよびRの全てがフッ素含有アルキル基であり、このR、RおよびRが対応する無置換のアルキル基の水素原子の50%以上がフッ素原子に置換されたフッ素含有アルキル基であることがより好ましい。フッ素原子の含有率が多いと、耐電圧性がより向上し、リチウムに対して4.5V以上の電位で動作する正極活物質を用いた場合でも、サイクル後における電池容量の劣化をより低減することできるからである。また、フッ素含有アルキル基における水素原子を含む置換基中のフッ素原子の比率は55%以上がより好ましい。The fluorine-containing alkyl group is an alkyl group having at least one fluorine atom. In the formula (2), the number of carbon atoms in R 1, R 2 and R 3 each independently is preferably 1-3. It is preferable that at least one of R 1 , R 2 and R 3 is a fluorine-containing alkyl group in which 50% or more of the hydrogen atoms of the corresponding unsubstituted alkyl group are substituted with fluorine atoms. In addition, all of R 1 , R 2 and R 3 are fluorine-containing alkyl groups, and 50% or more of the hydrogen atoms of the unsubstituted alkyl groups corresponding to R 1 , R 2 and R 3 are substituted with fluorine atoms More preferred is a fluorine-containing alkyl group. When the content of fluorine atoms is high, the voltage resistance is further improved, and even when the positive electrode active material operating at a potential of 4.5 V or more with respect to lithium is used, the deterioration of the battery capacity after the cycle is further reduced. Because you can do it. Further, the ratio of the fluorine atom in the substituent containing a hydrogen atom in the fluorine-containing alkyl group is more preferably 55% or more.

フッ素含有リン酸エステルは引火性が低く、また反応性が低い溶媒である。フッ素含有リン酸エステルとしては、特に限定されないが、例えば、リン酸トリス(トリフルオロメチル)、リン酸トリス(トリフルオロエチル)、リン酸トリス(テトラフルオロプロピル)、リン酸トリス(ペンタフルオロプロピル)、リン酸トリス(ヘプタフルオロブチル)、リン酸トリス(オクタフルオロペンチル)等が挙げられる。また、フッ素含有リン酸エステルとしては、例えば、リン酸トリフルオロエチルジメチル、リン酸ビス(トリフルオロエチル)メチル、リン酸ビストリフルオロエチルエチル、リン酸ペンタフルオロプロピルジメチル、リン酸ヘプタフルオロブチルジメチル、リン酸トリフルオロエチルメチルエチル、リン酸ペンタフルオロプロピルメチルエチル、リン酸ヘプタフルオロブチルメチルエチル、リン酸トリフルオロエチルメチルプロピル、リン酸ペンタフルオロプロピルメチルプロピル、リン酸ヘプタフルオロブチルメチルプロピル、リン酸トリフルオロエチルメチルブチル、リン酸ペンタフルオロプロピルメチルブチル、リン酸ヘプタフルオロブチルメチルブチル、リン酸トリフルオロエチルジエチル、リン酸ペンタフルオロプロピルジエチル、リン酸ヘプタフルオロブチルジエチル、リン酸トリフルオロエチルエチルプロピル、リン酸ペンタフルオロプロピルエチルプロピル、リン酸ヘプタフルオロブチルエチルプロピル、リン酸トリフルオロエチルエチルブチル、リン酸ペンタフルオロプロピルエチルブチル、リン酸ヘプタフルオロブチルエチルブチル、リン酸トリフルオロエチルジプロピル、リン酸ペンタフルオロプロピルジプロピル、リン酸ヘプタフルオロブチルジプロピル、リン酸トリフルオロエチルプロピルブチル、リン酸ペンタフルオロプロピルプロピルブチル、リン酸ヘプタフルオロブチルプロピルブチル、リン酸トリフルオロエチルジブチル、リン酸ペンタフルオロプロピルジブチル、リン酸ヘプタフルオロブチルジブチル等が挙げられる。リン酸トリス(テトラフルオロプロピル)としては、例えば、リン酸トリス(2,2,3,3−テトラフルオロプロピル)が挙げられる。リン酸トリス(ペンタフルオロプロピル)としては、例えば、リン酸トリス(2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル)が挙げられる。リン酸トリス(トリフルオロエチル)としては、例えば、リン酸トリス(2,2,2−トリフルオロエチル)(以下、TTFEPとも略す)等が挙げられる。リン酸トリス(ヘプタフルオロブチル)としては、例えば、リン酸トリス(1H,1H−ヘプタフルオロブチル)等が挙げられる。リン酸トリス(オクタフルオロペンチル)としては、例えば、リン酸トリス(1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル)等が挙げられる。これらの中でも、高電位における電解液分解の抑制効果が高いことから、下記式(3)で表されるリン酸トリス(2,2,2−トリフルオロエチル)(TTFEP)が好ましい。フッ素含有リン酸エステルは、一種を単独でまたは二種以上を併用して用いることができる。   The fluorine-containing phosphate ester is a solvent with low flammability and low reactivity. The fluorine-containing phosphate ester is not particularly limited. For example, tris (trifluoromethyl) phosphate, tris (trifluoroethyl) phosphate, tris (tetrafluoropropyl) phosphate, tris (pentafluoropropyl) phosphate And tris (heptafluorobutyl) phosphate, tris (octafluoropentyl) phosphate and the like. Further, as the fluorine-containing phosphate ester, for example, trifluoroethyl dimethyl phosphate, bis (trifluoroethyl) methyl phosphate, bis trifluoroethyl ethyl phosphate, pentafluoropropyl dimethyl phosphate, heptafluorobutyl dimethyl phosphate, Trifluoroethylethyl phosphate, Pentafluoropropylmethylethyl phosphate, Hexafluorobutylmethyl ethyl phosphate, Trifluoroethylmethyl phosphate, Pentafluoropropylmethyl propyl phosphate, Hexafluorobutyl methyl propyl phosphate, Phosphoric acid Trifluoroethyl methyl butyl, pentafluoropropyl methyl butyl phosphate, hepta fluorobutyl methyl phosphate, trifluoroethyl diethyl phosphate, pentafluoropropyl diethyl phosphate , Heptafluorobutyl diethyl phosphate, trifluoroethyl ethyl phosphate, pentafluoropropyl ethyl phosphate, heptafluorobutyl ethyl phosphate, trifluoroethyl ethyl phosphate, pentafluoropropyl ethyl phosphate, phosphoric acid Heptafluorobutylethyl butyl, trifluoroethyl dipropyl phosphate, pentafluoropropyl dipropyl phosphate, heptafluorobutyl dipropyl phosphate, trifluoroethyl propyl phosphate, pentafluoropropyl propyl phosphate, heptafluoro phosphate Examples include butyl propyl butyl, trifluoroethyl dibutyl phosphate, pentafluoro propyl dibutyl phosphate, hepta fluoro butyl dibutyl phosphate and the like. Examples of tris (tetrafluoropropyl) phosphate include tris (2,2,3,3-tetrafluoropropyl) phosphate. Examples of tris (pentafluoropropyl) phosphate include tris (2,2,3,3,3-pentafluoropropyl) phosphate. Examples of tris (trifluoroethyl) phosphate include tris (2,2,2-trifluoroethyl) phosphate (hereinafter abbreviated as TTFEP) and the like. Examples of tris (heptafluorobutyl) phosphate include tris (1H, 1H-heptafluorobutyl) phosphate and the like. Examples of tris (octafluoropentyl) phosphate include tris (1H, 1H, 5H-octafluoropentyl) phosphate and the like. Among these, tris (2,2,2-trifluoroethyl) phosphate (TTFEP) represented by the following formula (3) is preferable because the effect of suppressing electrolyte decomposition at a high potential is high. The fluorine-containing phosphate esters can be used alone or in combination of two or more.

Figure 0006500775
Figure 0006500775

非水電解溶媒に含まれるフッ素含有リン酸エステルの含有率は、特に制限されるものではないが、非水電解溶媒中、一般には0体積%以上95体積%以下であり、10体積%以上95体積%以下が好ましく、15体積%以上80体積%以下がより好ましく、20体積%以上70体積%以下がさらに好ましい。フッ素含有リン酸エステルの非水電解溶媒中の含有率が10体積%以上であると、耐電圧性を高める効果がより向上する。また、フッ素含有リン酸エステルの非水電解溶媒中の含有率が95体積%以下であると、電解液のイオン伝導性が向上して電池の充放電レートがより良好になる。   Although the content of the fluorine-containing phosphate ester contained in the non-aqueous electrolytic solvent is not particularly limited, it is generally 0% to 95% by volume in the non-aqueous electrolytic solvent, and 10% to 95%. Volume% or less is preferable, 15 volume% or more and 80 volume% or less are more preferable, and 20 volume% or more and 70 volume% or less are more preferable. When the content of the fluorine-containing phosphate ester in the non-aqueous electrolytic solvent is 10% by volume or more, the effect of enhancing the voltage resistance is further improved. Moreover, the ion conductivity of electrolyte solution improves that the content rate in the non-aqueous electrolysis solvent of fluorine-containing phosphate ester is 95 volume% or less, and the charge / discharge rate of a battery becomes more favorable.

本実施形態において、非水電解溶媒はフッ素化鎖状エーテルを含むことができる。   In the present embodiment, the non-aqueous electrolytic solvent can include a fluorinated linear ether.

フッ素化鎖状エーテルは、耐酸化性が高く、高電位で動作する正極を使用する場合に好ましく用いられる。その結果、充放電サイクルの容量維持率の向上やガス発生を低減することができる。   The fluorinated chain ether is preferably used in the case of using a positive electrode which has high oxidation resistance and operates at a high potential. As a result, it is possible to improve the capacity retention rate of charge and discharge cycles and to reduce gas generation.

フッ素化鎖状エーテルとしては、特に制限されるものではないが、例えば、1,2−エトキシエタン(DEE)またはエトキシメトキシエタン(EME)の一部または全部の水素原子をフッ素原子で置換した構造を有する化合物等が挙げられる。また、フッ素化鎖状エーテルとしては、具体的には、例えば、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル−1,1,2,2−テトラフルオロエチルエーテル、1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,2−トリフルオロエチルエーテル、1H,1H,2’H,3H−デカフルオロジプロピルエーテル、1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル−2,2−ジフルオロエチルエーテル、イソプロピル−1,1,2,2−テトラフルオロエチルエーテル、プロピル−1,1,2,2−テトラフルオロエチルエーテル、1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,3,3−テトラフルオロプロピルエーテル(TFETFPE)、1H,1H,5H−パーフルオロペンチル−1,1,2,2−テトラフルオロエチルエーテル、1H,1H,2’H−パーフルオロジプロピルエーテル、1H−パーフルオロブチル−1H−パーフルオロエチルエーテル、メチルパーフルオロペンチルエーテル、メチルパーフルオロへキシルエーテル、メチル−1,1,3,3,3−ペンタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)プロピルエーテル、1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロピル−2,2,2−トリフルオロエチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、エチル−1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロピルエーテル、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル−1,1,2,2−テトラフルオロエチルエーテル、1H,1H,2’H−パーフルオロジプロピルエーテル、ヘプタフルオロプロピル1,2,2,2‐テトラフルオロエチルエーテル、1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,3,3−テトラフルオロプロピルエーテル、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル−1,1,2,2−テトラフルオロエチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、メチルノナフルオロブチルエーテル等が挙げられる。これらの中でも、耐電圧と沸点などの観点から、1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,3,3−テトラフルオロプロピルエーテル、1H,1H,2’H,3H−デカフルオロジプロピルエーテル、1H,1H,2’H−パーフルオロジプロピルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル等が好ましい。   The fluorinated linear ether is not particularly limited, and for example, a structure in which part or all of hydrogen atoms of 1,2-ethoxyethane (DEE) or ethoxymethoxyethane (EME) are substituted with a fluorine atom And the like. Moreover, as the fluorinated linear ether, specifically, for example, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl-1,1,2,2-tetrafluoroethyl ether, 1,1,2,2 2-tetrafluoroethyl-2,2,2-trifluoroethyl ether, 1H, 1H, 2'H, 3H-decafluorodipropyl ether, 1,1,1,2,3,3-hexafluoropropyl-2 , 2-difluoroethyl ether, isopropyl-1,1,2,2-tetrafluoroethyl ether, propyl-1,1,2,2-tetrafluoroethyl ether, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2 1,2,3,3-tetrafluoropropyl ether (TFE TFPE), 1H, 1H, 5H-perfluoropentyl-1,1,2,2-tetrafluoroethyl ether 1H, 1H, 2′H-perfluorodipropyl ether, 1H-perfluorobutyl-1H-perfluoroethyl ether, methyl perfluoropentyl ether, methyl perfluorohexyl ether, methyl-1,1,3,3 , 3-Pentafluoro-2- (trifluoromethyl) propyl ether, 1,1,2,3,3,3-hexafluoropropyl-2,2,2-trifluoroethyl ether, ethyl nonafluorobutyl ether, ethyl- 1,1,2,3,3,3-hexafluoropropyl ether, 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl-1,1,2,2-tetrafluoroethyl ether, 1H, 1H, 2'H-perfluoro Dipropyl ether, heptafluoropropyl 1,2,2,2-tetrafluoroethyl ether 1,1,2,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl-1,1,2,2-tetrafluoro Ethyl ether, ethyl nonafluorobutyl ether, methyl nonafluorobutyl ether and the like can be mentioned. Among these, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether, 1H, 1H, 2'H, 3H-decafluoro from the viewpoint of withstand voltage and boiling point etc. Dipropyl ether, 1H, 1H, 2′H-perfluorodipropyl ether, ethyl nonafluorobutyl ether and the like are preferable.

鎖状エーテルは、鎖状カーボネートと同様に電解液の粘度を低減する効果がある。したがって、例えば、鎖状エーテルは、鎖状カーボネート、カルボン酸エステルの代わりに使用することが可能であり、また、鎖状カーボネート、カルボン酸エステルと併用することも可能である。   The chain ether has an effect of reducing the viscosity of the electrolytic solution as the chain carbonate. Thus, for example, linear ethers can be used in place of linear carbonates and carboxylic esters, and can also be used in combination with linear carbonates and carboxylic esters.

鎖状エーテルは、炭素数が小さい場合、沸点が低くなる傾向があるため、電池の高温動作時に気化してしまう場合がある。一方、炭素数が大きすぎると、鎖状エーテルの粘度が高くなって、電解液の導電性が下がる場合がある。したがって、炭素数は4以上10以下であることが好ましい。このような理由から、本実施形態において、フッ素化鎖状エーテルは下記式(4)で表されることが好ましい。   Since the chain ether tends to have a low boiling point when the carbon number is small, it may be vaporized during high temperature operation of the battery. On the other hand, when the carbon number is too large, the viscosity of the chain ether may be increased, and the conductivity of the electrolytic solution may be reduced. Therefore, it is preferable that carbon number is four or more and ten or less. For these reasons, in the present embodiment, the fluorinated linear ether is preferably represented by the following formula (4).

2n+1−l−O−C2m+1−k(4)
[式(4)中、nは1、2、3、4、5または6であり、mは1、2、3または4であり、lは0から2n+1までのいずれかの整数であり、kは0から2m+1までのいずれかの整数であり、lおよびkのうち少なくとも一方は1以上の整数である。]
C n H 2n + 1-l F l -O-C m H 2m + 1-k F k (4)
[In the formula (4), n is 1, 2, 3, 4, 5 or 6; m is 1, 2, 3 or 4; l is any integer from 0 to 2n + 1; Is an integer from 0 to 2m + 1, and at least one of l and k is an integer of 1 or more. ]

式(4)で示されるフッ素化鎖状エーテルにおいて、フッ素置換量が少ないと、フッ素化鎖状エーテルが高電位の正極と反応することにより電池の容量維持率が低下したり、ガスが発生したりする場合がある。一方、フッ素置換量が多すぎると、フッ素化鎖状エーテルの他の溶媒との相溶性が低下したり、フッ素化鎖状エーテルの沸点が下がったりする場合がある。このような理由から、フッ素置換量は、10%以上90%以下であることが好ましく、20%以上85%以下であることがさらに好ましく、30%以上80%以上であることがさらに好ましい。つまり、式(4)のl、m、nが以下の関係式を満たすことが好ましい。   In the fluorinated chain ether represented by the formula (4), when the amount of fluorine substitution is small, the fluorinated chain ether reacts with the positive electrode of high potential to lower the capacity retention of the battery or generate gas. May be On the other hand, when the amount of fluorine substitution is too large, the compatibility of the fluorinated chain ether with other solvents may be lowered, or the boiling point of the fluorinated chain ether may be lowered. From such reasons, the fluorine substitution amount is preferably 10% to 90%, more preferably 20% to 85%, and still more preferably 30% to 80%. That is, it is preferable that l, m, n of Formula (4) satisfy the following relational expressions.

0.1≦(l+k)/(2n+2m+2)≦0.9   0.1 ≦ (l + k) / (2 n + 2 m + 2) ≦ 0.9

また、フッ素化鎖状エーテルの含有率は、特に制限されるものではないが、非水電解溶媒中0.1体積%以上70体積%以下が好ましい。フッ素化鎖状エーテルの非水電解溶媒中の含有率が0.1体積%以上であると、電解液の粘度を下げることができ、導電性を高めることができる。また、耐酸化性を高める効果が得られる。また、フッ素化鎖状エーテルの非水電解溶媒中の含有率が70体積%以下であると、電解液の導電性を高く保つことが可能であり、また、電解液の相溶性を確保することができる。また、フッ素化鎖状エーテルの非水電解溶媒中の含有率は、1体積%以上がより好ましく、5体積%以上がさらに好ましく、10体積%以上が特に好ましい。また、フッ素化鎖状エーテルの非水電解溶媒中の含有率は、65体積%以下がより好ましく、60体積%以下がさらに好ましく、55体積%以下が特に好ましい。   The content of the fluorinated chain ether is not particularly limited, but is preferably 0.1% by volume or more and 70% by volume or less in the non-aqueous electrolytic solvent. The viscosity of electrolyte solution can be lowered | hung as the content rate in the non-aqueous electrolysis solvent of fluorinated chain | strand-shaped ether is 0.1 volume% or more, and electroconductivity can be improved. In addition, the effect of enhancing the oxidation resistance can be obtained. In addition, when the content of the fluorinated chain ether in the non-aqueous electrolytic solvent is 70% by volume or less, the conductivity of the electrolytic solution can be kept high, and the compatibility of the electrolytic solution is ensured. Can. Moreover, 1 volume% or more is more preferable, 5 volume% or more is more preferable, and, as for the content rate in the non-aqueous electrolysis solvent of fluorinated chain | strand-shaped ether, 10 volume% or more is especially preferable. Moreover, 65 volume% or less is more preferable, 60 volume% or less is more preferable, and, as for the content rate in the non-aqueous electrolysis solvent of fluorinated chain | strand-shaped ether, 55 volume% or less is especially preferable.

フッ素化鎖状エーテルは、一種を単独で、または二種以上を組み合わせて使用してもよい。   The fluorinated linear ethers may be used alone or in combination of two or more.

本実施形態において、非水電解溶媒は、上記以外に以下のものを含んでいても良い。   In the present embodiment, the non-aqueous electrolytic solvent may include the following in addition to the above.

非水電解溶媒は、引火性が低く反応性も低いフッ素化ジエーテル化合物を含んでも良い。   The non-aqueous electrolytic solvent may contain a fluorinated diether compound having low flammability and low reactivity.

式(5):
O−(RO)−R (5)
で表されるフッ素化ジエーテル化合物において、RおよびRは、それぞれ独立して、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基であり、Rはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキレン基であり、ただしR、RおよびRに含まれる水素原子の少なくとも一つはフッ素原子で置換されている。
Formula (5):
R 1 O- (R 2 O) n -R 3 (5)
In the fluorinated diether compound represented by the formula, R 1 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, and R 2 is substituted with a fluorine atom even if an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, provided that at least one of the hydrogen atoms contained in R 1, R 2 and R 3 is substituted with a fluorine atom.

およびRの炭素数は、1以上3以下がより好ましい。好ましい実施形態において、RおよびRはフッ素含有アルキル基であり、例えばトリフルオロメチル、トリフルオロエチル、テトラフルオロプロピル、ペンタフルオロプロピルおよびヘプタフルオロブチル等を挙げることができる。フッ素の置換位置は任意であり、例えば2,2,2−トリフルオロエチル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル等を挙げることができるがこれらに限定されない。The carbon number of R 1 and R 3 is more preferably 1 or more and 3 or less. In a preferred embodiment, R 1 and R 3 are fluorine-containing alkyl groups, and examples include trifluoromethyl, trifluoroethyl, tetrafluoropropyl, pentafluoropropyl and heptafluorobutyl. The position of substitution of fluorine is arbitrary and, for example, 2,2,2-trifluoroethyl, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl etc. may be mentioned. Although it can be, it is not limited to these.

の炭素数は、1以上3以下がより好ましい。例えばメチレン、エチレン、1,2−プロピレン、1,3−プロピレン、ブチレンおよびそれらのフッ素置換基を挙げることができる。特に、エチレン、1,2−プロピレンおよび1,3−プロピレンが好ましい。また、好ましい実施形態において、Rは無置換のアルキレン基である。nは、好ましくは1または2であり、さらに好ましくは1である。The carbon number of R 2 is more preferably 1 or more and 3 or less. Mention may be made, for example, of methylene, ethylene, 1,2-propylene, 1,3-propylene, butylene and their fluorine substituents. In particular, ethylene, 1,2-propylene and 1,3-propylene are preferred. In a preferred embodiment, R 2 is a non-substituted alkylene group. n is preferably 1 or 2, and more preferably 1.

フッ素化ジエーテル化合物は、下記式(6)で表される化合物であることがより好ましい。   The fluorinated diether compound is more preferably a compound represented by the following formula (6).

CFCHOCHCHOCHCF (6)CF 3 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CF 3 (6)

フッ素化ジエーテル化合物を含有する場合、非水電解溶媒中の含有率は、特に限定されるものではないが、例えば、0.1体積%以上、より好ましくは0.5体積%以上、さらに好ましくは0.9体積%以上である。一方、含有率の上限については、フッ素含有リン酸エステルの含有量および他の有機溶媒の含有量により適宜変更することが可能であり、典型的には90体積%以下、好ましくは50体積%以下である。フッ素化ジエーテル化合物の含有量は、比較的少量でもよく、従って、好ましい実施形態において、フッ素化ジエーテル化合物の含有量は、好ましくは20体積%、より好ましくは10体積%以下である。   When the fluorinated diether compound is contained, the content in the non-aqueous electrolytic solvent is not particularly limited, but, for example, 0.1% by volume or more, more preferably 0.5% by volume or more, further preferably It is 0.9% by volume or more. On the other hand, the upper limit of the content can be appropriately changed according to the content of the fluorine-containing phosphate and the content of the other organic solvent, and typically 90% by volume or less, preferably 50% by volume or less It is. The content of the fluorinated diether compound may be relatively small, therefore in a preferred embodiment the content of the fluorinated diether compound is preferably 20% by volume, more preferably 10% by volume or less.

非水電解液は、環状カーボネートまたは鎖状カーボネートをさらに含むことができる。   The non-aqueous electrolyte can further include cyclic carbonate or linear carbonate.

環状カーボネートは比誘電率が大きいため、添加により支持塩の解離性が向上し、十分な導電性を付与しやすくなる。また、鎖状カーボネートは、粘度が小さいため、添加により電解液の粘度が下がるので、電解液におけるイオン移動度が向上するという利点がある。また、環状カーボネートおよび鎖状カーボネートは、耐電圧性および導電率が高いことから、フッ素含有リン酸エステルとの混合に適している。   Since the cyclic carbonate has a large relative dielectric constant, the addition thereof improves the dissociability of the support salt and facilitates the provision of sufficient conductivity. Moreover, since the chain carbonate has a small viscosity, the viscosity of the electrolytic solution is lowered by the addition, so that there is an advantage that the ion mobility in the electrolytic solution is improved. In addition, cyclic carbonates and linear carbonates are suitable for mixing with fluorine-containing phosphates because of their high voltage resistance and high conductivity.

プロピレンカーボネート以外の環状カーボネートとしては、特に制限されるものではないが、例えば、エチレンカーボネート(EC)、ブチレンカーボネート(BC)およびビニレンカーボネート(VC)等を挙げることができる。   Although it does not restrict | limit especially as cyclic carbonates other than a propylene carbonate, For example, ethylene carbonate (EC), butylene carbonate (BC), vinylene carbonate (VC) etc. can be mentioned.

環状カーボネートは、一種を単独でまたは二種以上を併用して用いることができる。   The cyclic carbonates can be used alone or in combination of two or more.

環状カーボネートを含有する場合、非水電解溶媒中の含有率は、支持塩の解離度を高める効果と電解液の導電性を高める効果の観点から、0.1体積%以上が好ましく、5体積%以上がより好ましく、10体積%以上がさらに好ましく、15体積%以上が特に好ましい。また、環状カーボネートの非水電解溶媒中の含有率は、同様の観点から、70体積%以下が好ましく、50体積%以下がより好ましく、40体積%以下がさらに好ましい。   When the cyclic carbonate is contained, the content in the non-aqueous electrolytic solvent is preferably 0.1% by volume or more, and 5% by volume from the viewpoint of the effect of enhancing the dissociation degree of the support salt and the effect of enhancing the conductivity of the electrolytic solution. The above is more preferable, 10% by volume or more is more preferable, and 15% by volume or more is particularly preferable. From the same viewpoint, the content of the cyclic carbonate in the non-aqueous electrolytic solvent is preferably 70% by volume or less, more preferably 50% by volume or less, and still more preferably 40% by volume or less.

鎖状カーボネートとしては、特に制限されるものではないが、例えば、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジプロピルカーボネート(DPC)等を挙げることができる。また、鎖状カーボネートは、フッ素化鎖状カーボネートを含む。フッ素化鎖状カーボネートとしては、例えば、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジプロピルカーボネート(DPC)等の一部または全部の水素原子をフッ素原子に置換した構造を有する化合物等を挙げることができる。フッ素化鎖状カーボネートとしては、より具体的には、例えば、ビス(フルオロエチル)カーボネート、3−フルオロプロピルメチルカーボネート、3,3,3−トリフルオロプロピルメチルカーボネート、2,2,2−トリフルオロエチルメチルカーボネート、2,2,2−トリフルオロエチルエチルカーボネート、モノフルオロメチルメチルカーボネート、メチル2,2,3,3,テトラフルオロプロピルカーボネート、エチル2,2,3,3,テトラフルオロプロピルカーボネート、ビス(2,2,3,3,テトラフルオロプロピル)カーボネート、ビス(2,2,2トリフルオロエチル)カーボネート、1−モノフルオロエチルエチルカーボネート、1−モノフルオロエチルメチルカーボネート、2−モノフルオロエチルメチルカーボネート、ビス(1−モノフルオロエチル)カーボネート、ビス(2−モノフルオロエチル)カーボネート、ビス(モノフルオロメチル)カーボネート等が挙げられる。これらの中でも、ジメチルカーボネート、2,2,2−トリフルオロエチルメチルカーボネート、モノフルオロメチルメチルカーボネート、メチル2,2,3,3,テトラフルオロプロピルカーボネート等が耐電圧性と導電率の観点から好ましい。鎖状カーボネートは、一種を単独でまたは二種以上を併用して用いることができる。   The linear carbonate is not particularly limited, and examples thereof include dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC) and the like. In addition, linear carbonates include fluorinated linear carbonates. As the fluorinated linear carbonate, for example, part or all of hydrogen atoms such as ethyl methyl carbonate (EMC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), etc. are substituted by fluorine atoms The compound etc. which have a structure can be mentioned. More specifically, as fluorinated linear carbonate, for example, bis (fluoroethyl) carbonate, 3-fluoropropyl methyl carbonate, 3,3,3-trifluoropropyl methyl carbonate, 2,2,2-trifluoro Ethyl methyl carbonate, 2,2,2-trifluoroethyl ethyl carbonate, monofluoromethyl methyl carbonate, methyl 2,2,3,3, tetrafluoropropyl carbonate, ethyl 2,2,3,3, tetrafluoropropyl carbonate, Bis (2,2,3,3, tetrafluoropropyl) carbonate, bis (2,2,2 trifluoroethyl) carbonate, 1-monofluoroethylethyl carbonate, 1-monofluoroethyl methyl carbonate, 2-monofluoroethyl Methyl car , Bis (1-mono-fluoroethyl) carbonate, bis (2-monofluoroethyl) carbonate, bis (monofluoromethyl) carbonate. Among these, dimethyl carbonate, 2,2,2-trifluoroethyl methyl carbonate, monofluoromethyl methyl carbonate, methyl 2,2,3,3, tetrafluoropropyl carbonate and the like are preferable from the viewpoint of voltage resistance and conductivity. . The linear carbonates can be used alone or in combination of two or more.

鎖状カーボネートは、「−OCOO−」構造に付加する置換基の炭素数が小さい場合、粘度が低いという利点がある。一方、炭素数が大きすぎると、電解液の粘度が高くなってLiイオンの導電性が下がる場合がある。このような理由から、鎖状カーボネートの「−OCOO−」構造に付加する2つの置換基の総炭素数は2以上6以下であることが好ましい。また、「−OCOO−」構造に付加する置換基がフッ素原子を含有する場合、電解液の耐酸化性が向上する。このような理由から、鎖状カーボネートは下記式(7)で表されるフッ素化鎖状カーボネートであることが好ましい。   The linear carbonate has an advantage of low viscosity when the carbon number of the substituent added to the “—OCOO—” structure is small. On the other hand, when the carbon number is too large, the viscosity of the electrolytic solution may be increased to lower the conductivity of Li ions. From such reasons, it is preferable that the total carbon number of the two substituents added to the "-OCOO-" structure of the linear carbonate is 2 or more and 6 or less. When the substituent added to the “—OCOO—” structure contains a fluorine atom, the oxidation resistance of the electrolytic solution is improved. From these reasons, the linear carbonate is preferably a fluorinated linear carbonate represented by the following formula (7).

2n+1−l−OCOO−C2m+1−k(7)
[式(7)中、nは1、2または3であり、mは1、2または3であり、lは0から2n+1までのいずれかの整数であり、kは0から2m+1までのいずれかの整数であり、lおよびkの少なくとも一方は1以上の整数である。]
C n H 2n + 1-l F l -OCOO-C m H 2m + 1-k F k (7)
[In the formula (7), n is 1, 2 or 3; m is 1, 2 or 3; l is an integer from 0 to 2n + 1; k is from 0 to 2m + 1 And at least one of l and k is an integer of 1 or more. ]

式(7)で示されるフッ素化鎖状カーボネートにおいて、フッ素置換量が少ないと、フッ素化鎖状カーボネートが高電位の正極と反応することにより電池の容量維持率が低下したり、ガスが発生したりする場合がある。一方、フッ素置換量が多すぎると、鎖状カーボネートの他の溶媒との相溶性が低下したり、鎖状カーボネートの沸点が下がったりする場合がある。このような理由から、フッ素置換量は、1%以上90%以下であることが好ましく、5%以上85%以下であることがより好ましく、10%以上80%以下であることがさらに好ましい。つまり、式(7)のl、m、nが以下の関係式を満たすことが好ましい。   In the fluorinated linear carbonate represented by the formula (7), when the amount of fluorine substitution is small, the fluorinated linear carbonate reacts with the positive electrode of high potential to lower the capacity retention of the battery or generate gas. May be On the other hand, when the amount of fluorine substitution is too large, the compatibility of the linear carbonate with other solvents may be lowered, or the boiling point of the linear carbonate may be lowered. From such reasons, the fluorine substitution amount is preferably 1% to 90%, more preferably 5% to 85%, and still more preferably 10% to 80%. That is, it is preferable that l, m, n of Formula (7) satisfy the following relational expressions.

0.01≦(l+k)/(2n+2m+2)≦0.9   0.01 ≦ (l + k) / (2 n + 2 m + 2) ≦ 0.9

鎖状カーボネートは、電解液の粘度を下げる効果があり、電解液の導電率を高めることができる。これらの観点から、鎖状カーボネートを含有する場合、非水電解溶媒中の含有量は、0.1体積%以上が好ましく、0.5体積%以上がより好ましく、1.0体積%以上がさらに好ましい。また、鎖状カーボネートの非水電解溶媒中の含有率は、90体積%以下が好ましく、80体積%以下がより好ましく、70体積%以下がさらに好ましい。   The linear carbonate has the effect of lowering the viscosity of the electrolytic solution, and can increase the conductivity of the electrolytic solution. From these viewpoints, when containing a linear carbonate, the content in the non-aqueous electrolytic solvent is preferably 0.1% by volume or more, more preferably 0.5% by volume or more, and further preferably 1.0% by volume or more preferable. Moreover, 90 volume% or less is preferable, as for the content rate in the non-aqueous electrolysis solvent of a linear carbonate, 80 volume% or less is more preferable, and 70 volume% or less is more preferable.

また、フッ素化鎖状カーボネートを含有する場合、非水電解溶媒中の含有率は、特に制限されるものではないが、0.1体積%以上70体積%以下が好ましい。フッ素化鎖状カーボネートの非水電解溶媒中の含有率が0.1体積%以上であると、電解液の粘度を下げることができ、導電性を高めることができる。また、耐酸化性を高める効果が得られる。また、フッ素化鎖状カーボネートの非水電解溶媒中の含有率が70体積%以下であると、電解液の導電性を高く保つことが可能である。また、フッ素化鎖状カーボネートの非水電解溶媒中の含有率は、1体積%以上がより好ましく、5体積%以上がさらに好ましく、10体積%以上が特に好ましい。また、フッ素化鎖状カーボネートの非水電解溶媒中の含有率は、65体積%以下がより好ましく、60体積%以下がさらに好ましく、55体積%以下が特に好ましい。   When the fluorinated linear carbonate is contained, the content in the non-aqueous electrolytic solvent is not particularly limited, but is preferably 0.1% by volume or more and 70% by volume or less. The viscosity of an electrolyte solution can be lowered | hung as the content rate in the non-aqueous electrolysis solvent of a fluorinated linear carbonate is 0.1 volume% or more, and electroconductivity can be improved. In addition, the effect of enhancing the oxidation resistance can be obtained. In addition, when the content of the fluorinated linear carbonate in the non-aqueous electrolytic solvent is 70% by volume or less, it is possible to keep the conductivity of the electrolytic solution high. Moreover, 1 volume% or more is more preferable, 5 volume% or more is further more preferable, and, as for the content rate in the non-aqueous electrolysis solvent of fluorinated linear carbonate, 10 volume% or more is especially preferable. Moreover, 65 volume% or less is more preferable, 60 volume% or less is further more preferable, and 55 volume% or less is especially preferable as for the content rate in the non-aqueous electrolysis solvent of fluorinated linear carbonate.

また、非水電解溶媒は、カルボン酸エステルを含んでもよい。   The non-aqueous electrolytic solvent may also contain a carboxylic acid ester.

カルボン酸エステルとしては、特に制限されるものではないが、例えば、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、ギ酸エチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酢酸メチル、ギ酸メチル等が挙げられる。また、カルボン酸エステルは、フッ素化カルボン酸エステルも含み、フッ素化カルボン酸エステルとしては、例えば、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、ギ酸エチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酢酸メチル、またはギ酸メチルの一部または全部の水素原子をフッ素原子で置換した構造を有する化合物等が挙げられる。また、フッ素化カルボン酸エステルとしては、具体的には、例えば、ペンタフルオロプロピオン酸エチル、3,3,3−トリフルオロプロピオン酸エチル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピオン酸メチル、酢酸2,2−ジフルオロエチル、ヘプタフルオロイソ酪酸メチル、2,3,3,3−テトラフルオロプロピオン酸メチル、ペンタフルオロプロピオン酸メチル、2−(トリフルオロメチル)−3,3,3−トリフルオロプロピオン酸メチル、ヘプタフルオロ酪酸エチル、3,3,3−トリフルオロプロピオン酸メチル、酢酸2,2,2−トリフルオロエチル、トリフルオロ酢酸イソプロピル、トリフルオロ酢酸tert−ブチル、4,4,4−トリフルオロ酪酸エチル、4,4,4−トリフルオロ酪酸メチル、2,2−ジフルオロ酢酸ブチル、ジフルオロ酢酸エチル、トリフルオロ酢酸n−ブチル、酢酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、3−(トリフルオロメチル)酪酸エチル、テトラフルオロ−2−(メトキシ)プロピオン酸メチル、3,3,3−トリフルオロプロピオン酸3,3,3トリフルオロプロピル、ジフルオロ酢酸メチル、トリフルオロ酢酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、酢酸1H,1H−ヘプタフルオロブチル、ヘプタフルオロ酪酸メチル、トリフルオロ酢酸エチル等が挙げられる。これらの中でも、耐電圧と沸点などの観点から、カルボン酸エステルとしては、プロピオン酸エチル、酢酸メチル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピオン酸メチル、トリフルオロ酢酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピルが好ましい。カルボン酸エステルは、鎖状カーボネートと同様に電解液の粘度を低減する効果がある。したがって、例えば、カルボン酸エステルは、鎖状カーボネートの代わりに使用することが可能であり、また、鎖状カーボネートと併用することも可能である。   The carboxylic acid ester is not particularly limited, and examples thereof include ethyl acetate, methyl propionate, ethyl formate, ethyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, methyl acetate, methyl formate and the like. In addition, the carboxylic acid ester also includes a fluorinated carboxylic acid ester, and as the fluorinated carboxylic acid ester, for example, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl formate, ethyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, ethyl butyrate, methyl acetate or formate The compound etc. which have the structure which substituted the hydrogen atom of one part or all part of methyl with the fluorine atom are mentioned. Moreover, as the fluorinated carboxylic acid ester, specifically, for example, ethyl pentafluoropropionate, ethyl 3,3,3-trifluoropropionate, methyl 2,2,3,3-tetrafluoropropionate, acetic acid 2,2-Difluoroethyl, methyl heptafluoroisobutyrate, methyl 2,3,3,3-tetrafluoropropionate, methyl pentafluoropropionate, 2- (trifluoromethyl) -3,3,3-trifluoropropion Methyl acid, ethyl heptafluorobutyrate, methyl 3,3,3-trifluoropropionate, 2,2,2-trifluoroethyl acetate, isopropyl trifluoroacetate, tert-butyl trifluoroacetate, 4,4,4-trifluoride Ethyl fluorobutyrate, methyl 4,4,4-trifluorobutyrate, 2,2-difluoro Butyl difluoroacetate, ethyl difluoroacetate, n-butyl trifluoroacetate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl acetate, ethyl 3- (trifluoromethyl) butyrate, methyl tetrafluoro-2- (methoxy) propionate, 3 3,3,3-trifluoropropionic acid 3,3,3 trifluoropropyl, methyl difluoroacetate, trifluoroacetate 2,2,3,3-tetrafluoropropyl, acetic acid 1H, 1H-heptafluorobutyl, methyl heptafluorobutyrate , Ethyl trifluoroacetate and the like. Among these, from the viewpoint of withstand voltage and boiling point, as the carboxylic acid ester, ethyl propionate, methyl acetate, methyl 2,2,3,3-tetrafluoropropionate, trifluoroacetic acid 2,2,3,3 -Tetrafluoropropyl is preferred. The carboxylic acid ester has an effect of reducing the viscosity of the electrolytic solution, like the linear carbonate. Thus, for example, carboxylic esters can be used instead of linear carbonates, and can also be used in combination with linear carbonates.

鎖状カルボン酸エステルは、「−COO−」構造に付加する置換基の炭素数が小さい場合、粘度が低いという特長があるが、沸点も低くなる傾向がある。沸点が低い鎖状カルボン酸エステルは電池の高温動作時に気化してしまう場合がある。一方、炭素数が大きすぎると、電解液の粘度が高くなって導電性が下がる場合がある。このような理由から、鎖状カルボン酸エステルの「−COO−」構造に付加する2つの置換基の総炭素数は3以上8以下であることが好ましい。   The chain carboxylic acid ester has a feature that the viscosity is low when the carbon number of the substituent added to the "-COO-" structure is small, but the boiling point also tends to be low. The linear carboxylic acid ester having a low boiling point may be vaporized during high temperature operation of the battery. On the other hand, if the carbon number is too large, the viscosity of the electrolyte may be increased to lower the conductivity. From such reasons, it is preferable that the total carbon number of the two substituents added to the "-COO-" structure of the linear carboxylic acid ester is 3 or more and 8 or less.

また、「−COO−」構造に付加する置換基がフッ素原子を含有する場合、電解液の耐酸化性を向上することができる。このような理由から、鎖状カルボン酸エステルは下記式(8)で表されるフッ素化鎖状カルボン酸エステルであることが好ましい。   Moreover, when the substituent added to a "-COO-" structure contains a fluorine atom, the oxidation resistance of electrolyte solution can be improved. From these reasons, the chain carboxylic acid ester is preferably a fluorinated chain carboxylic acid ester represented by the following formula (8).

2n+1−l−COO−C2m+1−k(8)
[式(8)中、nは1、2、3または4であり、mは1、2、3または4であり、lは0から2n+1までのいずれかの整数であり、kは0から2m+1までのいずれかの整数であり、lおよびkの少なくとも一方は1以上の整数である。]
C n H 2n + 1-l F l -COO-C m H 2m + 1-k F k (8)
[Wherein n is 1, 2, 3 or 4; m is 1, 2, 3 or 4; l is any integer from 0 to 2n + 1; k is 0 to 2m + 1 And at least one of l and k is an integer of 1 or more. ]

式(8)で示されるフッ素化鎖状カルボン酸エステルにおいて、フッ素置換量が少ないと、フッ素化鎖状カルボン酸エステルが高電位の正極と反応することにより電池の容量維持率が低下したり、ガスが発生したりする場合がある。一方、フッ素置換量が多すぎると、鎖状カルボン酸エステルの他の溶媒との相溶性が低下したり、フッ素化鎖状カルボン酸エステルの沸点が下がったりする場合がある。このような理由から、フッ素置換量は、1%以上90%以下であることが好ましく、10%以上85%以下であることがより好ましく、20%以上80%以下であることがさらに好ましい。つまり、式(8)のl、m、nが以下の関係式を満たすことが好ましい。   In the fluorinated linear carboxylic acid ester represented by the formula (8), when the amount of fluorine substitution is small, the fluorinated linear carboxylic acid ester reacts with the positive electrode of high potential to lower the capacity retention of the battery, Gas may be generated. On the other hand, if the amount of fluorine substitution is too large, the compatibility of the linear carboxylic acid ester with other solvents may be reduced, or the boiling point of the fluorinated linear carboxylic acid ester may be lowered. From such reasons, the fluorine substitution amount is preferably 1% to 90%, more preferably 10% to 85%, and still more preferably 20% to 80%. That is, it is preferable that l, m, n of Formula (8) satisfy the following relational expressions.

0.01≦(l+k)/(2n+2m+2)≦0.9   0.01 ≦ (l + k) / (2 n + 2 m + 2) ≦ 0.9

カルボン酸エステルを含有する場合、非水電解溶媒中の含有率は、0.1体積以上が好ましく、0.2体積%以上がより好ましく、0.5体積%以上がさらに好ましく、1体積%以上が特に好ましい。カルボン酸エステルの非水電解溶媒中の含有率は、50体積%以下が好ましく、20体積%以下がより好ましく、15体積%以下がさらに好ましく、10体積%以下が特に好ましい。カルボン酸エステルの含有率を0.1体積%以上とすることにより、低温特性をより向上でき、また導電率をより向上できる。また、カルボン酸エステルの含有率を50体積%以下とすることにより、電池を高温放置した場合に蒸気圧が高くなりすぎることを低減することができる。   When the carboxylic acid ester is contained, the content in the non-aqueous electrolytic solvent is preferably 0.1 volume or more, more preferably 0.2 volume% or more, and still more preferably 0.5 volume% or more, 1 volume% or more Is particularly preferred. The content of the carboxylic acid ester in the non-aqueous electrolytic solvent is preferably 50% by volume or less, more preferably 20% by volume or less, further preferably 15% by volume or less, and particularly preferably 10% by volume or less. By setting the content of the carboxylic acid ester to 0.1% by volume or more, the low temperature characteristics can be further improved, and the conductivity can be further improved. Moreover, when the content rate of carboxylic acid ester is 50 volume% or less, when a battery is left to stand at high temperature, it can reduce that a vapor pressure becomes high too much.

また、フッ素化鎖状カルボン酸エステルを含有する場合、非水電解溶媒中の含有率は、特に制限されるものではないが、0.1体積%以上50体積%以下が好ましい。フッ素化鎖状カルボン酸エステルの非水電解溶媒中の含有率が0.1体積%以上であると、電解液の粘度を下げることができ、導電性を高めることができる。また、耐酸化性を高める効果が得られる。また、フッ素化鎖状カルボン酸エステルの非水電解溶媒中の含有率が50体積%以下であると、電解液の導電性を高く保つことが可能であり、電解液の相溶性を確保することができる。また、フッ素化鎖状カルボン酸エステルの非水電解溶媒中の含有率は、1体積%以上がより好ましく、5体積%以上がさらに好ましく、10体積%以上が特に好ましい。また、フッ素化鎖状カルボン酸エステルの非水電解溶媒中の含有率は、45体積%以下がより好ましく、40体積%以下がさらに好ましく、35体積%以下が特に好ましい。   Moreover, when it contains fluorinated chain | strand-shaped carboxylic acid ester, although the content rate in a non-aqueous electrolysis solvent is not restrict | limited in particular, 0.1 volume% or more and 50 volume% or less are preferable. The viscosity of electrolyte solution can be lowered | hung as the content rate in the non-aqueous electrolysis solvent of fluorinated chain | strand-shaped carboxylate ester is 0.1 volume% or more, and electroconductivity can be improved. In addition, the effect of enhancing the oxidation resistance can be obtained. In addition, when the content of the fluorinated linear carboxylic acid ester in the non-aqueous electrolytic solvent is 50% by volume or less, the conductivity of the electrolytic solution can be kept high, and the compatibility of the electrolytic solution is ensured. Can. Moreover, 1 volume% or more is more preferable, 5 volume% or more is further more preferable, and, as for the content rate in the non-aqueous electrolysis solvent of fluorinated linear carboxylic acid ester, 10 volume% or more is especially preferable. Moreover, 45 volume% or less is more preferable, 40 volume% or less is further more preferable, and, as for the content rate in the non-aqueous electrolysis solvent of fluorinated linear carboxylic acid ester, 35 volume% or less is especially preferable.

非水電解溶媒は、下記式(9)で表されるアルキレンビスカーボネートを含んでもよい。アルキレンビスカーボネートの耐酸化性は、鎖状カーボネートと同等かやや高いことから、電解液の耐電圧性を向上することができる。   The non-aqueous electrolytic solvent may contain an alkylene bis carbonate represented by the following formula (9). The oxidation resistance of the alkylene biscarbonate is equal to or slightly higher than that of the linear carbonate, and therefore, the voltage resistance of the electrolytic solution can be improved.

Figure 0006500775
[式(9)中、RおよびRは、それぞれ独立に、置換または無置換のアルキル基を表す。Rは、置換または無置換のアルキレン基を表す。]
Figure 0006500775
[In Formula (9), R 4 and R 6 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group. R 5 represents a substituted or unsubstituted alkylene group. ]

式(9)において、アルキル基は、直鎖状または分岐鎖状のものを含み、炭素数が1〜6であることが好ましく、炭素数が1〜4であることがより好ましい。アルキレン基は、二価の飽和炭化水素基であり、直鎖状または分岐鎖状のものを含み、炭素数が1〜4であることが好ましく、炭素数が1〜3であることがより好ましい。   In Formula (9), the alkyl group includes linear or branched ones, preferably has 1 to 6 carbon atoms, and more preferably 1 to 4 carbon atoms. The alkylene group is a divalent saturated hydrocarbon group, and includes linear or branched ones, preferably having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms. .

式(9)で表されるアルキレンビスカーボネートとしては、例えば、1,2−ビス(メトキシカルボニルオキシ)エタン、1,2−ビス(エトキシカルボニルオキシ)エタン、1,2−ビス(メトキシカルボニルオキシ)プロパン、または1−エトキシカルボニルオキシ−2−メトキシカルボニルオキシエタン等が挙げられる。これらの中でも、1,2−ビス(メトキシカルボニルオキシ)エタンが好ましい。   As the alkylene biscarbonate represented by the formula (9), for example, 1,2-bis (methoxycarbonyloxy) ethane, 1,2-bis (ethoxycarbonyloxy) ethane, 1,2-bis (methoxycarbonyloxy) Propane or 1-ethoxycarbonyloxy-2-methoxycarbonyloxyethane and the like can be mentioned. Among these, 1,2-bis (methoxycarbonyloxy) ethane is preferable.

アルキレンビスカーボネートを含有する場合、非水電解溶媒中の含有率は、0.1体積%以上が好ましく、0.5体積%以上がより好ましく、1体積%以上がさらに好ましく、1.5体積%以上が特に好ましい。アルキレンビスカーボネートの非水電解溶媒中の含有率は、70体積%以下が好ましく、60体積%以下がより好ましく、50体積%以下がさらに好ましく、40体積%以下が特に好ましい。   When the alkylene bis carbonate is contained, the content in the non-aqueous electrolytic solvent is preferably 0.1% by volume or more, more preferably 0.5% by volume or more, and still more preferably 1% by volume or more, 1.5% by volume The above is particularly preferable. 70 volume% or less is preferable, 60 volume% or less is more preferable, 50 volume% or less is further more preferable, and 40 volume% or less is especially preferable for the content rate in the non-aqueous electrolysis solvent of alkylene bis carbonate.

アルキレンビスカーボネートは誘電率が低い材料である。そのため、例えば、鎖状カーボネートの代わりに使用することが可能であり、または鎖状カーボネートと併用することが可能である。   Alkylene bis carbonate is a material with a low dielectric constant. Thus, for example, it can be used instead of or in combination with linear carbonates.

非水電解溶媒は、鎖状エーテルを含むことができる。   The non-aqueous electrolytic solvent can include a linear ether.

鎖状エーテルとしては、特に制限されるものではないが、例えば、1,2−エトキシエタン(DEE)若しくはエトキシメトキシエタン(EME)等が挙げられる。鎖状エーテルは、鎖状カーボネートと同様に電解液の粘度を低減する効果がある。したがって、例えば、鎖状エーテルは、鎖状カーボネート、カルボン酸エステルの代わりに使用することが可能であり、また、鎖状カーボネート、カルボン酸エステルと併用することも可能である。   The chain ether is not particularly limited, and examples thereof include 1,2-ethoxyethane (DEE) and ethoxymethoxyethane (EME). The chain ether has an effect of reducing the viscosity of the electrolytic solution as the chain carbonate. Thus, for example, linear ethers can be used in place of linear carbonates and carboxylic esters, and can also be used in combination with linear carbonates and carboxylic esters.

鎖状エーテルは、炭素数が小さい場合、沸点が低くなる傾向があるため、電池の高温動作時に気化してしまう場合がある。一方、炭素数が大きすぎると、鎖状エーテルの粘度が高くなって、電解液の導電性が下がる場合がある。したがって、炭素数は4以上10以下であることが好ましい。   Since the chain ether tends to have a low boiling point when the carbon number is small, it may be vaporized during high temperature operation of the battery. On the other hand, when the carbon number is too large, the viscosity of the chain ether may be increased, and the conductivity of the electrolytic solution may be reduced. Therefore, it is preferable that carbon number is four or more and ten or less.

非水電解溶媒としては、上記以外にさらに以下のものを含んでいても良い。非水電解溶媒は、例えば、γ−ブチロラクトン等のγ−ラクトン類、テトラヒドロフラン若しくは2−メチルテトラヒドロフラン等の環状エーテル類等を含むことができる。また、これらの材料の水素原子の一部をフッ素原子で置換したものを含んでも良い。また、その他にも、ジメチルスルホキシド、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキソラン(例えば、1,3−ジオキソラン)、アセトニトリル、プロピルニトリル、ニトロメタン、エチルモノグライム、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、メチルスルホラン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、プロピレンカーボネート誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、エチルエーテル、1,3−プロパンスルトン、アニソール、N−メチルピロリドンなどの非プロトン性有機溶媒を含んでも良い。   As the non-aqueous electrolytic solvent, in addition to the above, the following may be further included. The non-aqueous electrolytic solvent can include, for example, γ-lactones such as γ-butyrolactone, cyclic ethers such as tetrahydrofuran or 2-methyltetrahydrofuran, and the like. Moreover, you may include what substituted a part of hydrogen atoms of these materials by the fluorine atom. In addition, dimethyl sulfoxide, formamide, acetamide, acetamide, dimethylformamide, dioxolane (eg, 1,3-dioxolane), acetonitrile, propyl nitrile, nitromethane, ethyl monoglyme, trimethoxymethane, dioxolane derivative, sulfolane, methyl sulfolane, and the like. Aprotic organic solvents such as 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 3-methyl-2-oxazolidinone, propylene carbonate derivative, tetrahydrofuran derivative, ethyl ether, 1,3-propane sultone, anisole, N-methylpyrrolidone and the like May be included.

支持塩としては、例えば、LiPF、LiAsF、LiAlCl、LiClO、LiBF、LiSbF、LiCFSO、LiCCO、LiC(CFSO、LiN(CFSO、LiN(CSO、LiB10Cl10等のリチウム塩が挙げられる。また、支持塩としては、他にも、低級脂肪族カルボン酸カルボン酸リチウム、クロロボランリチウム、四フェニルホウ酸リチウム、LiBr、LiI、LiSCN、LiCl等が挙げられる。支持塩は、一種を単独で、または二種以上を組み合わせて用いることができる。As a supporting salt, for example, LiPF 6 , LiAsF 6 , LiAlCl 4 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 CO 3 , LiC (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3) Lithium salts such as SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiB 10 Cl 10 and the like can be mentioned. In addition, examples of the supporting salt include lithium lower aliphatic carboxylic acid carboxylate, lithium chloroborane, lithium tetraphenylborate, LiBr, LiI, LiSCN, LiCl and the like. The supporting salts can be used singly or in combination of two or more.

また、非水電解溶媒にイオン伝導性ポリマーを添加することができる。イオン伝導性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン等を挙げることができる。また、イオン伝導性ポリマーとしては、例えば、ポリビニリデンフルオライド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルフルオライド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリメタクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンアシパミド、ポリカプロラクタム、ポリウレタン、ポリエチレンイミン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリイソプレン、およびこれらの誘導体を挙げることができる。イオン伝導性ポリマーは、一種を単独で、または二種以上を組み合わせて用いることができる。また、上記ポリマーを構成する各種モノマーを含むポリマーを用いてもよい。   Moreover, an ion conductive polymer can be added to a non-aqueous electrolysis solvent. Examples of the ion conductive polymer include polyethers such as polyethylene oxide and polypropylene oxide, and polyolefins such as polyethylene and polypropylene. Further, as the ion conductive polymer, for example, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyvinyl fluoride, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyvinyl alcohol, polymethacrylonitrile, polyvinyl Acetate, polyvinyl pyrrolidone, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyhexamethylene adipamide, polycaprolactam, polyurethane, polyethylene imine, polybutadiene, polystyrene, polyisoprene, and derivatives thereof can be mentioned. The ion conductive polymers can be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may use the polymer containing the various monomers which comprise the said polymer.

また、本実施形態において、非水電解溶媒には、必要に応じて電解液添加剤を添加してもよい。   Further, in the present embodiment, an electrolytic solution additive may be added to the non-aqueous electrolytic solvent, if necessary.

(正極)
本実施形態によるリチウム二次電池の正極は、正極活物質として、前述の特許文献1〜6に開示されているように、LiMnあるいはLiCoOなどの4V級の材料を用いることができる。また、LiM1O(M1はMn、Fe、CoおよびNiからなる群から選択される少なくとも1種の元素であり、M1の一部がMg、AlまたはTiで置換されていてもよい。)、LiMn2−xM2(M2はMg、Al、Co、Ni、FeおよびBからなる群から選択される少なくとも1種の元素であり、0≦x<0.4である。)などのリチウム含有複合酸化物、LiFePOで表されるオリビン型材料なども用いることができる。
(Positive electrode)
The positive electrode of the lithium secondary battery according to the present embodiment can use, as a positive electrode active material, a 4V class material such as LiMn 2 O 4 or LiCoO 2 as disclosed in the above-mentioned Patent Documents 1 to 6 . Further, LiM1O 2 (M1 represents at least one element selected from the group consisting of Mn, Fe, Co and Ni, a part of M1 may be substituted with Mg, Al or Ti.), LiMn Lithium such as 2-x M 2 x O 4 (where M 2 is at least one element selected from the group consisting of Mg, Al, Co, Ni, Fe and B, and 0 ≦ x <0.4). A composite oxide, an olivine type material represented by LiFePO 4 , or the like can also be used.

また、高エネルギー密度を得る観点から、リチウム金属に対して4.5V以上の電位でリチウムイオンを吸蔵または放出可能な正極活物質を含むことが好ましい。このような正極活物質としては、その充放電曲線の少なくとも充電曲線が、リチウム金属に対して4.5V以上の領域を少なくとも一部に有するものを用いることができる。すなわち、充電曲線のみにリチウム金属に対して4.5V以上の領域を少なくとも一部に有する活物質、または充電曲線および放電曲線の両方にリチウム金属に対して4.5V以上の領域を少なくとも一部に有する活物質を用いることができる。   Further, from the viewpoint of obtaining high energy density, it is preferable to include a positive electrode active material capable of inserting or extracting lithium ions at a potential of 4.5 V or more with respect to lithium metal. As such a positive electrode active material, it is possible to use one in which at least a charging curve of the charging / discharging curve has at least a region of 4.5 V or more with respect to lithium metal. That is, an active material having at least a region of 4.5 V or more with respect to lithium metal only in the charge curve, or at least a region of 4.5 V or more with respect to lithium metal in both the charge curve and the discharge curve The active material which it has can be used.

この充放電曲線の測定条件としては、充放電電流を正極活物質の質量あたりで5mA/g、充電終止電圧を5.2V、放電終止電圧を3Vに設定することができる。   As measurement conditions of the charge / discharge curve, the charge / discharge current can be set to 5 mA / g, the charge termination voltage can be set to 5.2 V, and the discharge termination voltage can be set to 3 V per mass of the positive electrode active material.

このような正極活物質としては、スピネル系材料、層状系材料、オリビン系材料が挙げられる。   Examples of such a positive electrode active material include spinel materials, layered materials, and olivine materials.

スピネル系材料としては、LiNi0.5Mn1.5、LiCoMnO、LiCrMnO、LiFeMnO、LiCu0.5Mn1.5などのリチウムに対して4.5V以上の高電位で動作する材料;LiMnのMnの一部を他元素で置換して寿命を高めた、LiM1Mn2−x−yM2(M1はNi、Fe、Co、CrおよびCuから選ばれる少なくとも1種であり、0.4<x<1.1であり、M2は、Li、Al、B、Mg、Siおよび遷移金属から選ばれる少なくとも1種であり、0<y<0.5である。);およびこれらの材料の酸素の一部をフッ素や塩素で置換したものが挙げられる。Spinel materials include LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 , LiCoMnO 4 , LiCrMnO 4 , LiFeMnO 4 , LiCu 0.5 Mn 1.5 O 4 and other lithium at a high potential of 4.5 V or more Operating materials; LiMn 2 O 4 with part of Mn replaced with other elements to increase the life, LiM 1 x Mn 2-xy M 2 y O 4 (M 1 is from Ni, Fe, Co, Cr and Cu At least one selected, 0.4 <x <1.1, M 2 is at least one selected from Li, Al, B, Mg, Si and a transition metal, and 0 <y <0. And those obtained by substituting a part of oxygen of these materials with fluorine or chlorine.

スピネル系材料は、特に下記式(10)で示されるものが好ましい。   The spinel-based material is particularly preferably one represented by the following formula (10).

Li(MMn2−x−y)(O4−w) (10)
[式(10)中、0≦x≦1.2、0≦y、x+y<2、0≦a≦1.2、0≦w≦1であり、MはCo、Ni、Fe、CrおよびCuから選ばれる少なくとも1種であり、YはLi、B、Na、Al、Mg、Ti、Si、KおよびCaから選ばれる少なくとも1種であり、ZはFおよびClの少なくとも一方である。]
Li a (M x Mn 2-xy Y y ) (O 4-w Z w ) (10)
[Wherein, in the formula (10), 0 ≦ x ≦ 1.2, 0 ≦ y, x + y <2, 0 ≦ a ≦ 1.2, 0 ≦ w ≦ 1, M is Co, Ni, Fe, Cr and Cu Y is at least one selected from Li, B, Na, Al, Mg, Ti, Si, K and Ca, and Z is at least one of F and Cl. ]

特に0.4≦x≦1.1であることが好ましい。   In particular, it is preferable that 0.4 ≦ x ≦ 1.1.

層状系材料は、一般式LiMOで表され、具体的には、LiCoO、LiNi1−x(0.05<x<0.3、Mは少なくともCoまたはAlを含む元素である。)で表される材料、Li(NiCoMn2−x−y)O(0.1<x<0.7、0<y<0.5)、Li(M1−zMn)O(0.33≦z≦0.7、MはLi、CoおよびNiのうちの少なくとも一種である。)で表される材料が挙げられる。The layered material is represented by the general formula LiMO 2 , specifically, LiCoO 2 , LiNi 1-x M x O 2 (0.05 <x <0.3, M is an element containing at least Co or Al) there. material represented by), Li (Ni x Co y Mn 2-x-y) O 2 (0.1 <x <0.7,0 <y <0.5), Li (M 1-z Materials represented by Mn z ) O 2 (0.33 ≦ z ≦ 0.7, M is at least one of Li, Co and Ni) can be mentioned.

また、下記式(11)で表される材料が特に好ましい。   Moreover, the material represented by following formula (11) is especially preferable.

Li(Li1−x−zMn)O (11)
[式(11)中、0≦x<0.3、0.3≦z≦0.7、MはCoおよびNiの少なくとも1種である。]
Li (Li x M 1-x -z Mn z) O 2 (11)
[In the formula (11), 0 ≦ x <0.3, 0.3 ≦ z ≦ 0.7, M is at least one of Co and Ni. ]

式(11)中のxは0≦x<0.2が好ましい。 As for x in Formula (11), 0 <= x <0.2 is preferable.

オリビン系材料は、一般式:
LiMPO(Mは遷移金属)
で表され、具体的には、LiFePO、LiMnPO、LiCoPO、LiNiPOが挙げられる。これらの遷移金属の一部を別の元素で置換したり、酸素部分をフッ素で置き換えられたりしたものも使用できる。高エネルギー密度の観点から、高電位で動作するLiMPO(MはCoおよびNiの少なくとも一方である。)で表される材料が好ましい。
The olivine material has the general formula:
LiMPO 4 (M is a transition metal)
Specifically, LiFePO 4 , LiMnPO 4 , LiCoPO 4 and LiNiPO 4 can be mentioned. It is also possible to use one in which part of these transition metals is replaced by another element or in which the oxygen moiety is replaced by fluorine. From the viewpoint of high energy density, a material represented by LiMPO 4 (M is at least one of Co and Ni) operating at a high potential is preferable.

このほかにも、NASICON型、リチウム遷移金属シリコン複合酸化物、などを使用することができる。   Besides this, NASICON type, lithium transition metal silicon complex oxide, etc. can be used.

上記の高電位で動作する正極活物質とその他の通常の正極活物質とを併用してもよいが、正極活物質全体における上記の高電位で動作する正極活物質の含有率は、60質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましい。   Although the positive electrode active material operating at the high potential and the other normal positive electrode active materials may be used in combination, the content of the positive electrode active material operating at the high potential in the entire positive electrode active material is 60% by mass The above is preferable, 80 mass% or more is more preferable, 90 mass% or more is more preferable.

これらの正極活物質の比表面積は、例えば0.01〜5m/gであり、0.05〜4m/gが好ましく、0.1〜3m/gがより好ましく、0.2〜2m/gがさらに好ましい。比表面積をこのような範囲とすることにより、電解液との接触面積を適当な範囲に調整することができる。つまり、比表面積を0.01m/g以上とすることにより、リチウムイオンの挿入脱離がスムーズに行われ易くなり、抵抗をより低減することができる。また、比表面積を5m/g以下とすることにより、電解液の分解が促進することや、活物質の構成元素が溶出することをより抑制することができる。比表面積は、通常のBET比表面積測定法により測定できる。The specific surface area of these positive electrode active materials is, for example, 0.01 to 5 m 2 / g, preferably 0.05 to 4 m 2 / g, more preferably 0.1 to 3 m 2 / g, and 0.2 to 2 m. 2 / g is more preferred. By setting the specific surface area to such a range, the contact area with the electrolytic solution can be adjusted to an appropriate range. That is, by setting the specific surface area to 0.01 m 2 / g or more, insertion and desorption of lithium ions can be easily performed smoothly, and resistance can be further reduced. Further, by setting the specific surface area to 5 m 2 / g or less, it is possible to further suppress the decomposition of the electrolyte solution and the elution of the constituent elements of the active material. The specific surface area can be measured by a conventional BET specific surface area measurement method.

前記正極活物質の中心粒径は、0.01〜50μmであることが好ましく、0.02〜40μmがより好ましい。粒径を0.02μm以上とすることにより、正極活物質の構成元素の溶出をより抑制でき、また、電解液との接触による劣化をより抑制できる。また、粒径を50μm以下とすることにより、リチウムイオンの挿入脱離がスムーズに行われ易くなり、抵抗をより低減することができる。中心粒径は、50%累積径D50(メジアン径)であり、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置によって測定できる。The center particle diameter of the positive electrode active material is preferably 0.01 to 50 μm, and more preferably 0.02 to 40 μm. By setting the particle size to 0.02 μm or more, elution of the constituent elements of the positive electrode active material can be further suppressed, and deterioration due to contact with the electrolytic solution can be further suppressed. Further, by setting the particle diameter to 50 μm or less, insertion and desorption of lithium ions can be easily performed smoothly, and resistance can be further reduced. The central particle diameter is 50% cumulative diameter D 50 (median diameter), and can be measured by a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device.

正極用結着剤としては、負極用結着剤と同様のものを用いることができる。中でも、汎用性や低コストの観点から、ポリフッ化ビニリデンが好ましい。使用する正極用結着剤の量は、トレードオフの関係にある結着力とエネルギー密度の観点から、正極活物質100質量部に対して2〜10質量部が好ましい。   As the binder for the positive electrode, the same one as the binder for the negative electrode can be used. Among them, polyvinylidene fluoride is preferable from the viewpoint of versatility and low cost. The amount of the positive electrode binder to be used is preferably 2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the positive electrode active material from the viewpoint of binding power and energy density in a trade-off relationship.

ポリフッ化ビニリデン(PVdF)以外の結着剤としては、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、ポリアミドイミドが挙げられる。   As binders other than polyvinylidene fluoride (PVdF), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, styrene-butadiene copolymer rubber, polytetrafluoroethylene, polypropylene, Examples include polyethylene, polyimide and polyamideimide.

正極活物質を含む正極活物質層には、インピーダンスを低下させる目的で、導電補助材を添加してもよい。導電補助材としては、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック等の炭素質微粒子が挙げられる。   A conductive auxiliary material may be added to the positive electrode active material layer containing the positive electrode active material for the purpose of reducing the impedance. Examples of the conductive auxiliary include carbonaceous fine particles such as graphite, carbon black and acetylene black.

正極集電体としてはアルミニウム、ニッケル、銀、およびそれらの合金が好ましい。その形状としては、箔、平板状、メッシュ状が挙げられる。   As the positive electrode current collector, aluminum, nickel, silver and their alloys are preferable. As the shape, foil, flat form, mesh form is mentioned.

正極は、上記の活物質を、導電性物質、結着剤とともにN−メチル−2−ピロリドン(NMP)等の溶剤中に分散混練し、これを正極集電体上に塗布することにより得ることができる。   The positive electrode is obtained by dispersing and kneading the above-mentioned active material together with a conductive material and a binder in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and applying it on a positive electrode current collector. Can.

(負極)
負極は、負極活物質として、リチウムを吸蔵および放出し得る材料を含むものであれば特に限定されない。
(Negative electrode)
The negative electrode is not particularly limited as long as it contains a material capable of inserting and extracting lithium as the negative electrode active material.

負極活物質としては、特に制限されるものではなく、例えば、リチウムイオンを吸蔵、放出し得る炭素材料(a)、リチウムと合金可能な金属(b)、またはリチウムイオンを吸蔵、放出し得る金属酸化物(c)等が挙げられ、炭素材料(a)を含むものであることが好ましい。   The negative electrode active material is not particularly limited, and, for example, a carbon material (a) capable of absorbing and desorbing lithium ions, a metal (b) capable of alloying with lithium, or a metal capable of absorbing and desorbing lithium ions An oxide (c) etc. is mentioned and it is preferable that it is a thing containing a carbon material (a).

炭素材料(a)としては、黒鉛、非晶質炭素、ダイヤモンド状炭素、カーボンナノチューブ、またはこれらの複合物を用いることができる。ここで、結晶性の高い黒鉛は、電気伝導性が高く、銅などの金属からなる負極集電体との接着性および電圧平坦性が優れている。一方、結晶性の低い非晶質炭素は、体積膨張が比較的小さいため、負極全体の体積膨張を緩和する効果が高く、かつ結晶粒界や欠陥といった不均一性に起因する劣化が起きにくい。炭素材料(a)は、それ単独で、またはその他の物質と併用して用いることができる。併用して用いる場合、炭素材料(a)は、負極活物質中2質量%以上80質量%以下の範囲であることが好ましく、例えば2質量%以上30質量%以下の範囲で用いることができる。   As the carbon material (a), graphite, amorphous carbon, diamond-like carbon, carbon nanotubes, or a composite thereof can be used. Here, highly crystalline graphite has high electrical conductivity, and is excellent in adhesion to a negative electrode current collector made of metal such as copper and voltage flatness. On the other hand, amorphous carbon having low crystallinity has a relatively small volume expansion, so the effect of alleviating the volume expansion of the entire negative electrode is high, and deterioration due to nonuniformity such as grain boundaries and defects hardly occurs. The carbon material (a) can be used alone or in combination with other substances. When used in combination, the carbon material (a) is preferably in the range of 2% by mass to 80% by mass in the negative electrode active material, and can be used, for example, in the range of 2% by mass to 30% by mass.

金属(b)としては、Al、Si、Pb、Sn、Zn、Cd、Sb、In、Bi、Ag、Ba、Ca、Hg、Pd、Pt、Te、La等を主体とした金属、またはこれらの2種以上の合金、あるいはこれら金属または合金とリチウムとの合金等を用いることができる。特に、金属(b)としてシリコン(Si)を含むことが好ましい。金属(b)は、それ単独でまたはその他の物質と併用して用いることができるが、負極活物質中5質量%以上90質量%以下の範囲であることが好ましく、20質量%以上50質量%以下の範囲であることがより好ましい。   As the metal (b), metals mainly composed of Al, Si, Pb, Sn, Zn, Cd, Sb, In, Bi, Ag, Ba, Ca, Hg, Pd, Pt, Te, La, etc., or metals thereof Two or more types of alloys, or an alloy of these metals or alloys with lithium can be used. In particular, it is preferable to include silicon (Si) as the metal (b). The metal (b) can be used alone or in combination with other substances, but is preferably in the range of 5% by mass to 90% by mass in the negative electrode active material, and is 20% by mass to 50% by mass. The following range is more preferable.

金属酸化物(c)としては、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化リチウム、またはこれらの複合物を用いることができる。特に、金属酸化物(c)として酸化シリコンを含むことが好ましい。これは、酸化シリコンは、比較的安定で他の化合物との反応を引き起こしにくいからである。また、金属酸化物(c)に、窒素、ホウ素およびイオウの中から選ばれる一種または二種以上の元素を、例えば0.1〜5質量%添加することもできる。こうすることで、金属酸化物(c)の電気伝導性を向上させることができる。金属酸化物(c)は、それ単独でまたはその他の物質と併用して用いることができるが、負極活物質中5質量%以上90質量%以下の範囲であることが好ましく、40質量%以上70質量%以下の範囲であることがより好ましい。   As the metal oxide (c), silicon oxide, aluminum oxide, tin oxide, indium oxide, zinc oxide, lithium oxide, or a composite thereof can be used. In particular, silicon oxide is preferably contained as the metal oxide (c). This is because silicon oxide is relatively stable and hardly causes reaction with other compounds. In addition, one or two or more elements selected from nitrogen, boron and sulfur can be added to the metal oxide (c), for example, 0.1 to 5% by mass. By doing this, the electrical conductivity of the metal oxide (c) can be improved. The metal oxide (c) can be used alone or in combination with other substances, but it is preferably in the range of 5% by mass to 90% by mass in the negative electrode active material, and preferably 40% by mass to 70%. More preferably, it is in the range of mass% or less.

金属酸化物(c)の具体例としては、例えば、LiFe、WO、MoO、SiO、SiO、CuO、SnO、SnO、Nb、LiTi2−x(1≦x≦4/3)、PbO、Pb等が挙げられる。Specific examples of the metal oxide (c) include, for example, LiFe 2 O 3 , WO 2 , MoO 2 , SiO, SiO 2 , CuO, SnO, SnO 2 , Nb 3 O 5 , Li x Ti 2-x O 4 (1 ≦ x ≦ 4/3), PbO 2 , Pb 2 O 5 and the like.

また、負極活物質としては、他にも、例えば、リチウムイオンを吸蔵、放出し得る金属硫化物(d)が挙げられる。金属硫化物(d)としては、例えば、SnSやFeS等が挙げられる。また、負極活物質としては、他にも、例えば、金属リチウム若しくはリチウム合金、ポリアセン若しくはポリチオフェン、またはLi(LiN)、LiMnN、LiFeN、Li2.5Co0.5N若しくはLiCoN等の窒化リチウム等を挙げる事ができる。Moreover, as a negative electrode active material, the metal sulfide (d) which can occlude and discharge | release lithium ion is mentioned other than that, for example. Examples of the metal sulfide (d) include SnS and FeS 2 . As the anode active material, other features, e.g., metal lithium or lithium alloy, polyacene or polythiophene or Li 5, (Li 3 N) , Li 7 MnN 4, Li 3 FeN 2, Li 2.5 Co 0. Examples include lithium nitride such as 5 N or Li 3 CoN.

以上の負極活物質は、一種を単独でまたは二種以上を混合して用いることができる。   The above negative electrode active materials can be used singly or in combination of two or more.

一実施形態では、負極活物質は、炭素材料(a)、金属(b)、および金属酸化物(c)を含む構成とすることができる。以下、この負極活物質について説明する。   In one embodiment, the negative electrode active material can be configured to include a carbon material (a), a metal (b), and a metal oxide (c). Hereinafter, this negative electrode active material will be described.

金属酸化物(c)はその全部または一部がアモルファス構造を有することが好ましい。アモルファス構造の金属酸化物(c)は、炭素材料(a)や金属(b)の体積膨張を抑制することができ、電解液の分解を抑制することができる。このメカニズムは、金属酸化物(c)がアモルファス構造であることにより、炭素材料(a)と電解液の界面への被膜形成に何らかの影響があるものと推定される。また、アモルファス構造は、結晶粒界や欠陥といった不均一性に起因する要素が比較的少ないと考えられる。なお、金属酸化物(c)の全部または一部がアモルファス構造を有することは、エックス線回折測定(一般的なXRD測定)にて確認することができる。具体的には、金属酸化物(c)がアモルファス構造を有しない場合には、金属酸化物(c)に固有のピークが観測されるが、金属酸化物(c)の全部または一部がアモルファス構造を有する場合が、金属酸化物(c)に固有ピークがブロードとなって観測される。   It is preferable that all or a part of the metal oxide (c) have an amorphous structure. The metal oxide (c) of the amorphous structure can suppress the volume expansion of the carbon material (a) and the metal (b), and can suppress the decomposition of the electrolytic solution. This mechanism is presumed to have some influence on the formation of a film on the interface between the carbon material (a) and the electrolyte because the metal oxide (c) has an amorphous structure. In addition, it is considered that the amorphous structure has relatively few elements due to nonuniformity such as grain boundaries and defects. The fact that all or part of the metal oxide (c) has an amorphous structure can be confirmed by X-ray diffraction measurement (general XRD measurement). Specifically, when the metal oxide (c) does not have an amorphous structure, a peak specific to the metal oxide (c) is observed, but all or part of the metal oxide (c) is amorphous. In the case of having a structure, the characteristic peak is observed as broadened in the metal oxide (c).

金属酸化物(c)は、金属(b)を構成する金属の酸化物であることが好ましい。また、金属(b)および金属酸化物(c)は、それぞれシリコン(Si)および酸化シリコン(SiO)であることが好ましい。   The metal oxide (c) is preferably an oxide of the metal constituting the metal (b). The metal (b) and the metal oxide (c) are preferably silicon (Si) and silicon oxide (SiO), respectively.

金属(b)は、その全部または一部が金属酸化物(c)中に分散していることが好ましい。金属(b)の少なくとも一部を金属酸化物(c)中に分散させることで、負極全体としての体積膨張をより抑制することができ、電解液の分解も抑制することができる。なお、金属(b)の全部または一部が金属酸化物(c)中に分散していることは、透過型電子顕微鏡観察(一般的なTEM観察)とエネルギー分散型X線分光法測定(一般的なEDX測定)を併用することで確認することができる。具体的には、金属(b)粒子を含むサンプルの断面を観察し、金属酸化物(c)中に分散している金属(b)粒子の酸素濃度を測定し、金属(b)粒子を構成している金属が酸化物となっていないことを確認することができる。   The metal (b) is preferably dispersed in whole or in part in the metal oxide (c). By dispersing at least a part of the metal (b) in the metal oxide (c), the volume expansion of the whole negative electrode can be further suppressed, and the decomposition of the electrolytic solution can also be suppressed. The fact that all or part of the metal (b) is dispersed in the metal oxide (c) can be determined by transmission electron microscopy (general TEM observation) and energy dispersive X-ray spectroscopy (general) This can be confirmed by using the Specifically, the cross section of a sample containing metal (b) particles is observed, the oxygen concentration of the metal (b) particles dispersed in the metal oxide (c) is measured, and the metal (b) particles are formed. It can be confirmed that the metal in question is not an oxide.

上述のように、炭素材料(a)、金属(b)、および金属酸化物(c)の合計に対するそれぞれの炭素材料(a)、金属(b)、および金属酸化物(c)の含有率は、それぞれ、2質量%以上80質量%以下、5質量%以上90質量%以下、および5質量%以上90質量%以下であることが好ましい。また、炭素材料(a)、金属(b)、および金属酸化物(c)の合計に対するそれぞれの炭素材料(a)、金属(b)、および金属酸化物(c)の含有率は、それぞれ、2質量%以上30質量%以下、20質量%以上50質量%以下、および40質量%以上70質量%以下であることがより好ましい。   As described above, the contents of the respective carbon material (a), metal (b) and metal oxide (c) to the total of carbon material (a), metal (b) and metal oxide (c) are It is preferable that they are 2 mass% or more and 80 mass% or less, 5 mass% or more and 90 mass% or less, and 5 mass% or more and 90 mass% or less, respectively. In addition, the contents of the carbon material (a), the metal (b) and the metal oxide (c) with respect to the total of the carbon material (a), the metal (b) and the metal oxide (c) are respectively It is more preferable that they are 2 mass% or more and 30 mass% or less, 20 mass% or more and 50 mass% or less, and 40 mass% or more and 70 mass% or less.

金属酸化物(c)の全部または一部がアモルファス構造であり、金属(b)の全部または一部が金属酸化物(c)中に分散しているような負極活物質は、例えば、特開2004−47404号公報で開示されているような方法で作製することができる。すなわち、金属酸化物(c)をメタンガスなどの有機物ガスを含む雰囲気下でCVD処理を行うことで、金属酸化物(c)中の金属(b)がナノクラスター化し、かつ表面が炭素材料(a)で被覆された複合体を得ることができる。また、炭素材料(a)と金属(b)と金属酸化物(c)とをメカニカルミリングで混合することでも、上記負極活物質を作製することができる。   An anode active material in which all or part of the metal oxide (c) has an amorphous structure and all or part of the metal (b) is dispersed in the metal oxide (c) is disclosed, for example, in It can produce by the method as disclosed by the 2004-47404 gazette. That is, the metal oxide (c) is subjected to a CVD process in an atmosphere containing an organic gas such as methane gas, whereby the metal (b) in the metal oxide (c) is nanoclustered and the surface is a carbon material (a) ) Coated composites can be obtained. Moreover, the said negative electrode active material can also be produced by mixing a carbon material (a), a metal (b), and a metal oxide (c) by mechanical milling.

また、炭素材料(a)、金属(b)、および金属酸化物(c)は、特に制限するものではないが、それぞれ粒子状のものを用いることができる。例えば、金属(b)の平均粒子径は、炭素材料(a)の平均粒子径および金属酸化物(c)の平均粒子径よりも小さい構成とすることができる。このようにすれば、充放電時にともなう体積変化の大きい金属(b)が相対的に小粒径となり、体積変化の小さい炭素材料(a)や金属酸化物(c)が相対的に大粒径となるため、デンドライト生成および合金の微粉化がより効果的に抑制される。また、充放電の過程で大粒径の粒子、小粒径の粒子、大粒径の粒子の順にリチウムが吸蔵、放出されることとなり、この点からも、残留応力、残留歪みの発生が抑制される。金属(b)の平均粒子径は、例えば20μm以下とすることができ、15μm以下とすることが好ましい。   The carbon material (a), the metal (b), and the metal oxide (c) are not particularly limited, but particulate materials can be used. For example, the average particle size of the metal (b) can be smaller than the average particle size of the carbon material (a) and the average particle size of the metal oxide (c). In this way, the metal (b) having a large volume change due to charge and discharge has a relatively small particle size, and the carbon material (a) and the metal oxide (c) having a small volume change have a relatively large particle size. Thus, dendrite formation and alloy pulverization are more effectively suppressed. Further, lithium is occluded and released in the order of particles of large particle size, particles of small particle size and particles of large particle size in the process of charge and discharge, from this point as well, generation of residual stress and residual strain is suppressed Be done. The average particle size of the metal (b) can be, for example, 20 μm or less, and preferably 15 μm or less.

また、金属酸化物(c)の平均粒子径が炭素材料(a)の平均粒子径の1/2以下であることが好ましく、金属(b)の平均粒子径が金属酸化物(c)の平均粒子径の1/2以下であることが好ましい。さらに、金属酸化物(c)の平均粒子径が炭素材料(a)の平均粒子径の1/2以下であり、かつ金属(b)の平均粒子径が金属酸化物(c)の平均粒子径の1/2以下であることがより好ましい。平均粒子径をこのような範囲に制御すれば、金属および合金相の体積膨脹の緩和効果がより有効に得ることができ、エネルギー密度、サイクル寿命と効率のバランスに優れた二次電池を得ることができる。より具体的には、シリコン酸化物(c)の平均粒子径を黒鉛(a)の平均粒子径の1/2以下とし、シリコン(b)の平均粒子径をシリコン酸化物(c)の平均粒子径の1/2以下とすることが好ましい。また、より具体的には、シリコン(b)の平均粒子径は、例えば20μm以下とすることができ、15μm以下とすることが好ましい。   The average particle size of the metal oxide (c) is preferably 1/2 or less of the average particle size of the carbon material (a), and the average particle size of the metal (b) is the average of the metal oxide (c) The particle diameter is preferably 1/2 or less. Furthermore, the average particle size of the metal oxide (c) is 1/2 or less of the average particle size of the carbon material (a), and the average particle size of the metal (b) is the average particle size of the metal oxide (c) It is more preferable that it is 1/2 or less of. If the average particle size is controlled to such a range, the effect of alleviating the volumetric expansion of metal and alloy phase can be more effectively obtained, and a secondary battery excellent in the balance of energy density, cycle life and efficiency is obtained. Can. More specifically, the average particle size of silicon oxide (c) is set to 1/2 or less of the average particle size of graphite (a), and the average particle size of silicon (b) is the average particle of silicon oxide (c) It is preferable to set it as 1/2 or less of a diameter. More specifically, the average particle diameter of silicon (b) can be, for example, 20 μm or less, and preferably 15 μm or less.

負極用結着剤としては、特に制限されるものではないが、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド等が挙げられる。   The binder for the negative electrode is not particularly limited, and polyvinylidene fluoride (PVdF), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, etc. Polymerized rubber, polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, polyimide, polyamide imide and the like can be mentioned.

負極結着剤の含有率は、負極活物質と負極結着剤の総量に対して1〜30質量%の範囲であることが好ましく、2〜25質量%であることがより好ましい。1質量%以上とすることにより、活物質同士あるいは活物質と集電体との密着性が向上し、サイクル特性が良好になる。また、30質量%以下とすることにより、活物質比率が向上し、負極容量を向上することができる。   The content of the negative electrode binder is preferably in the range of 1 to 30% by mass, and more preferably 2 to 25% by mass, based on the total amount of the negative electrode active material and the negative electrode binder. By setting the content to 1% by mass or more, the adhesion between the active materials or between the active material and the current collector is improved, and the cycle characteristics are improved. Further, by setting the content to 30% by mass or less, the active material ratio can be improved, and the negative electrode capacity can be improved.

負極集電体としては、特に制限されるものではないが、電気化学的な安定性から、アルミニウム、ニッケル、銅、銀、およびそれらの合金が好ましい。その形状としては、箔、平板状、メッシュ状が挙げられる。   The negative electrode current collector is not particularly limited, but aluminum, nickel, copper, silver, and their alloys are preferable from the viewpoint of electrochemical stability. As the shape, foil, flat form, mesh form is mentioned.

負極は、負極集電体上に、負極活物質と負極用結着剤を含む負極活物質層を形成することで作製することができる。負極活物質層の形成方法としては、ドクターブレード法、ダイコーター法、CVD法、スパッタリング法などが挙げられる。予め負極活物質層を形成した後に、蒸着、スパッタ等の方法でアルミニウム、ニッケルまたはそれらの合金の薄膜を形成して、負極集電体としてもよい。   The negative electrode can be manufactured by forming a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material and a binder for a negative electrode on a negative electrode current collector. Examples of the method of forming the negative electrode active material layer include a doctor blade method, a die coater method, a CVD method, and a sputtering method. After a negative electrode active material layer is formed in advance, a thin film of aluminum, nickel, or an alloy thereof may be formed by a method such as vapor deposition or sputtering to form a negative electrode current collector.

(セパレータ)
二次電池は、その構成として正極、負極、セパレータ、および非水電解質との組み合わせから構成されてよい。セパレータとしては、例えば、織布、不織布、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系、ポリイミド、多孔性ポリフッ化ビニリデン膜等の多孔性ポリマー膜、またはイオン伝導性ポリマー電解質膜等が挙げられる。これらは単独または組み合わせで使用することができる。
(Separator)
The secondary battery may be composed of a combination of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte. Examples of the separator include woven fabrics, nonwoven fabrics, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, porous polymers such as polyimide and porous polyvinylidene fluoride, and ion conductive polymer electrolyte membranes. These can be used alone or in combination.

(電池の形状および外装)
電池の形状としては、例えば、円筒形、角形、コイン型、ボタン型、ラミネート型が挙げられる。
(Shape and exterior of battery)
Examples of the shape of the battery include cylindrical, square, coin, button, and laminate types.

ラミネート型の場合、電極およびセパレータが平面形状のまま積層されており、Rの小さい部分(捲回構造の巻き芯に近い領域または扁平型捲回構造の折り返す部位にあたる領域)が存在しない。そのため、充放電に伴う体積変化が大きい活物質を用いた場合、捲回構造を持つ電池に比べて、充放電に伴う電極の体積変化による悪影響を受けにくい。   In the case of the laminate type, the electrode and the separator are stacked in a planar shape, and there is no small R portion (a region close to the winding core of the winding structure or a region corresponding to a folding portion of the flat winding structure). Therefore, when an active material having a large volume change due to charge and discharge is used, it is less likely to be adversely affected by the volume change of the electrode due to charge and discharge as compared with a battery having a wound structure.

電池の外装体としては、例えば、ステンレス、鉄、アルミニウム、チタン、またはこれらの合金、あるいはこれらのメッキ加工品が挙げられる。メッキとしては例えばニッケルメッキを用いることができる。電池がラミネート型の場合は、外装体としてラミネートフィルムが好ましい。   As an exterior body of a battery, stainless steel, iron, aluminum, titanium, or these alloys, or these plating processed goods are mentioned, for example. For example, nickel plating can be used as the plating. When the battery is a laminate type, a laminate film is preferred as the outer package.

ラミネートフィルムの樹脂基材層上の金属箔層としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン箔が挙げられる。ラミネートフィルムの熱溶着層の材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性高分子材料が挙げられる。また、ラミネートフィルムの樹脂基材層や金属箔層はそれぞれ1層に限定されるものではなく2層以上であってもよい。汎用性やコストの観点から、アルミニウムラミネートフィルムが好ましい。   As a metal foil layer on the resin base material layer of a laminate film, aluminum, aluminum alloy, titanium foil is mentioned, for example. As a material of the heat welding layer of a laminate film, thermoplastic polymer materials, such as polyethylene, a polypropylene, a polyethylene terephthalate, are mentioned, for example. Moreover, the resin base material layer and metal foil layer of a laminate film are not limited to one layer, respectively, Two or more layers may be sufficient. From the viewpoint of versatility and cost, an aluminum laminate film is preferable.

外装体としてラミネートフィルムを用いた場合、外装体として金属缶を用いた場合に比べて、ガスが発生に起因する電池の体積変化や電極の歪みが生じやすい。これは、ラミネートフィルムが金属缶に比べて電池の内圧により変形しやすいためである。さらに、外装体としてラミネートフィルムを用いた二次電池を封止する際には、通常、電池内圧を大気圧より低くし、内部に余分な空間がないため、電池内でガスが発生した場合に直ちに電池の体積変化や電極の変形につながりやすい。また、ラミネート型電池の場合は、捲回構造をもつ電池に比べて電極間にガスが発生した際に電極間に滞留しやすいため電極間の間隔が広がり易い傾向があり、ラミネートフィルム外装体を用いると、この傾向はより顕著になる。本実施形態によれば、このような問題の発生を抑えることができ、ラミネートフィルム外装体を用いたラミネート型電池であっても、長期信頼性に優れた非水電解液二次電池を提供することができる。   When a laminate film is used as the exterior body, the volume change of the battery and the distortion of the electrode due to the generation of gas are more likely to occur than when the metal can is used as the exterior body. This is because the laminate film is more easily deformed by the internal pressure of the battery than the metal can. Furthermore, when sealing a secondary battery using a laminate film as an outer package, usually, the internal pressure of the battery is made lower than the atmospheric pressure, and there is no extra space inside, so gas is generated inside the battery. It easily leads to a change in volume of the battery and deformation of the electrode. Moreover, in the case of a laminate type battery, the gap between the electrodes tends to widen because the gas tends to stay between the electrodes when a gas is generated between the electrodes, as compared with a battery having a wound structure. When used, this tendency is more pronounced. According to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of such a problem, and to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery excellent in long-term reliability even in a laminate type battery using a laminate film outer package. be able to.

(電池の基本構造)
本実施形態によるラミネート型のリチウム二次電池の断面図を図1に示す。図1に示すように、本実施形態によるリチウム二次電池は、アルミニウム箔等の金属からなる正極集電体3と、その上に設けられた正極活物質を含有する正極活物質層1とからなる正極、および銅箔等の金属からなる負極集電体4と、その上に設けられた負極活物質を含有する負極活物質層2とからなる負極を有する。正極および負極は、正極活物質層1と負極活物質層2とが対向するように、不織布やポリプロピレン微多孔膜などからなるセパレータ5を介して積層されている。この電極対は、アルミニウムラミネートフィルム等の外装体6、7で形成された容器内に収容されている。正極集電体3には正極タブ9が接続けられ、負極集電体4には負極タブ8が接続され、これらのタブは容器の外に引き出されている。容器内には電解液が注入され封止される。複数の電極対が積層された電極群が容器内に収容された構造とすることもできる。
(Basic structure of battery)
A cross-sectional view of a laminate-type lithium secondary battery according to the present embodiment is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the lithium secondary battery according to the present embodiment comprises a positive electrode current collector 3 made of metal such as aluminum foil and a positive electrode active material layer 1 containing a positive electrode active material provided thereon And a negative electrode current collector 4 made of a metal such as copper foil, and a negative electrode active material layer 2 provided on the negative electrode current collector 4 and containing a negative electrode active material. The positive electrode and the negative electrode are laminated via a separator 5 made of non-woven fabric or a microporous polypropylene film so that the positive electrode active material layer 1 and the negative electrode active material layer 2 face each other. The electrode pair is accommodated in a container formed of an exterior body 6, 7 such as an aluminum laminate film. A positive electrode tab 9 is connected to the positive electrode current collector 3, a negative electrode tab 8 is connected to the negative electrode current collector 4, and these tabs are drawn out of the container. An electrolytic solution is injected into the container and sealed. An electrode group in which a plurality of electrode pairs are stacked may be accommodated in a container.

以下、本発明を適用した具体的な実施例について説明するが、本発明は、本実施例に限定されるものではなく、その主旨を超えない範囲において適宜変更して実施することが可能である。   Hereinafter, although the specific Example to which this invention is applied is described, this invention is not limited to a present Example, It can be suitably changed and implemented in the range which does not exceed the main point. .

以下の例で使用した化合物の略号について説明する。   The abbreviations of the compounds used in the following examples are described.

PC:プロピレンカーボネート
EC:エチレンカーボネート
TFETFPE:1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,3,3−テトラフルオロプロピルエーテル
TTFEP:リン酸トリス(2,2,2−トリフルオロエチル)
DMC:ジメチルカーボネート
FEC:フルオロエチレンカーボネート
FPC:3,3,3−トリフルオロプロピレンカーボネート
PC: propylene carbonate EC: ethylene carbonate TFE TFPE: 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether TTFEP: tris (2,2,2-trifluoroethyl) phosphate
DMC: Dimethyl carbonate FEC: Fluoro ethylene carbonate FPC: 3, 3, 3- trifluoro propylene carbonate

<実施例1−1>
正極活物質としてのLiNi0.5Mn1.5(90質量%)と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)(5質量%)と、導電剤としてのカーボンブラック(5質量%)と、を混合して正極合剤とした。この正極合剤をN−メチル−2−ピロリドンに分散させることにより、正極用スラリーを調製した。この正極用スラリーを厚さ20μmのアルミニウム製集電体の片面に、均一に塗布した。単位面積当たりの初回充電容量が2.5mAh/cmとなるように塗布膜の厚さを調整した。乾燥させた後、ロールプレスで圧縮成型することにより正極を作製した。
Example 1-1
LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 (90% by mass) as a positive electrode active material, polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder (5% by mass), and carbon black (5% by mass) as a conductive agent And were mixed to obtain a positive electrode mixture. The positive electrode mixture was dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a positive electrode slurry. The positive electrode slurry was uniformly applied on one side of a 20 μm thick aluminum current collector. The thickness of the coated film was adjusted so that the initial charge capacity per unit area was 2.5 mAh / cm 2 . After drying, the positive electrode was produced by compression molding using a roll press.

負極活物質としては人造黒鉛を用いた。人造黒鉛を、N−メチルピロリドンにPVdFを溶かしたものに分散させ、負極用スラリーを調製した。負極活物質、結着剤の質量比は90/10とした。この負極用スラリーを厚さ10μmのCu集電体上に均一に塗布した。初回充電容量が3.0mAh/cmとなるように塗布膜の厚さを調整した。乾燥させた後、ロールプレスで圧縮成型することにより負極を作製した。Artificial graphite was used as the negative electrode active material. Artificial graphite was dispersed in PVdF dissolved in N-methyl pyrrolidone to prepare a slurry for the negative electrode. The mass ratio of the negative electrode active material to the binder was 90/10. The negative electrode slurry was uniformly applied on a 10 μm thick Cu current collector. The thickness of the coating film was adjusted so that the initial charge capacity was 3.0 mAh / cm 2 . After drying, the negative electrode was produced by compression molding using a roll press.

3cm×3cmに切り出した正極と負極をセパレータを介して対向するように配置させた。セパレータには、厚さ25μmの微多孔性ポリプロピレンフィルムを用いた。   The positive electrode and negative electrode cut out into 3 cm × 3 cm were disposed to face each other via a separator. For the separator, a 25 μm thick microporous polypropylene film was used.

電解液は、プロピレンカーボネート(PC)、1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,3,3−テトラフルオロプロピルエーテル(TFETFPE)、リン酸トリス(2,2,2−トリフルオロエチル)(TTFEP)、およびジメチルカーボネート(DMC)をPC/TFETFPE/TTFEP/DMC=50/30/20/3(体積比)で構成した溶媒に、リチウム塩LiPFを0.8mol/l加え、さらに、フルオロエチレンカーボネート(FEC)を上記溶媒組成において体積比2となるように添加した。The electrolytic solution is propylene carbonate (PC), 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether (TFETFPE), tris (2,2,2-trifluoro phosphate) 0.8 mol / l of lithium salt LiPF 6 is added to a solvent consisting of ethyl) (TTFEP) and dimethyl carbonate (DMC) in PC / TFETFPE / TTFEP / DMC = 50/30/20/3 (volume ratio), Further, fluoroethylene carbonate (FEC) was added so as to have a volume ratio of 2 in the above solvent composition.

上記の正極、負極、セパレータ、および電解液を、ラミネート外装体の中に配置し、ラミネートを封止し、リチウム二次電池を作製した。正極と負極は、タブが接続され、ラミネートの外部から電気的に接続された状態とした。   The positive electrode, the negative electrode, the separator, and the electrolytic solution described above were disposed in a laminate outer package, and the laminate was sealed to fabricate a lithium secondary battery. The positive electrode and the negative electrode were connected to tabs and electrically connected from the outside of the laminate.

このリチウム二次電池を、100mAで充電し、上限電圧が4.8Vに達した後は、全充電時間が2.5時間になるまで定電圧で充電した。その後、100mAで下限電圧3Vになるまで定電流で放電した。この充放電を100回繰り返した。この充放電は45℃の恒温槽内で実施した。   The lithium secondary battery was charged at 100 mA, and after the upper limit voltage reached 4.8 V, it was charged at a constant voltage until the total charge time reached 2.5 hours. Thereafter, it was discharged at a constant current until the lower limit voltage was 3 V at 100 mA. This charge and discharge were repeated 100 times. The charge and discharge were carried out in a 45 ° C. thermostat.

(ガス発生評価)
ガス発生量は、充放電サイクル前後のセル体積の変化を測定することにより評価した。セル体積は、アルキメデス法を用いて測定し、充放電サイクル前後での差分を調べることにより、ガス発生量を算出した。なお、ここに示していないが、FECを添加しない場合はガス発生量が非常に多かった。
(Gas generation evaluation)
The amount of gas generation was evaluated by measuring the change in cell volume before and after charge and discharge cycles. The cell volume was measured using the Archimedes method, and the amount of gas generation was calculated by examining the difference before and after charge and discharge cycles. Although not shown here, the amount of gas generation was very large when no FEC was added.

<実施例1−2>
フルオロエチレンカーボネート(FEC)を上記溶媒組成において体積比3となるように添加した以外は、実施例1−1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、ガス発生量を測定した。
Example 1-2
A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that fluoroethylene carbonate (FEC) was added so as to have a volume ratio of 3 in the above solvent composition, and the gas generation amount was measured.

<実施例1−3>
フルオロエチレンカーボネート(FEC)を上記溶媒組成において体積比5となるように添加した以外は、実施例1−1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、ガス発生量を測定した。
Example 1-3
A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that fluoroethylene carbonate (FEC) was added so as to have a volume ratio of 5 in the above solvent composition, and the gas generation amount was measured.

<実施例1−4>
フルオロエチレンカーボネート(FEC)を上記溶媒組成において体積比10となるように添加した以外は、実施例1−1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、ガス発生量を測定した。
Example 1-4
A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that fluoroethylene carbonate (FEC) was added so as to have a volume ratio of 10 in the above solvent composition, and the gas generation amount was measured.

Figure 0006500775
Figure 0006500775

図2は、フッ素化環状カーボネートであるフルオロエチレンカーボネート(FEC)の添加量による、充放電サイクルにおけるガス発生量を示している(実施例1−1〜1−4)。FECを適量添加することでガス発生量が最小になり、さらに添加すると増加してしまう傾向がある。本実施例では、PCを50体積%近く含有する電解溶媒組成においても、電解液中のFECの含有量がおよそ2〜6体積%の範囲、特に3体積%近傍においてガス発生が良好に抑制された。また、表1および図2より、PCに対するFECの含有率(体積比)が4〜12%の範囲、特に6%近傍でガス発生の抑制が良好であったことがわかる。   FIG. 2 shows the gas generation amount in the charge and discharge cycle by the addition amount of fluoroethylene carbonate (FEC) which is a fluorinated cyclic carbonate (Examples 1-1 to 1-4). By adding an appropriate amount of FEC, the amount of gas generation is minimized, and when it is further added, it tends to increase. In the present embodiment, even in the electrolytic solvent composition containing nearly 50% by volume of PC, gas generation is well suppressed when the content of FEC in the electrolytic solution is in the range of approximately 2 to 6% by volume, particularly around 3% by volume. The Further, it is understood from Table 1 and FIG. 2 that the suppression of gas generation was good when the content ratio (volume ratio) of FEC to PC was in the range of 4 to 12%, particularly around 6%.

<実施例2−1>
電解液として、PC/TFETFPE/TTFEP=38/20/40(体積比)で構成した溶媒に1,3−プロパンスルトン0.1mol/lを加え、リチウム塩LiPFを0.8mol/l加えた。さらに、フッ素化環状カーボネートである3,3,3−トリフルオロプロピレンカーボネート(FPC)を2体積%となるように添加した。電解液以外の構成は実施例1−1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、45℃充放電サイクル300サイクル後にガス発生量を測定したところ、0.34ccであった。
Example 2-1
As an electrolyte, PC / TFETFPE / TTFEP = 38 /20/40 ( volume ratio) the structure was in a solvent of 1,3-propane sultone 0.1 mol / l was added, the addition of lithium salt LiPF 6 0.8 mol / l . Furthermore, 3, 3, 3- trifluoro propylene carbonate (FPC) which is fluorinated cyclic carbonate was added so that it might be 2 volume%. Except for the electrolytic solution, a lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1-1, and the amount of gas generation was measured after 300 cycles of a 45 ° C. charge and discharge cycle.

<実施例2−2>
電解液の溶媒の組成を、PC/TFETFPE/TTFEP=38/20/40(体積比)に代えてPC/TFETFPE/TTFEP=30/20/40(体積比)とし、FPCを2体積%に代えて10体積%となるように添加した以外は、実施例2−1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、ガス発生量を測定したところ、0.42ccであった。
Example 2-2
The composition of the solvent of the electrolytic solution is changed to PC / TFETFPE / TTFEP = 38/20/40 (volume ratio) to make PC / TFETFPE / TTFEP = 30/20/40 (volume ratio), and the FPC is changed to 2% by volume A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 2-1 except that 10% by volume of the lithium secondary battery was added, and the amount of gas generation was measured, to be 0.42 cc.

<比較例A>
電解液の溶媒の組成を、PC/TFETFPE/TTFEP=40/20/40とし、FPCを添加しなかったこと以外は、実施例2−1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、ガス発生量を測定したところ、0.72ccであった。
Comparative Example A
A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 2-1 except that the composition of the solvent of the electrolytic solution was PC / TFETFPE / TTFEP = 40/20/40 and no FPC was added, and gas generation was performed. The amount was measured and found to be 0.72 cc.

Figure 0006500775
Figure 0006500775

実施例2−1および実施例2−2において、FPCの添加によりガス発生が抑制された。FPCの電解液中の含有量は、2体積%近傍に最適量があると思われる。また、PCに対するFPCの含有率(体積比)が5%近傍から33%近傍においてガス発生を良好に抑制できると考えられる。   In Example 2-1 and Example 2-2, gas generation was suppressed by the addition of the FPC. The content of the FPC in the electrolyte solution seems to be optimum around 2% by volume. In addition, it is considered that gas generation can be favorably suppressed when the content ratio (volume ratio) of the FPC to the PC is around 5% to around 33%.

<実施例3−1>
電解液の溶媒の組成をPC/TFETFPE/DMC=30/70/1とし、FECを上記溶媒組成比において体積比2となるように添加した以外は、実施例1−1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、45℃充放電サイクル300サイクル後のガス発生量を測定したところ、0.32ccであった。
Example 3-1
Lithium was prepared in the same manner as Example 1-1 except that the composition of the solvent of the electrolytic solution was PC / TFETFPE / DMC = 30/70/1 and FEC was added so as to have a volume ratio of 2 in the above solvent composition ratio. The following battery was fabricated, and the amount of gas generation after 300 cycles of the 45 ° C. charge / discharge cycle was measured to be 0.32 cc.

<実施例3−2>
電解液の溶媒の組成をPC/TFETFPE/TTFEP/DMC=30/50/20/1とし、FECを上記溶媒組成比において体積比2となるように添加した以外は、実施例1−1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、45℃充放電サイクル300サイクル後のガス発生量を測定したところ、0.17ccであった。
Example 3-2
The composition of the solvent of the electrolytic solution is PC / TFETFPE / TTFEP / DMC = 30/50/20/1, and the FEC is added to have a volume ratio of 2 in the above solvent composition ratio, as in Example 1-1. The lithium secondary battery was manufactured, and the amount of gas generation after 300 cycles of the charge and discharge cycle at 45.degree. C. was measured to be 0.17 cc.

Figure 0006500775
Figure 0006500775

実施例3−1と実施例3−2との比較によれば、TTFEPを添加した方がガス発生量がより少なく、フッ素含有リン酸エステルを混合することにより、さらにガス発生抑制効果が得られた。PCに対するFECの含有率(体積比)は7%近傍においてガス発生の抑制効果が良好であるといえる。また、FEC2体積%と3体積%の比較を行ったところ、FEC2体積%の方がガス量が少なく、電解液に対し2体積%近傍においてガス発生の抑制効果が良好であった。   According to a comparison between Example 3-1 and Example 3-2, the amount of gas generation is smaller when TTFEP is added, and by mixing the fluorine-containing phosphate ester, the gas generation suppressing effect can be further obtained. The It can be said that the effect of suppressing gas generation is good when the content ratio (volume ratio) of FEC to PC is around 7%. Moreover, when 2 volume% of FEC and 3 volume% were compared, the direction of 2 volume% of FEC has a smaller amount of gas, and the suppression effect of gas generation was favorable in 2 volume% vicinity with respect to electrolyte solution.

<実施例4−1>
電解液の溶媒の組成をPC/TFETFPE/TTFEP/DMC=30/20/50/3としFECを上記溶媒組成において体積比3となるように添加した以外は、実施例1−1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、45℃充放電サイクル50サイクル後にガス発生量を測定したところ、0.25ccであった。
Example 4-1
In the same manner as Example 1-1 except that the composition of the solvent of the electrolytic solution is PC / TFETFPE / TTFEP / DMC = 30/20/50/3 and FEC is added so as to have a volume ratio of 3 in the above solvent composition. A lithium secondary battery was manufactured, and the gas generation amount was measured after 50 cycles of 45 ° C. charge and discharge cycles, and it was 0.25 cc.

また、本実施例と同じリチウム二次電池を作製し、45℃において、50mAの定電流で4.75Vまで充電を行い、2.5時間定電圧充電を行い、その後3.0Vまで放電を行った。その後再び同じ条件で充電を行った後、25℃において50mAで3.0Vまで放電し、このときの放電容量を測定したところ56mAhであった。   In addition, the same lithium secondary battery as in this example is fabricated, charged at 45 mA with a constant current of 50 mA to 4.75 V, charged for 2.5 hours with constant voltage, and then discharged to 3.0 V. The Thereafter, the battery was charged again under the same conditions, and then discharged to 3.0 V at 50 mA at 25 ° C., and the discharge capacity at this time was 56 mAh.

<実施例4−2>
電解液の溶媒の組成をEC/PC/TFETFPE/TTFEP/DMC=10/20/20/50/3としFECを上記溶媒組成において体積比3となるように添加した以外は、実施例1−1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、45℃充放電サイクル50サイクル後にガス発生量を測定したところ、0.26ccであった。
Example 4-2
Example 1-1 except that the composition of the solvent of the electrolytic solution is EC / PC / TFETFPE / TTFEP / DMC = 10/20/20/50/3 and FEC is added so as to have a volume ratio of 3 in the solvent composition. A lithium secondary battery was produced in the same manner as above, and the amount of gas generation was measured after 50 cycles of 45.degree. C. charge and discharge cycles, and it was 0.26 cc.

また、本実施例と同じリチウム二次電池を作製し、実施例4−1と同様にして25℃における放電容量を測定したところ55mAhであった。   Further, the same lithium secondary battery as that of this example was produced, and the discharge capacity at 25 ° C. was measured in the same manner as in Example 4-1, and it was 55 mAh.

Figure 0006500775
実施例4−1および実施例4−2のいずれにおいてもガス発生が抑制されている。電解液に、より多くPCを含む実施例4−1は、ガス発生がより抑制されており、かつ、電池容量もPCの一部をECに置き換えた実施例4−2と同等以上であった。
Figure 0006500775
Gas generation is suppressed in any of Example 4-1 and Example 4-2. In Example 4-1 containing more PC in the electrolytic solution, gas generation was further suppressed, and the battery capacity was also equal to or higher than Example 4-2 in which a part of PC was replaced with EC. .

以下にプロピレンカーボネートを含まない溶媒組成の比較例を示す。   The comparative example of the solvent composition which does not contain a propylene carbonate below is shown.

<比較例B−1>
電解液の溶媒の組成をFEC/TFETFPE/TTFEP=30/40/30とした以外は、実施例1−1と同様にしてリチウム二次電池を作製したところ、電極の抵抗が増大し電池が動作しなかった。
Comparative Example B-1
A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the solvent composition of the electrolytic solution was changed to FEC / TFETFPE / TTFEP = 30/40/30, and the resistance of the electrode was increased to operate the battery. I did not.

<比較例B−2>
電解液の溶媒の組成をFEC/TFETFPE=30/70とした以外は、実施例1−1と同様にしてリチウム二次電池を作製したところ、電極の抵抗が増大し電池が動作しなかった。
Comparative Example B-2
A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the solvent composition of the electrolytic solution was changed to FEC / TFE TFPE = 30/70. As a result, the electrode resistance increased and the battery did not operate.

<比較例B−3>
電解液の溶媒の組成をFEC/TTFEP=30/70とした以外は、実施例1−1と同様にしてリチウム二次電池を作製したところ、電極の抵抗が増大し電池が動作しなかった。
Comparative Example B-3
A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the solvent composition of the electrolytic solution was changed to FEC / TTFEP = 30/70. As a result, the electrode resistance increased and the battery did not operate.

<比較例C>
電解液の溶媒の組成をEC/FEC/TFETFPE=30/20/50とした以外は、実施例1−1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、45℃充放電サイクル50サイクル後にガス発生量を測定したところ、1.73ccであった。
Comparative Example C
A lithium secondary battery is produced in the same manner as Example 1-1 except that the composition of the solvent of the electrolytic solution is set to EC / FEC / TFETFPE = 30/20/50, and gas generation after 50 cycles of 45 ° C. charge / discharge cycles The amount was measured and found to be 1.73 cc.

Figure 0006500775
比較例B−1〜B−3においては、PCを含まない電解溶媒の組成とした場合、電極の抵抗が増大し電池が動作しない結果となった。また、比較例Cにおいて、PCを含まずにECを含む電解溶媒の組成とした場合はガス発生量が上記の各実施例よりも多い結果となった。
Figure 0006500775
In Comparative Examples B-1 to B-3, when the composition of the electrolytic solvent containing no PC was used, the resistance of the electrode increased and the battery did not operate. In Comparative Example C, when the composition of the electrolytic solvent containing EC was used without containing PC, the gas generation amount was larger than that of each of the above-described Examples.

以上に示すように、本実施形態により、低温での良好な特性が期待でき、ガス発生が抑制されたリチウム二次電池を得ることが可能である。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to expect good characteristics at low temperatures, and to obtain a lithium secondary battery in which gas generation is suppressed.

本実施形態のリチウム二次電池は、低温での良好な特性が期待でき、ガス発生が抑制された二次電池であり、電源を必要とするあらゆる産業分野、ならびに電気的エネルギーの輸送、貯蔵および供給に関する産業分野にて利用することができる。具体的には、モバイル機器の電源、移動・輸送用媒体の電源、バックアップ電源、太陽光発電、風力発電などで発電した電力を貯める蓄電設備などに、利用することができる。   The lithium secondary battery of the present embodiment is a secondary battery which can be expected to have good characteristics at low temperatures and has reduced gas generation, and any industrial field requiring a power source, as well as transport, storage and electric energy. It can be used in the industrial field related to supply. Specifically, it can be used as a power supply of mobile devices, a power supply of a medium for transportation and transportation, a backup power supply, a storage facility for storing electric power generated by solar power generation, wind power generation and the like.

1 正極活物質層
2 負極活物質層
3 正極集電体
4 負極集電体
5 セパレータ
6 ラミネート外装体
7 ラミネート外装体
8 負極タブ
9 正極タブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 positive electrode active material layer 2 negative electrode active material layer 3 positive electrode collector 4 negative electrode collector 5 separator 6 laminate outer package 7 laminate outer package 8 negative electrode tab 9 positive electrode tab

Claims (21)

リチウムの吸蔵放出が可能な正極および負極と、リチウムイオンを含有する非水電解質とを有するリチウムイオン二次電池であって、
前記非水電解質は
プロピレンカーボネート、
一般式(1)で示されるフッ素化環状カーボネート
ッ素含有リン酸エステル、および
フッ素化鎖状エーテル
含有し、
前記プロピレンカーボネートの含有率は非水電解溶媒中1体積%以上50体積%以下であり、前記フッ素化環状カーボネートの含有率は非水電解溶媒中0.1体積%以上10体積%以下であり、前記フッ素含有リン酸エステルの含有率は非水電解溶媒中15体積%以上70体積%以下であり、前記フッ素化鎖状エーテルの含有率は非水電解溶媒中10体積%以上70体積%以下であることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
Figure 0006500775
[式(1)中、AからDは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、置換もしくは無置換のアルキル基であり、AからDの少なくとも1つはフッ素原子またはフッ素含有アルキル基である。]
A lithium ion secondary battery comprising a positive electrode and a negative electrode capable of absorbing and releasing lithium, and a non-aqueous electrolyte containing lithium ions,
The non-aqueous electrolyte is propylene carbonate,
A fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (1) ,
Off Tsu-containing phosphoric acid ester le, and
Fluorinated linear ether
Contain,
The content of propylene carbonate is less than 50 vol% 1 vol% or more nonaqueous solvent, the content of the fluorinated cyclic carbonate is Ri nonaqueous der 0.1 vol% to 10 vol% solvent The content of the fluorine-containing phosphate ester is 15% to 70% by volume in the non-aqueous electrolytic solvent, and the content of the fluorinated chain ether is 10% to 70% by volume in the non-aqueous electrolytic solvent The lithium ion secondary battery characterized by being.
Figure 0006500775
[In Formula (1), A to D are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, or a substituted or unsubstituted alkyl group, and at least one of A to D is a fluorine atom or a fluorine-containing alkyl group is there. ]
プロピレンカーボネートの非水電解溶媒中の含有率が、5体積%以上であることを特徴とする請求項1に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the content of propylene carbonate in the non-aqueous electrolytic solvent is 5% by volume or more. プロピレンカーボネートの非水電解溶媒中の含有率が、28.3体積%以上であることを特徴とする、請求項1または2に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to claim 1 or 2 , wherein the content of propylene carbonate in the non-aqueous electrolytic solvent is 28.3% by volume or more. プロピレンカーボネートの非水電解溶媒中の含有率が、40体積%以下であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 3 , wherein the content of propylene carbonate in the non-aqueous electrolytic solvent is 40% by volume or less. プロピレンカーボネートの非水電解溶媒中の含有率が、30体積%以下であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 4 , wherein the content of propylene carbonate in the non-aqueous electrolytic solvent is 30% by volume or less. 前記フッ素化環状カーボネートの非水電解溶媒中の含有率が、1体積%以上であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 5 , wherein the content of the fluorinated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolytic solvent is 1% by volume or more. 前記フッ素化環状カーボネートの非水電解溶媒中の含有率が、2体積%以上であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 6 , wherein the content of the fluorinated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolytic solvent is 2% by volume or more. 前記フッ素化環状カーボネートの非水電解溶媒中の含有率が、5体積%以下であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 7 , wherein the content of the fluorinated cyclic carbonate in the non-aqueous electrolytic solvent is 5% by volume or less. 前記フッ素化環状カーボネートのプロピレンカーボネートに対する含有率が、2体積%以上40体積%以下であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 8 , wherein a content of the fluorinated cyclic carbonate to propylene carbonate is 2% by volume or more and 40% by volume or less. 前記フッ素化環状カーボネートのプロピレンカーボネートに対する含有率が、20体積%以下であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 9 , wherein a content of the fluorinated cyclic carbonate to propylene carbonate is 20% by volume or less. 前記フッ素化環状カーボネートのプロピレンカーボネートに対する含有率が、4体積%以上であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 10 , wherein a content of the fluorinated cyclic carbonate to propylene carbonate is 4% by volume or more. 前記フッ素化環状カーボネートは、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートまたはブチレンカーボネートが有する水素原子の一部または全部をフッ素原子に置換した構造を有する化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。 The fluorinated cyclic carbonate is at least one selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, and a compound having a structure in which part or all of hydrogen atoms of butylene carbonate are substituted by fluorine atoms. lithium-ion secondary battery according to any one of claims 1 to 11. 前記フッ素化環状カーボネートは、フルオロエチレンカーボネートおよびフルオロプロピレンカーボネートから選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項12に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to claim 12 , wherein the fluorinated cyclic carbonate contains at least one selected from fluoroethylene carbonate and fluoropropylene carbonate. 前記フッ素化鎖状エーテルは、下記式(2)で表されることを特徴とする請求項13のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。
2n+1−l−O−C2m+1−k(2)
[式(2)中、nは1、2、3、4、5または6であり、mは1、2、3または4であり、lは0から2n+1までのいずれかの整数であり、kは0から2m+1までのいずれかの整数であり、lおよびkの少なくとも一方は1以上の整数である。]
Wherein the fluorinated chain ether, a lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 13, characterized by being represented by the following formula (2).
C n H 2n + 1-l F l -O-C m H 2m + 1-k F k (2)
[In the formula (2), n is 1, 2, 3, 4, 5 or 6; m is 1, 2, 3 or 4; l is any integer from 0 to 2n + 1; Is an integer from 0 to 2m + 1, and at least one of l and k is an integer of 1 or more. ]
前記フッ素含有リン酸エステルは、下記式(3)で表されることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。
Figure 0006500775
[式(3)中、R、R、Rは、それぞれ独立に、アルキル基またはフッ素含有アルキル基を示し、R、RおよびRの少なくとも1つがフッ素含有アルキル基である。]
The fluorine-containing phosphoric acid ester, a lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 14, characterized by being represented by the following formula (3).
Figure 0006500775
[In formula (3), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group or a fluorine-containing alkyl group, and at least one of R 1 , R 2 and R 3 is a fluorine-containing alkyl group. ]
前記正極に含まれる正極活物質が下記式(4)で表されるリチウムマンガン複合酸化物を含むことを特徴とする、請求項1〜15のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。
Li(MMn2−x−y)(O4−w) (4)
(式中、0≦x≦1.2、0≦y、x+y<2、0≦a≦1.2、0≦w≦1である。Mは、Co、Ni、Fe、CrおよびCuからなる群より選ばれる少なくとも一種であり、Yは、Li、B、Na、Al、Mg、Ti、Si、KおよびCaからなる群より選ばれる少なくとも一種であり、Zは、FおよびClからなる群より選ばれる少なくとも一種である。)
The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 15 , wherein the positive electrode active material contained in the positive electrode contains a lithium manganese composite oxide represented by the following formula (4).
Li a (M x Mn 2-x Y y ) (O 4-w Z w ) (4)
(Wherein 0 ≦ x ≦ 1.2, 0 ≦ y, x + y <2, 0 ≦ a ≦ 1.2, 0 ≦ w ≦ 1. M is composed of Co, Ni, Fe, Cr and Cu) At least one member selected from the group: Y is at least one member selected from the group consisting of Li, B, Na, Al, Mg, Ti, Si, K and Ca; and Z is selected from the group consisting of F and Cl It is at least one kind of choice.)
前記リチウムマンガン複合酸化物が、Mとして少なくともNiを含むことを特徴とする請求項16に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to claim 16 , wherein the lithium manganese composite oxide contains at least Ni as M. 前記正極に含まれる正極活物質が下記式(5)または(6)で表される少なくとも一種のリチウム金属複合酸化物を含むことを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。
LiMPO (5)
[式(5)中、MはCoおよびNiのうちの少なくとも1種である。]
Li(Li1−x−zMn)O (6)
[式(6)中、0≦x<0.3、0.3≦z≦0.7、MはCoおよびNiの少なくとも1種である]
The positive electrode active material contained in the positive electrode according to any one of claims 1 to 17, characterized in that it comprises at least one lithium-metal composite oxide represented by the following formula (5) or (6) Lithium ion secondary battery.
LiMPO 4 (5)
[In Formula (5), M is at least 1 sort (s) of Co and Ni. ]
Li (Li x M 1-x -z Mn z) O 2 (6)
[In the formula (6), 0 ≦ x <0.3, 0.3 ≦ z ≦ 0.7, M is at least one of Co and Ni]
前記正極、前記負極および前記非水電解質を内包する外装体を有し、この外装体がアルミラミネートからなることを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 18 , further comprising an outer package including the positive electrode, the negative electrode, and the non-aqueous electrolyte, wherein the outer package is made of an aluminum laminate. . 前記フッ素化鎖状エーテルの非水電解溶媒中の含有率が、10〜60体積%であることを特徴とする、請求項19のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 19 , wherein the content of the fluorinated chain ether in the non-aqueous electrolytic solvent is 10 to 60% by volume. 正極と、負極と、非水電解質とを備えるリチウムイオン二次電池の製造方法であって、
前記正極と前記負極とをセパレータを介して対向に配置する工程、
前記対向に配置した正極と負極を、非水電解質とともに外装体に収容する工程、および、
前記外装体を封止する工程
を含み、前記非水電解質は
プロピレンカーボネート、
一般式(7)で示されるフッ素化環状カーボネート
ッ素含有リン酸エステル、および
フッ素化鎖状エーテル
含有し、
前記プロピレンカーボネートの含有率は非水電解溶媒中1体積%以上50体積%以下であり、前記フッ素化環状カーボネートの含有率は非水電解溶媒中0.1体積%以上10体積%以下であり、前記フッ素含有リン酸エステルの含有率は非水電解溶媒中15体積%以上70体積%以下であり、前記フッ素化鎖状エーテルの含有率は非水電解溶媒中10体積%以上70体積%以下であることを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。
Figure 0006500775
[式(7)中、AからDは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、置換もしくは無置換のアルキル基であり、AからDの少なくとも1つはフッ素原子またはフッ素含有アルキル基である。]


A method of manufacturing a lithium ion secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte, comprising:
Arranging the positive electrode and the negative electrode in opposition via a separator,
Housing the positive electrode and the negative electrode disposed opposite to each other in an outer package together with the non-aqueous electrolyte;
Sealing the outer package, wherein the non-aqueous electrolyte is propylene carbonate,
Fluorinated cyclic carbonate represented by the general formula (7),
Off Tsu-containing phosphoric acid ester, and
Fluorinated linear ether
Contain,
The content of propylene carbonate is less than 50 vol% 1 vol% or more nonaqueous solvent, the content of the fluorinated cyclic carbonate is Ri nonaqueous der 0.1 vol% to 10 vol% solvent The content of the fluorine-containing phosphate ester is 15% to 70% by volume in the non-aqueous electrolytic solvent, and the content of the fluorinated chain ether is 10% to 70% by volume in the non-aqueous electrolytic solvent method for manufacturing a lithium ion secondary battery, characterized in that it.
Figure 0006500775
[In Formula (7), A to D are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, or a substituted or unsubstituted alkyl group, and at least one of A to D is a fluorine atom or a fluorine-containing alkyl group is there. ]


JP2015512526A 2013-04-18 2014-04-17 Lithium ion secondary battery Active JP6500775B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013087602 2013-04-18
JP2013087602 2013-04-18
PCT/JP2014/060968 WO2014171518A2 (en) 2013-04-18 2014-04-17 Lithium-ion secondary battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2014171518A1 JPWO2014171518A1 (en) 2017-02-23
JP6500775B2 true JP6500775B2 (en) 2019-04-17

Family

ID=51731933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015512526A Active JP6500775B2 (en) 2013-04-18 2014-04-17 Lithium ion secondary battery

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6500775B2 (en)
WO (1) WO2014171518A2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6766806B2 (en) * 2015-04-30 2020-10-14 日本電気株式会社 Electrolyte for secondary batteries and secondary batteries
CN106207262A (en) * 2015-05-25 2016-12-07 松下知识产权经营株式会社 Electrolyte and battery
WO2019031598A1 (en) 2017-08-10 2019-02-14 株式会社Gsユアサ Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte electricity storage element
JP6966308B2 (en) * 2017-12-11 2021-11-10 トヨタ自動車株式会社 Positive active material for lithium-ion batteries and their manufacturing methods, lithium-ion batteries, and lithium-ion battery systems
KR20250103802A (en) * 2019-06-05 2025-07-07 다이킨 고교 가부시키가이샤 Electrolyte solution, secondary battery, and module

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0931365B1 (en) * 1996-10-03 2000-07-19 National Research Council Of Canada Electrolyte comprising fluoro-ethylene carbonate and propylene carbonate, for alkali metal-ion secondary battery
JP2008053212A (en) * 2006-07-24 2008-03-06 Bridgestone Corp Nonaqueous electrolytic solution for battery, and nonaqueous electrolytic solution battery equipped with it
CN102812589B (en) * 2010-03-26 2016-01-13 Nec能源元器件株式会社 Nonaqueous electrolytic solution secondary battery
JP6138490B2 (en) * 2010-12-07 2017-05-31 日本電気株式会社 Lithium secondary battery
JP2012190771A (en) * 2011-02-23 2012-10-04 Asahi Glass Co Ltd Nonaqueous electrolytic solution for secondary battery, and secondary battery
JP5819653B2 (en) * 2011-07-07 2015-11-24 東ソ−・エフテック株式会社 Non-flammable electrolyte

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014171518A2 (en) 2014-10-23
JPWO2014171518A1 (en) 2017-02-23
WO2014171518A3 (en) 2014-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6079770B2 (en) Lithium secondary battery
JP6138490B2 (en) Lithium secondary battery
JP6756268B2 (en) Secondary battery
JP6737178B2 (en) Electrolyte solution and secondary battery using the same
JP6191454B2 (en) Secondary battery and electrolyte
JP6123682B2 (en) Lithium secondary battery
JP5748193B2 (en) Secondary battery
JP6766806B2 (en) Electrolyte for secondary batteries and secondary batteries
JP6024457B2 (en) Secondary battery and electrolyte for secondary battery used therefor
JP6428609B2 (en) Secondary battery electrolyte and secondary battery
JP6179232B2 (en) Charging method of lithium secondary battery
JP6607188B2 (en) Positive electrode and secondary battery using the same
JPWO2013161774A1 (en) Lithium secondary battery
JP6292120B2 (en) Lithium secondary battery and manufacturing method thereof
JP6500775B2 (en) Lithium ion secondary battery
CN110326153B (en) Secondary battery and method of using the same
WO2016021596A1 (en) Lithium secondary battery and production method for same
JP6179511B2 (en) Lithium secondary battery
WO2014103893A1 (en) Lithium secondary battery and method for selecting same
JP6601033B2 (en) Power storage device and manufacturing method thereof
JPWO2014133161A1 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170303

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180305

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20180412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180807

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181005

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190304

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6500775

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150