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JP2008130528A - Non-aqueous electrolyte composition and non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Non-aqueous electrolyte composition and non-aqueous electrolyte secondary battery Download PDF

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JP2008130528A
JP2008130528A JP2006317977A JP2006317977A JP2008130528A JP 2008130528 A JP2008130528 A JP 2008130528A JP 2006317977 A JP2006317977 A JP 2006317977A JP 2006317977 A JP2006317977 A JP 2006317977A JP 2008130528 A JP2008130528 A JP 2008130528A
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Japan
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carbonate
battery
electrolyte composition
aqueous electrolyte
examples
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JP2006317977A
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Japanese (ja)
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Atsumichi Kawashima
敦道 川島
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】高温環境下における電池の膨れを抑制することができる非水電解質組成物と、このような非水電解質組成物を用いた非水電解質二次電池を提供すること。
【解決手段】非水溶媒中に、電解質塩と、例えばメチルリン酸無水物環状三量体やフェニルリン酸無水物環状三量体、フェニルホスホン酸無水物環状三量体のようなリン酸モノエステルの環状酸無水物やアリールホスホン酸の環状酸無水物を添加して、非水電解質組成物とし、このような非水電解質組成物を用いて非水電解質二次電池を得る。
【選択図】なし
A non-aqueous electrolyte composition capable of suppressing battery swelling in a high-temperature environment and a non-aqueous electrolyte secondary battery using such a non-aqueous electrolyte composition are provided.
An electrolyte salt and a phosphoric acid monoester such as a methylphosphoric anhydride cyclic trimer, a phenylphosphoric anhydride cyclic trimer, and a phenylphosphonic anhydride cyclic trimer in a non-aqueous solvent. A cyclic acid anhydride or an arylphosphonic acid cyclic anhydride is added to obtain a non-aqueous electrolyte composition, and a non-aqueous electrolyte secondary battery is obtained using such a non-aqueous electrolyte composition.
[Selection figure] None

Description

本発明は、非水電解質組成物及び非水電解質二次電池に係り、より詳しくは、例えばフェニルリン酸環状無水物やフェニルホスホン酸環状無水物のようなリン酸モノエステルやホスホン酸の環状無水物を含む非水電解質組成物と、このような非水電解質組成物を用いたリチウムイオン非水電解質二次電池に関するものである。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte composition and a non-aqueous electrolyte secondary battery, and more specifically, for example, phosphoric acid monoesters such as phenylphosphoric acid cyclic anhydrides and phenylphosphonic acid cyclic anhydrides and cyclic anhydrides of phosphonic acid. The present invention relates to a non-aqueous electrolyte composition containing a product and a lithium ion non-aqueous electrolyte secondary battery using such a non-aqueous electrolyte composition.

近年、カメラ一体型VTR(ビデオテープレコーダ)、デジタルスチルカメラ、携帯電話、携帯情報端末、ノート型コンピュータ等のポータブル電子機器が多く登場し、その小型軽量化が図られている。そして、これらの電子機器のポータブル電源として、電池、特に二次電池について、エネルギー密度を向上させるための種々の研究開発が活発に進められている。   In recent years, many portable electronic devices such as a camera-integrated VTR (video tape recorder), a digital still camera, a mobile phone, a portable information terminal, and a notebook computer have appeared, and the size and weight have been reduced. As a portable power source for these electronic devices, various research and development for improving the energy density of a battery, particularly a secondary battery, is being actively promoted.

中でも、負極活物質に炭素、正極活物質にリチウム−遷移金属複合酸化物、電解液に炭酸エステル混合物を使用するリチウムイオン二次電池は、従来の水系電解液二次電池である鉛電池や、ニッケルカドミウム電池と比較して大きなエネルギー密度が得られるため、広く実用化されている(例えば、特許文献1参照。)。   Among them, a lithium ion secondary battery using carbon as a negative electrode active material, a lithium-transition metal composite oxide as a positive electrode active material, and a carbonate ester mixture as an electrolytic solution is a lead battery that is a conventional aqueous electrolyte secondary battery, Since a large energy density is obtained as compared with a nickel cadmium battery, it is widely put into practical use (for example, see Patent Document 1).

特に、外装にアルミニウムラミネートフィルムを使用するラミネート電池は軽量であるためエネルギー密度が大きいという特長がある(例えば、特許文献2参照。)。
このようなラミネート電池においては、電解液で膨潤させたポリマーを用いると、電池の変形を抑制することができるため、ラミネートポリマー電池も広く使用されている(例えば、特許文献3参照。)。
In particular, a laminate battery using an aluminum laminate film for the exterior has a feature of high energy density because it is lightweight (see, for example, Patent Document 2).
In such a laminated battery, since the deformation of the battery can be suppressed by using a polymer swollen with an electrolytic solution, a laminated polymer battery is also widely used (for example, see Patent Document 3).

一方、ラミネート電池等の角形電池においては、高温保存によって膨れが発生し易いことから、1−アルキルホスホン酸無水物を添加することによって、このような膨れを抑制することが提案されている(特許文献4参照。)。
特開平4−332479号公報 特許第3482591号公報 特開2005−166448号公報 特開2001−202992号公報
On the other hand, in a square battery such as a laminate battery, swelling is likely to occur due to high-temperature storage. Therefore, it has been proposed to suppress such swelling by adding 1-alkylphosphonic anhydride (patent). Reference 4).
JP-A-4-332479 Japanese Patent No. 3482591 JP 2005-166448 A JP 2001-202992 A

しかしながら、上記特許文献4による提案では、電解液における低粘度溶媒としてジメチルカーボネートのみを使用していることから、この提案のような金属缶電池では問題ないものの、よりエネルギー密度が大きなラミネート電池では高温保存時に膨れるという問題があった。   However, in the proposal according to Patent Document 4 described above, only dimethyl carbonate is used as the low viscosity solvent in the electrolytic solution. Therefore, there is no problem in the metal can battery as in this proposal, but in the laminated battery having a higher energy density, the temperature is high. There was a problem of swelling during storage.

本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、高温環境下における電池の膨れを抑制することができる非水電解質組成物と、このような非水電解質組成物を用いた非水電解質二次電池を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and the object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte composition capable of suppressing swelling of a battery in a high temperature environment, and this An object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery using such a non-aqueous electrolyte composition.

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を繰り返した結果、リン酸モノエステルやアリールホスホン酸の環状酸無水物を添加することによって、あるいはアルキルホスホン酸の環状酸無水物とジメチルカーボネートの含有割合が比較的少ない溶媒とを組合わせることによって、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに到った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has added a cyclic acid anhydride of phosphoric acid monoester or arylphosphonic acid, or a cyclic acid anhydride of alkylphosphonic acid and dimethyl carbonate. The present inventors have found that the above problem can be solved by combining with a solvent having a relatively small content, and have completed the present invention.

すなわち、本発明の非水電解質組成物は、電解質塩と、非水溶媒と、リン酸モノエステル酸の環状酸無水物及び/又はアリールホスホン酸の環状酸無水物を含有していること、あるいは、電解質塩と、非水溶媒と、アルキルホスホン酸の環状酸無水物と、高分子化合物を含有し、上記非水溶媒は、電解質塩以外の成分中におけるジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジエチルカーボネートから成る群より選ばれた少なくとも1種の含有量が50〜80質量%、エチルメチルカーボネート及び/又はジエチルカーボネートの含有量が10質量%以上、かつジメチルカーボネートの含有量が40質量%以下であることを特徴としている。   That is, the nonaqueous electrolyte composition of the present invention contains an electrolyte salt, a nonaqueous solvent, a cyclic acid anhydride of phosphoric monoester acid and / or a cyclic acid anhydride of arylphosphonic acid, or An electrolyte salt, a non-aqueous solvent, a cyclic acid anhydride of alkylphosphonic acid, and a polymer compound, wherein the non-aqueous solvent includes dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate in components other than the electrolyte salt. The content of at least one selected from the group consisting of 50 to 80% by mass, the content of ethyl methyl carbonate and / or diethyl carbonate is 10% by mass or more, and the content of dimethyl carbonate is 40% by mass or less. It is characterized by.

そして、本発明の非水電解質二次電池は、リチウムイオンを吸蔵及び放出できる材料を正極活物質又は負極活物質とする正極及び負極と、非水電解質組成物と、セパレータと、これらを収容する外装部材を備える非水電解質二次電池であって、上記非水電解質組成物が、電解質塩と、非水溶媒と、リン酸モノエステルの環状酸無水物及び/又はアリールホスホン酸の環状酸無水物とを含有すること、あるいは、上記非水電解質組成物が、電解質塩と、非水溶媒と、アルキルホスホン酸の環状酸無水物と、高分子化合物を含有し、上記非水溶媒は、電解質塩以外の成分中におけるジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジエチルカーボネートから成る群より選ばれた少なくとも1種の含有量が50〜80質量%、エチルメチルカーボネート及び/又はジエチルカーボネートの含有量が10質量%以上、かつジメチルカーボネートの含有量が40質量%以下であることを特徴とする。   The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention accommodates a positive electrode and a negative electrode using a material capable of inserting and extracting lithium ions as a positive electrode active material or a negative electrode active material, a nonaqueous electrolyte composition, a separator, and these. A nonaqueous electrolyte secondary battery comprising an exterior member, wherein the nonaqueous electrolyte composition comprises an electrolyte salt, a nonaqueous solvent, a cyclic acid anhydride of phosphoric monoester and / or a cyclic acid anhydride of arylphosphonic acid. Or the non-aqueous electrolyte composition contains an electrolyte salt, a non-aqueous solvent, a cyclic acid anhydride of alkylphosphonic acid, and a polymer compound, and the non-aqueous solvent contains an electrolyte. The content of at least one selected from the group consisting of dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate in the components other than the salt is 50 to 80% by mass, Boneto and / or the content of diethyl carbonate 10 wt% or more, and the content of dimethyl carbonate is equal to or less than 40 wt%.

本発明によれば、リン酸モノエステルの環状酸無水物及び/又はアリールホスホン酸の環状酸無水物を添加することとしたため、あるいはアルキルホスホン酸の環状酸無水物と、高分子化合物を含有し、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジエチルカーボネートの1種以上を所定の割合で含有することとしたため、高温保存時における電池の膨れ変形を抑制し得る非水電解質組成物、及びこれを用いた非水電解質二次電池を提供することができる。   According to the present invention, a cyclic acid anhydride of phosphoric acid monoester and / or a cyclic acid anhydride of arylphosphonic acid is added, or a cyclic acid anhydride of alkylphosphonic acid and a polymer compound are contained. , Dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate are contained in a predetermined ratio, so that a non-aqueous electrolyte composition that can suppress swelling deformation of the battery during high-temperature storage, and non-aqueous using the same An electrolyte secondary battery can be provided.

以下、本発明の非水電解質組成物につき詳細に説明する。なお、本明細書において、「%」は特記しない限り質量百分率を表すものとする。   Hereinafter, the nonaqueous electrolyte composition of the present invention will be described in detail. In the present specification, “%” represents mass percentage unless otherwise specified.

上記したように、本発明の非水電解質組成物は、電解質塩や非水溶媒に加えて、リン酸モノエステルの環状酸無水物やアリールホスホン酸の環状酸無水物、あるいはアルキルホスホン酸の環状酸無水物を含有するものであるが、これらのうち、リン酸モノエステルの環状酸無水物としては、次の化学式(1)に示すアルキルリン酸モノエステルの環状酸無水物や、化学式(2)に示すアリールリン酸モノエステルの環状酸無水物を用いることができる。   As described above, the non-aqueous electrolyte composition of the present invention includes a cyclic acid anhydride of phosphoric acid monoester, a cyclic acid anhydride of arylphosphonic acid, or a cyclic acid anhydride of alkylphosphonic acid in addition to an electrolyte salt and a non-aqueous solvent. Of these, the cyclic acid anhydride of the phosphoric acid monoester includes the cyclic acid anhydride of the alkyl phosphoric acid monoester represented by the following chemical formula (1), and the chemical formula (2 A cyclic acid anhydride of aryl phosphoric acid monoester shown in FIG.

Figure 2008130528
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Figure 2008130528
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[式(1)及び(2)中のR1〜R6はC2m+1(0≦m≦4)を示し、nは2≦n≦4を満足する。] [R1 to R6 in Formulas (1) and (2) represent C m H 2m + 1 (0 ≦ m ≦ 4), and n satisfies 2 ≦ n ≦ 4. ]

ここで、(1)式により表されるアルキルリン酸モノエステルの環状酸無水物の具体例としては、化学式(3)に示されるメチルリン酸無水物環状三量体を挙げることができ、(2)式により表されるアリールリン酸モノエステルの環状酸無水物の具体例としては、化学式(4)に示されるフェニルリン酸無水物環状三量体を挙げることができる。   Here, specific examples of the cyclic acid anhydride of the alkyl phosphate monoester represented by the formula (1) include a methyl phosphate anhydride cyclic trimer represented by the chemical formula (3), (2 ) Specific examples of the cyclic acid anhydride of the aryl phosphate monoester represented by the formula include a phenyl phosphate anhydride cyclic trimer represented by the chemical formula (4).

Figure 2008130528
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Figure 2008130528
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また、アリールホスホン酸の環状酸無水物は、次の化学式(5)   The cyclic acid anhydride of arylphosphonic acid is represented by the following chemical formula (5)

Figure 2008130528
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[式(5)中のR1〜R6はC2m+1(0≦m≦4)を示し、nは2≦n≦4を満足する。]で表される化合物であって、具体的には、例えば化学式(6)に示すフェニルホスホン酸無水物環状三量体を挙げることができる。 [R1 to R6 in Formula (5) represent C m H 2m + 1 (0 ≦ m ≦ 4), and n satisfies 2 ≦ n ≦ 4. Specific examples thereof include phenylphosphonic anhydride cyclic trimers represented by chemical formula (6).

Figure 2008130528
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さらに、アルキルホスホン酸の環状酸無水物とは、次の化学式(7)   Furthermore, the cyclic acid anhydride of alkylphosphonic acid is represented by the following chemical formula (7)

Figure 2008130528
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[式(7)中のR1〜R6はC2m+1(0≦m≦4)を示し、nは2≦n≦4を満足する。]で表される化合物であって、具体的には、例えば化学式(8)に示す1−プロピルホスホン酸無水物環状三量体を挙げることができる。 [R1 to R6 in Formula (7) represent C m H 2m + 1 (0 ≦ m ≦ 4), and n satisfies 2 ≦ n ≦ 4. Specific examples include 1-propylphosphonic acid anhydride cyclic trimer represented by chemical formula (8).

Figure 2008130528
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なお、上記化学式(3)、(4)、(6)及び(8)に示した各種環状三量体は、それぞれ一例を記載したものに過ぎなく、これら化合物のみに限定されないことは言うまでもない。また、同種の化合物のみならず、異種の化合物同士を混合して使用することも可能である。   In addition, it goes without saying that the various cyclic trimers represented by the chemical formulas (3), (4), (6) and (8) are merely examples, and are not limited to these compounds. Further, not only the same kind of compounds but also different kinds of compounds can be mixed and used.

上記したように、本発明の非水電解質組成物は、電解質塩と非水溶媒と、リン酸モノエステルの環状酸無水物及び/又はアリールホスホン酸の環状酸無水物を含有するもの、あるいは電解質塩と非水溶媒とアルキルホスホン酸の環状酸無水物と高分子化合物とを含有し、ジメチルカーボネートの含有量が比較的少ない所定組成の非水溶媒と組合わせたものであるから、リチウムイオン非水電解質二次電池の電解液として好適に用いられ、高温環境下でも膨れの発生し難い電池が得られる。
上記リン酸モノエステルやホスホン酸の環状酸無水物は、電池内で開環重合することにより電極表面に保護皮膜を形成し、溶媒と電池活物質との反応を抑制するすることから、電池の高温保存時における膨れが防止されるものと考えられる。
As described above, the nonaqueous electrolyte composition of the present invention includes an electrolyte salt, a nonaqueous solvent, a cyclic acid anhydride of phosphoric monoester and / or a cyclic acid anhydride of arylphosphonic acid, or an electrolyte. It contains a salt, a non-aqueous solvent, a cyclic acid anhydride of an alkylphosphonic acid, and a polymer compound, and is combined with a non-aqueous solvent having a predetermined composition and a relatively low content of dimethyl carbonate. A battery that is suitably used as an electrolytic solution for a water electrolyte secondary battery and hardly swells even under a high temperature environment can be obtained.
The cyclic acid anhydride of phosphoric acid monoester or phosphonic acid forms a protective film on the electrode surface by ring-opening polymerization in the battery and suppresses the reaction between the solvent and the battery active material. It is considered that swelling during high temperature storage is prevented.

なお、本発明の非水電解質組成物におけるリン酸モノエステルやホスホン酸の環状酸無水物の含有量としては、0.05〜2%程度の範囲、さらには0.1〜1%の範囲とすることが好ましい。
すなわち、このような化合物の含有量が0.05%未満では、その添加による効果が十分に得られず、逆に2%を超えると、放電容量が劣化する傾向があることによる。
In addition, as content of the cyclic acid anhydride of phosphoric acid monoester and phosphonic acid in the non-aqueous electrolyte composition of the present invention, a range of about 0.05 to 2%, and further a range of 0.1 to 1% It is preferable to do.
That is, if the content of such a compound is less than 0.05%, the effect of the addition cannot be sufficiently obtained, and conversely if it exceeds 2%, the discharge capacity tends to deteriorate.

本発明の非水電解質組成物においては、繰り返し充放電時の放電容量維持率を向上させる観点から、例えばビニレンカーボネートやビニレンエチレンカーボネート等の炭素−炭素間二重結合を有する炭酸エステルを含有させることもできる。
このような炭素−炭素間二重結合を有する炭酸エステルの含有量としては、0.05〜5%とすることが好ましい。すなわち、0.05%未満では、添加の効果が十分に得られず、5%を超えると、大電流放電時の容量が低下することがあることによる。
In the non-aqueous electrolyte composition of the present invention, from the viewpoint of improving the discharge capacity maintenance rate during repeated charge and discharge, for example, a carbonate having a carbon-carbon double bond such as vinylene carbonate or vinylene ethylene carbonate is contained. You can also.
The content of the carbonic acid ester having such a carbon-carbon double bond is preferably 0.05 to 5%. That is, if it is less than 0.05%, the effect of addition cannot be sufficiently obtained, and if it exceeds 5%, the capacity during large current discharge may be reduced.

さらに、本発明の非水電解質組成物においては、所定の高分子化合物を添加し、本発明の非水電解質組成物でこの高分子化合物を膨潤させ、この非水電解質組成物が当該高分子化合物に含浸ないしは保持されるようにすることができる。
かかる高分子化合物の膨潤やゲル化ないしは非流動化により、得られる電池で非水電解質組成物の漏液が起こるのを効果的に抑制することができる。
Furthermore, in the non-aqueous electrolyte composition of the present invention, a predetermined polymer compound is added, and the polymer compound is swollen with the non-aqueous electrolyte composition of the present invention. It can be impregnated or retained.
The swelling, gelation or non-fluidization of the polymer compound can effectively suppress the occurrence of leakage of the nonaqueous electrolyte composition in the obtained battery.

このような高分子化合物としては、以下の化学式(9)〜(11)で表されるポリビニルホルマール…(9)、ポリアクリル酸エステル…(10)、ポリフッ化ビニリデン…(11)などを例示することができるが、これらの中では、とりわけポリフッ化ビニリデンを用いることが膨れ防止効果の上で望ましい。
なお、各式において、Nは重合度を示し、好ましくはN=100〜10000である。Nが100未満では、ゲル化が困難であり、10000を超えると、流動性が減少する傾向がある。
Examples of such a polymer compound include polyvinyl formal (9), polyacrylate (10), polyvinylidene fluoride (11) represented by the following chemical formulas (9) to (11), and the like. Of these, among these, it is desirable to use polyvinylidene fluoride in view of the swelling prevention effect.
In each formula, N represents the degree of polymerization, and preferably N = 100 to 10,000. If N is less than 100, gelation is difficult, and if it exceeds 10,000, fluidity tends to decrease.

Figure 2008130528
Figure 2008130528

Figure 2008130528
Figure 2008130528

但し、(10)式中のRはC2n−1(nは1〜8の整数、mは0〜4の整数を示す。)を示す。 However, R in Formula (10) represents C n H 2n-1 O m (n is an integer of 1 to 8, and m is an integer of 0 to 4).

Figure 2008130528
Figure 2008130528

なお、上述の高分子化合物の含有量は、0.1〜5%とすることが好ましい。0.1%未満では、ゲル化が困難となり、5%を超えると、流動性が減少することがある。   In addition, it is preferable that content of the above-mentioned polymer compound shall be 0.1 to 5%. If it is less than 0.1%, gelation becomes difficult, and if it exceeds 5%, fluidity may be reduced.

本発明の非水電解質組成物に用いる非水溶媒としては、各種の高誘電率溶媒や低粘度溶媒を挙げることができる。
高誘電率溶媒としては、エチレンカーボネートやプロピレンカーボネート等を好適に用いることができるが、これらに限定されるものではなく、ブチレンカーボネート、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン(フルオロエチレンカーボネート)、4−クロロ−1,3−ジオキソラン−2−オン(クロロエチレンカーボネート)、トリフルオロメチルエチレンカーボネートなどの環状炭酸エステルを挙げることができる。
Examples of the non-aqueous solvent used in the non-aqueous electrolyte composition of the present invention include various high dielectric constant solvents and low viscosity solvents.
As the high dielectric constant solvent, ethylene carbonate, propylene carbonate or the like can be suitably used, but is not limited thereto, butylene carbonate, 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one (fluoroethylene) Carbonate), 4-chloro-1,3-dioxolan-2-one (chloroethylene carbonate), and cyclic carbonates such as trifluoromethylethylene carbonate.

また、高誘電率溶媒として、環状炭酸エステルの代わりに又はこれと併用して、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン、N−メチルピロリドン等のラクタム、N−メチルオキサゾリジノン等の環状カルバミン酸エステル、テトラメチレンスルホン等のスルホン化合物なども使用することができる。   Further, as a high dielectric constant solvent, instead of or in combination with a cyclic carbonate, a lactone such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone, a lactam such as N-methylpyrrolidone, and a cyclic carbamic acid such as N-methyloxazolidinone Sulfone compounds such as esters and tetramethylene sulfone can also be used.

一方、低粘度溶媒としては、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等を好適に使用することができるが、電池の膨れ抑制効果をより向上させる観点からは、ジメチルカーボネートよりもエチルメチルカーボネートやジエチルカーボネートを主体とすること、すなわちジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジエチルカーボネートから成る群より選ばれた少なくとも1種の含有量を50〜80質量%、エチルメチルカーボネート及び/又はジエチルカーボネートの含有量を10質量%以上、さらにジメチルカーボネートの含有量を40質量%以下とすることが望ましい。 これら低粘度溶媒のうち、ジメチルカーボネートについては、膨れの原因となることがあるので、添加しなくてもよい。なお、上記溶剤の含有量の値は、非水電解質組成物全体に対する比率ではなく、当該組成物から電解質塩を除いた質量に対する百分率である。   On the other hand, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate and the like can be suitably used as the low viscosity solvent, but from the viewpoint of further improving the swelling suppression effect of the battery, ethyl methyl carbonate and diethyl are preferable to dimethyl carbonate. Containing mainly carbonate, that is, the content of at least one selected from the group consisting of dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate is 50 to 80% by mass, and the content of ethyl methyl carbonate and / or diethyl carbonate is 10 It is desirable that the content of dimethyl carbonate is 40% by mass or less. Among these low-viscosity solvents, dimethyl carbonate may cause swelling, so it may not be added. In addition, the value of content of the said solvent is not the ratio with respect to the whole nonaqueous electrolyte composition, but the percentage with respect to the mass remove | excluding electrolyte salt from the said composition.

低粘度溶媒としては、これ以外にも、メチルプロピルカーボネート等の鎖状炭酸エステル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、イソ酪酸メチル、トリメチル酢酸メチル、トリメチル酢酸エチル等の鎖状カルボン酸エステル、N,N−ジメチルアセトアミド等の鎖状アミド、N,N−ジエチルカルバミン酸メチル、N,N−ジエチルカルバミン酸エチル等の鎖状カルバミン酸エステル、1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3−ジオキソラン等のエーテルを用いることができる。   As other low-viscosity solvents, chain carbonates such as methylpropyl carbonate, methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl butyrate, methyl isobutyrate, methyl trimethyl acetate, ethyl trimethyl acetate, etc. Chain carboxylic acid esters, chain amides such as N, N-dimethylacetamide, chain carbamic acid esters such as methyl N, N-diethylcarbamate, ethyl N, N-diethylcarbamate, 1,2-dimethoxyethane , Ethers such as tetrahydrofuran, tetrahydropyran, and 1,3-dioxolane can be used.

なお、本発明の非水電解質組成物において、上述の高誘電率溶媒及び低粘度溶媒は、その1種を単独で又は2種以上を任意に混合して用いることができる。
また、上述の非水溶媒の含有量は、70〜90%とすることが好ましい。70%未満では、粘度が上昇し、90%を超えると、十分な電導度が得られないことがある。
In the non-aqueous electrolyte composition of the present invention, the high dielectric constant solvent and the low viscosity solvent described above can be used alone or in combination of two or more.
Moreover, it is preferable that content of the above-mentioned non-aqueous solvent shall be 70 to 90%. If it is less than 70%, the viscosity increases, and if it exceeds 90%, sufficient electrical conductivity may not be obtained.

また、本発明の非水電解質組成物に用いる電解質塩としては、上記非水溶媒に溶解ないしは分散してイオンを生ずるものであればよく、六フッ化リン酸リチウム(LiPF)を好適に使用することができるが、これに限定されないことはいうまでもない。
すなわち、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF)、六フッ化ヒ酸リチウム(LiAsF)、六フッ化アンチモン酸リチウム(LiSbF)、過塩素酸リチウム(LiClO)、四塩化アルミニウム酸リチウム(LiAlCl)等の無機リチウム塩や、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiCFSO)、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホン)イミド(LiN(CFSO)、リチウムビス(ペンタフルオロメタンスルホン)メチド(LiN(CSO)、リチウムトリス(トリフルオロメタンスルホン)メチド(LiC(CFSO)等のパーフルオロアルカンスルホン酸誘導体のリチウム塩なども使用可能であり、これらを単独で又は2種以上を組み合わせて使用することも可能である。
The electrolyte salt used in the non-aqueous electrolyte composition of the present invention may be any salt that dissolves or disperses in the non-aqueous solvent to generate ions, and preferably uses lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ). Needless to say, the present invention is not limited to this.
That is, lithium tetrafluoroborate (LiBF 4), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF 6), lithium hexafluoro antimonate (LiSbF 6), lithium perchlorate (LiClO 4), four lithium aluminum chloride acid ( Inorganic lithium salts such as LiAlCl 4 ), lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3 ), lithium bis (trifluoromethanesulfone) imide (LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ), lithium bis (pentafluoromethanesulfone) methide Lithium salts of perfluoroalkanesulfonic acid derivatives such as (LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 ) and lithium tris (trifluoromethanesulfone) methide (LiC (CF 3 SO 2 ) 3 ) can also be used. Alone or in combination of two or more It is also possible to use it.

なお、このような電解質塩の含有量は、10〜30%とすることが好ましい。10%未満では、十分な電導度が得られないことがあり、30%を超えると、粘度が上昇し過ぎることがある。   In addition, it is preferable that content of such electrolyte salt shall be 10 to 30%. If it is less than 10%, sufficient conductivity may not be obtained, and if it exceeds 30%, the viscosity may increase excessively.

次に、本発明の非水電解質二次電池について詳細に説明する。
図1は、本発明の非水電解質二次電池の一実施形態であって、ラミネート型電池の一例を示す分解斜視図である。
同図において、この二次電池は、正極端子11と負極端子12が取り付けられた電池素子20をフィルム状の外装部材30の内部に封入して構成されている。正極端子11及び負極端子12は、外装部材30の内部から外部に向かって、例えば同一方向にそれぞれ導出されている。正極端子11及び負極端子12は、例えばアルミニウム(Al)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)又はステンレスなどの金属材料によりそれぞれ構成される。
Next, the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of a laminated battery as an embodiment of the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention.
In the figure, the secondary battery is configured by enclosing a battery element 20 to which a positive electrode terminal 11 and a negative electrode terminal 12 are attached in a film-like exterior member 30. The positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 12 are led out, for example, in the same direction from the inside of the exterior member 30 to the outside. The positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 12 are each made of a metal material such as aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni), or stainless steel.

外装部材30は、例えばナイロンフィルム、アルミニウム箔及びポリエチレンフィルムをこの順に張り合わせた矩形状のラミネートフィルムにより構成されている。外装部材30は、例えばポリエチレンフィルム側と電池素子20とが対向するように配設されており、各外縁部が融着又は接着剤により互いに接合されている。
外装部材30と正極端子11及び負極端子12との間には、外気の侵入を防止するための密着フィルム31が挿入されている。密着フィルム31は、正極端子11及び負極端子12に対して密着性を有する材料により構成され、例えば正極端子11及び負極端子12が上述した金属材料から構成される場合には、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレン又は変性ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂により構成されることが好ましい。
The exterior member 30 is configured by a rectangular laminate film in which, for example, a nylon film, an aluminum foil, and a polyethylene film are bonded together in this order. The exterior member 30 is arrange | positioned so that the polyethylene film side and the battery element 20 may oppose, for example, and each outer edge part is mutually joined by melt | fusion or the adhesive agent.
An adhesion film 31 is inserted between the exterior member 30 and the positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 12 to prevent intrusion of outside air. The adhesion film 31 is made of a material having adhesion to the positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 12. For example, when the positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 12 are made of the metal materials described above, polyethylene, polypropylene, modified It is preferably composed of a polyolefin resin such as polyethylene or modified polypropylene.

なお、外装部材30は、上述したラミネートフィルムに代えて、他の構造、例えば金属材料を含まないラミネートフィルム、ポリプロピレンなどの高分子フィルム又は金属フィルムなどにより構成してもよい。
ここで、外装部材の一般的な構成は、外装層/金属箔/シーラント層の積層構造で表すことができ(但し、外装層及びシーラント層は複数層で構成されることがある。)、上記の例では、ナイロンフィルムが外装層、アルミニウム箔が金属箔、ポリエチレンフィルムがシーラント層に相当する。
なお、金属箔としては、耐透湿性のバリア膜として機能すれば十分であり、アルミニウム箔のみならず、ステンレス箔、ニッケル箔及びメッキを施した鉄箔などを使用することができるが、薄く軽量で加工性に優れるアルミニウム箔を好適に用いることができる。
Note that the exterior member 30 may be configured by another structure, for example, a laminate film not including a metal material, a polymer film such as polypropylene, or a metal film, instead of the above-described laminate film.
Here, the general structure of an exterior member can be represented by the laminated structure of an exterior layer / metal foil / sealant layer (however, the exterior layer and the sealant layer may be composed of a plurality of layers), and the above. In this example, the nylon film corresponds to the exterior layer, the aluminum foil corresponds to the metal foil, and the polyethylene film corresponds to the sealant layer.
In addition, as metal foil, it is sufficient if it functions as a moisture-permeable barrier film, and not only aluminum foil but also stainless steel foil, nickel foil and plated iron foil can be used, but it is thin and lightweight. Thus, an aluminum foil excellent in workability can be suitably used.

外装部材として、使用可能な構成を(外装層/金属箔/シーラント層)の形式で列挙すると、Ny(ナイロン)/Al(アルミ)/CPP(無延伸ポリプロピレン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)/Al/CPP、PET/Al/PET/CPP、PET/Ny/Al/CPP、PET/Ny/Al/Ny/CPP、PET/Ny/Al/Ny/PE(ポリエチレン)、Ny/PE/Al/LLDPE(直鎖状低密度ポリエチレン)、PET/PE/Al/PET/LDPE(低密度ポリエチレン)、PET/Ny/Al/LDPE/CPPなどがある。   The structures that can be used as the exterior member are listed in the form of (exterior layer / metal foil / sealant layer): Ny (nylon) / Al (aluminum) / CPP (unstretched polypropylene), PET (polyethylene terephthalate) / Al / CPP, PET / Al / PET / CPP, PET / Ny / Al / CPP, PET / Ny / Al / Ny / CPP, PET / Ny / Al / Ny / PE (polyethylene), Ny / PE / Al / LLDPE (direct) Chain low density polyethylene), PET / PE / Al / PET / LDPE (low density polyethylene), and PET / Ny / Al / LDPE / CPP.

図2は、図1に示した電池素子20のI−I線に沿った断面図である。同図において、電池素子20は、正極21と負極22とが本発明の非水電解質組成物から成る非水電解質組成物層23及びセパレータ24を介して対向して位置し、巻回されているものであり、最外周部は保護テープ25により保護されている。   FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II of the battery element 20 shown in FIG. In the figure, a battery element 20 is wound with a positive electrode 21 and a negative electrode 22 facing each other with a non-aqueous electrolyte composition layer 23 made of the non-aqueous electrolyte composition of the present invention and a separator 24 therebetween. The outermost peripheral part is protected by the protective tape 25.

ここで、正極21は、例えば対向する一対の面を有する正極集電体21Aの両面又は片面に正極活物質層21Bが被覆された構造を有している。正極集電体21Aには、長手方向における一方の端部に正極活物質層21Bが被覆されずに露出している部分があり、この露出部分に正極端子11が取り付けられている。
正極集電体21Aは、例えばアルミニウム箔、ニッケル箔又はステンレス箔などの金属箔により構成される。
Here, the positive electrode 21 has, for example, a structure in which a positive electrode active material layer 21B is coated on both surfaces or one surface of a positive electrode current collector 21A having a pair of opposed surfaces. The positive electrode current collector 21 </ b> A has a portion exposed without being covered with the positive electrode active material layer 21 </ b> B at one end portion in the longitudinal direction, and the positive electrode terminal 11 is attached to the exposed portion.
The positive electrode current collector 21A is made of a metal foil such as an aluminum foil, a nickel foil, or a stainless steel foil.

正極活物質層21Bは、正極活物質として、リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な正極材料のいずれか1種又は2種以上を含んでおり、必要に応じて導電材及び結着剤を含んでいてもよい。
リチウムを吸蔵及び放出することが可能な正極材料としては、例えば硫黄(S)や、二硫化鉄(FeS)、二硫化チタン(TiS)、二硫化モリブデン(MoS)、二セレン化ニオブ(NbSe)、酸化バナジウム(V)、二酸化チタン(TiO)、二酸化マンガン(MnO)などのリチウムを含有しないカルコゲン化物(特に層状化合物やスピネル型化合物)、リチウムを含有するリチウム含有化合物、並びに、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリピロールなどの導電性高分子化合物が挙げられる。
The positive electrode active material layer 21B includes one or more positive electrode materials capable of occluding and releasing lithium ions as a positive electrode active material, and a conductive material and a binder as necessary. May be included.
Examples of the positive electrode material capable of inserting and extracting lithium include sulfur (S), iron disulfide (FeS 2 ), titanium disulfide (TiS 2 ), molybdenum disulfide (MoS 2 ), and niobium diselenide. (NbSe 2 ), vanadium oxide (V 2 O 5 ), titanium dioxide (TiO 2 ), chalcogenides containing no lithium such as manganese dioxide (MnO 2 ) (particularly layered compounds and spinel compounds), lithium containing lithium Examples thereof include conductive compounds such as polyaniline, polythiophene, polyacetylene, and polypyrrole.

これらの中でも、リチウム含有化合物は、高電圧及び高エネルギー密度を得ることができるものがあるので好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えばリチウムと遷移金属元素とを含む複合酸化物や、リチウムと遷移金属元素とを含むリン酸化合物が挙げられるが、より高い電圧を得る観点からは、特にコバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、チタン(Ti)又はこれらの任意の混合物を含むものが好ましい。   Among these, lithium-containing compounds are preferable because some compounds can obtain a high voltage and a high energy density. Examples of such a lithium-containing compound include a composite oxide containing lithium and a transition metal element, and a phosphate compound containing lithium and a transition metal element. From the viewpoint of obtaining a higher voltage, cobalt is particularly preferred. (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn), chromium (Cr), vanadium (V), titanium (Ti) or any mixture thereof. The inclusion is preferred.

かかるリチウム含有化合物は、代表的には、次の一般式(12)又は(13)
LiM…(12)
LiIIPO…(13)
(式中のM及びMIIは1種類以上の遷移金属元素を示し、x及びyの値は電池の充放電状態によって異なるが、通常0.05≦x≦1.10、0.05≦y≦1.10である。)で表され、(12)式の化合物は一般に層状構造を有し、(13)式の化合物は一般にオリビン構造を有する。
Such lithium-containing compounds are typically represented by the following general formula (12) or (13):
LiM I O 2 (12)
Li y M II PO 4 (13)
(In the formula, M I and M II represent one or more transition metal elements, and the values of x and y vary depending on the charge / discharge state of the battery, but usually 0.05 ≦ x ≦ 1.10, 0.05 ≦ y ≦ 1.10), and the compound of the formula (12) generally has a layered structure, and the compound of the formula (13) generally has an olivine structure.

また、リチウムと遷移金属元素とを含む複合酸化物の具体例としては、リチウムコバルト複合酸化物(LiCoO)、リチウムニッケル複合酸化物(LiNiO)、リチウムニッケルコバルト複合酸化物(LiNi1−zCo(0<z<1)、スピネル型構造を有するリチウムマンガン複合酸化物(LiMn)などが挙げられる。
リチウムと遷移金属元素とを含むリン酸化合物の具体例としては、例えばオリビン構造を有するリチウム鉄リン酸化合物(LiFePO)又はリチウム鉄マンガンリン酸化合物(LiFe1−vMnPO(v<1))が挙げられる。
Specific examples of the composite oxide containing lithium and a transition metal element include lithium cobalt composite oxide (Li x CoO 2 ), lithium nickel composite oxide (Li x NiO 2 ), lithium nickel cobalt composite oxide ( Examples include Li x Ni 1-z Co z O 2 (0 <z <1), lithium manganese composite oxide (LiMn 2 O 4 ) having a spinel structure.
Specific examples of the phosphate compound containing lithium and a transition metal element include, for example, a lithium iron phosphate compound having a olivine structure (LiFePO 4 ) or a lithium iron manganese phosphate compound (LiFe 1-v Mn v PO 4 (v < 1)).

これらの複合酸化物において、構造を安定化させる等の目的から、遷移金属の一部をAlやMgその他の遷移金属元素で置換したり結晶粒界に含ませたりしたもの、酸素の一部をフッ素等で置換したもの等も挙げることができる。更に、正極活物質表面の少なくとも一部に他の正極活物質を被覆したものとしてもよい。また、正極活物質は、複数種類を混合して用いてもよい。   In these composite oxides, for the purpose of stabilizing the structure, part of the transition metal is replaced with Al, Mg or other transition metal elements or included in the grain boundaries, and part of oxygen is contained. The thing substituted with fluorine etc. can also be mentioned. Further, at least a part of the surface of the positive electrode active material may be coated with another positive electrode active material. Moreover, you may use a positive electrode active material in mixture of multiple types.

一方、負極22は、正極21と同様に、例えば対向する一対の面を有する負極集電体22Aの両面又は片面に負極活物質層22Bが設けられた構造を有している。負極集電体22Aには、長手方向における一方の端部に負極活物質層22Bが設けられず露出している部分があり、この露出部分に負極端子12が取り付けられている。
負極集電体22Aは、例えば銅箔、ニッケル箔又はステンレス箔などの金属箔により構成される。
On the other hand, similarly to the positive electrode 21, the negative electrode 22 has a structure in which a negative electrode active material layer 22B is provided on both surfaces or one surface of a negative electrode current collector 22A having a pair of opposed surfaces, for example. The negative electrode current collector 22A has an exposed portion without being provided with the negative electrode active material layer 22B at one end in the longitudinal direction, and the negative electrode terminal 12 is attached to the exposed portion.
The anode current collector 22A is made of a metal foil such as a copper foil, a nickel foil, or a stainless steel foil.

負極活物質層22Bは、負極活物質として、リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な負極材料、金属リチウムのいずれか1種又は2種以上を含んでおり、必要に応じて導電材及び結着剤を含んでいてもよい。
リチウムを吸蔵及び放出することが可能な負極材料としては、例えば炭素材料、金属酸化物及び高分子化合物が挙げられる。炭素材料としては、難黒鉛化炭素材料、人造黒鉛材料や黒鉛系材料などが挙げられ、より具体的には、熱分解炭素類、コークス類、黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性炭、カーボンブラックなどがある。
このうち、コークス類にはピッチコークス、ニードルコークス、石油コークスなどがあり、有機高分子化合物焼成体というのは、フェノール樹脂やフラン樹脂などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいう。また、金属酸化物としては、酸化鉄、酸化ルテニウム、酸化モリブテンなどが挙げられ、高分子化合物としてはポリアセチレンやポリピロールなどが挙げられる。
The negative electrode active material layer 22B includes one or more of a negative electrode material capable of inserting and extracting lithium ions and metallic lithium as a negative electrode active material, and a conductive material and a binder as necessary. An adhesive may be included.
Examples of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium include a carbon material, a metal oxide, and a polymer compound. Examples of carbon materials include non-graphitizable carbon materials, artificial graphite materials, and graphite-based materials. More specifically, pyrolytic carbons, cokes, graphites, glassy carbons, organic polymer compound firing Body, carbon fiber, activated carbon, carbon black.
Among these, coke includes pitch coke, needle coke, petroleum coke and the like, and the organic polymer compound fired body is carbonized by firing a polymer material such as phenol resin or furan resin at an appropriate temperature. Say things. In addition, examples of the metal oxide include iron oxide, ruthenium oxide, molybdenum oxide, and the like, and examples of the polymer compound include polyacetylene and polypyrrole.

さらに、リチウムを吸蔵及び放出することが可能な負極材料としては、リチウムと合金を形成可能な金属元素及び半金属元素のうちの少なくとも1種を構成元素として含む材料も挙げられる。この負極材料は金属元素又は半金属元素の単体でも合金でも化合物でもよく、またこれらの1種又は2種以上の相を少なくとも一部に有するようなものでもよい。
なお、本発明において、合金には2種以上の金属元素からなるものに加えて、1種以上の金属元素と1種以上の半金属元素とを含むものも含める。また、非金属元素を含んでいてもよい。その組織には固溶体、共晶(共融混合物)、金属間化合物又はこれらのうちの2種以上が共存するものがある。
Furthermore, examples of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium include a material containing at least one of a metal element and a metalloid element capable of forming an alloy with lithium as a constituent element. The negative electrode material may be a single element, alloy or compound of a metal element or a metalloid element, or may have at least a part of one or more of these phases.
In the present invention, alloys include those containing one or more metal elements and one or more metalloid elements in addition to those composed of two or more metal elements. Moreover, the nonmetallic element may be included. Some of the structures include a solid solution, a eutectic (eutectic mixture), an intermetallic compound, or a mixture of two or more of these.

このような金属元素又は半金属元素としては、例えばスズ(Sn)、鉛(Pb)、アルミニウム、インジウム(In)、ケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)、ガリウム(Ga)、ゲルマニウム(Ge)、ヒ素(As)、銀(Ag)、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)及びイットリウム(Y)が挙げられる。
中でも、長周期型周期表における14族の金属元素又は半金属元素が好ましく、特に好ましいのはケイ素又はスズである。ケイ素及びスズは、リチウムを吸蔵及び放出する能力が大きく、高いエネルギー密度を得ることができるからである。
Examples of such metal elements or metalloid elements include tin (Sn), lead (Pb), aluminum, indium (In), silicon (Si), zinc (Zn), antimony (Sb), bismuth (Bi), Examples include gallium (Ga), germanium (Ge), arsenic (As), silver (Ag), hafnium (Hf), zirconium (Zr), and yttrium (Y).
Among them, a group 14 metal element or metalloid element in the long-period type periodic table is preferable, and silicon or tin is particularly preferable. This is because silicon and tin have a large ability to occlude and release lithium, and a high energy density can be obtained.

スズの合金としては、例えばスズ以外の第2の構成元素として、ケイ素、マグネシウム(Mg)、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン(Ti)、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン及びクロム(Cr)から成る群のうちの少なくとも1種を含むものが挙げられる。
ケイ素の合金としては、例えばケイ素以外の第2の構成元素として、スズ、マグネシウム、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン及びクロムから成る群のうちの少なくとも1種を含むものが挙げられる。
As an alloy of tin, for example, as a second constituent element other than tin, silicon, magnesium (Mg), nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium (Ti), germanium, bismuth, antimony And at least one selected from the group consisting of chromium (Cr).
As an alloy of silicon, for example, as a second constituent element other than silicon, tin, magnesium, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony, and chromium can be used. The thing containing at least 1 sort (s) of them is mentioned.

スズの化合物又はケイ素の化合物としては、例えば酸素(O)又は炭素(C)を含むものが挙げられ、スズまたはケイ素に加えて、上述した第2の構成元素を含んでいてもよい。   Examples of the tin compound or the silicon compound include those containing oxygen (O) or carbon (C), and may contain the second constituent element described above in addition to tin or silicon.

さらに、上述のような負極材料としては、チタンのようにリチウムと複合酸化物を形成する元素でもよい。もちろん、金属リチウムを析出溶解させてもよく、リチウム以外のマグネシウムやアルミニウムを析出溶解させることもできる。   Furthermore, the negative electrode material as described above may be an element that forms a complex oxide with lithium, such as titanium. Of course, metallic lithium may be precipitated and dissolved, and magnesium and aluminum other than lithium may be precipitated and dissolved.

また、セパレータ24は、例えばポリプロピレン若しくはポリエチレンなどのポリオレフィン系の合成樹脂から成る多孔質膜、又はセラミック製の不織布などの無機材料から成る多孔質膜など、イオン透過度が大きく、所定の機械的強度を有する絶縁性の薄膜から構成されており、これら2種以上の多孔質膜を積層した構造としてもよい。特に、ポリオレフィン系の多孔質膜を含むものは、正極21と負極22との分離性に優れ、内部短絡や開回路電圧の低下をいっそう低減できるので好適である。   The separator 24 has a high ion permeability and a predetermined mechanical strength, such as a porous film made of a polyolefin-based synthetic resin such as polypropylene or polyethylene, or a porous film made of an inorganic material such as a ceramic nonwoven fabric. It is good also as a structure which laminated | stacked these 2 or more types of porous films. In particular, those containing a polyolefin-based porous membrane are suitable because they have excellent separability between the positive electrode 21 and the negative electrode 22 and can further reduce internal short-circuiting and open circuit voltage reduction.

次に、上述した二次電池の製造方法の一例につき説明する。
上記ラミネート型二次電池は、以下のようにして製造することができる。
まず、正極21を作製する。例えば粒子状の正極活物質を用いる場合には、正極活物質と必要に応じて導電材及び結着剤とを混合して正極合剤を調製し、N−メチル−2−ピロリドンなどの分散媒に分散させて正極合剤スラリーを作製する。
次いで、この正極合剤スラリーを正極集電体21Aに塗布し乾燥させ、圧縮成型して正極活物質層21Bを形成する。
Next, an example of a method for manufacturing the secondary battery described above will be described.
The laminate type secondary battery can be manufactured as follows.
First, the positive electrode 21 is produced. For example, when a particulate positive electrode active material is used, a positive electrode mixture is prepared by mixing a positive electrode active material and, if necessary, a conductive material and a binder, and a dispersion medium such as N-methyl-2-pyrrolidone. To produce a positive electrode mixture slurry.
Next, the positive electrode mixture slurry is applied to the positive electrode current collector 21A, dried, and compression molded to form the positive electrode active material layer 21B.

また、負極22を作製する。例えば粒子状の負極活物質を用いる場合には、負極活物質と必要に応じて導電材及び結着剤とを混合して負極合剤を調製し、N−メチル−2−ピロリドンなどの分散媒に分散させて負極合剤スラリーを作製する。この後、この負極合剤スラリーを負極集電体22Aに塗布し乾燥させ、圧縮成型して負極活物質層22Bを形成する。   Moreover, the negative electrode 22 is produced. For example, when a particulate negative electrode active material is used, a negative electrode mixture is prepared by mixing a negative electrode active material and, if necessary, a conductive material and a binder, and a dispersion medium such as N-methyl-2-pyrrolidone. To prepare a negative electrode mixture slurry. Thereafter, the negative electrode mixture slurry is applied to the negative electrode current collector 22A, dried, and compression molded to form the negative electrode active material layer 22B.

次いで、正極21に正極端子11を取り付けるとともに、負極22に負極端子12を取り付けた後、セパレータ24、正極21、セパレータ24及び負極22を順次積層して巻回し、最外周部に保護テープ25を接着して巻回電極体を形成する。更に、この巻回電極体を外装部材30で挟み、一辺を除く外周縁部を熱融着して袋状とする。   Next, after attaching the positive electrode terminal 11 to the positive electrode 21 and attaching the negative electrode terminal 12 to the negative electrode 22, the separator 24, the positive electrode 21, the separator 24, and the negative electrode 22 are sequentially stacked and wound, and the protective tape 25 is attached to the outermost peripheral portion. A wound electrode body is formed by bonding. Further, the wound electrode body is sandwiched between the exterior members 30, and the outer peripheral edge except one side is heat-sealed to form a bag shape.

しかる後、上述した鎖状炭酸エステルと、六フッ化リン酸リチウムなどの電解質塩と、エチレンカーボネートなどの非水溶媒を含む非水電解質組成物を準備し、外装部材30の開口部から巻回電極体の内部に注入して、外装部材30の開口部を熱融着し封入する。これにより、非水電解質組成物層23が形成され、図1及び図2に示した二次電池が完成する。   Thereafter, a non-aqueous electrolyte composition containing the above-described chain carbonate, an electrolyte salt such as lithium hexafluorophosphate, and a non-aqueous solvent such as ethylene carbonate is prepared and wound from the opening of the exterior member 30. It inject | pours into the inside of an electrode body, the opening part of the exterior member 30 is heat-sealed and sealed. Thereby, the nonaqueous electrolyte composition layer 23 is formed, and the secondary battery shown in FIGS. 1 and 2 is completed.

なお、この二次電池は次のようにして製造してもよい。
例えば、巻回電極体を作製してから非水電解質組成物を注入するのではなく、正極21及び負極22の上、又はセパレータ24に非水電解質組成物を塗布した後に巻回し、外装部材30の内部に封入するようにしてもよい。
また、ゲル状の非水電解質組成物を有するポリマー型の非水電解質二次電池を作製する場合には、正極21及び負極22の上、又はセパレータ24に上述したポリフッ化ビニリデン等の高分子化合物のモノマーを塗布して巻回し、外装部材30の内部に収納した後に上述した非水電解質組成物を注入するようにしてゲル状の非水電解質組成物を形成してもよい。但し、外装部材30の内部でモノマーを重合させるようにした方が非水電解質組成物とセパレータ24との接合性が向上し、内部抵抗を低くすることができるので好ましい。また、外装部材30の内部に非水電解質組成物を注入してゲル状の非水電解質組成物を形成するようにした方が、少ない工程で簡単に製造することができるので好ましい。
In addition, you may manufacture this secondary battery as follows.
For example, instead of injecting the nonaqueous electrolyte composition after producing the wound electrode body, the nonaqueous electrolyte composition is applied on the positive electrode 21 and the negative electrode 22 or the separator 24 and then wound, and the exterior member 30 is wound. You may make it enclose inside.
When a polymer-type non-aqueous electrolyte secondary battery having a gel-like non-aqueous electrolyte composition is produced, a polymer compound such as polyvinylidene fluoride described above on the positive electrode 21 and the negative electrode 22 or the separator 24 is used. The gel-like non-aqueous electrolyte composition may be formed by injecting the above-described non-aqueous electrolyte composition after the monomer is applied and wound and housed in the exterior member 30. However, it is preferable to polymerize the monomer inside the exterior member 30 because the bondability between the non-aqueous electrolyte composition and the separator 24 is improved and the internal resistance can be lowered. Moreover, it is preferable to inject the nonaqueous electrolyte composition into the exterior member 30 to form a gel-like nonaqueous electrolyte composition because it can be easily manufactured with fewer steps.

以上により説明した二次電池では、充電を行うと、正極活物質層21Bからリチウムイオンが放出され、非水電解質組成物層23を介して負極活物質層22Bに吸蔵される。放電を行うと、負極活物質層22Bからリチウムイオンが放出され、非水電解質組成物層23を介して正極活物質層21Bに吸蔵される。   In the secondary battery described above, when charged, lithium ions are released from the positive electrode active material layer 21 </ b> B and inserted into the negative electrode active material layer 22 </ b> B through the nonaqueous electrolyte composition layer 23. When discharge is performed, lithium ions are released from the negative electrode active material layer 22 </ b> B and inserted into the positive electrode active material layer 21 </ b> B through the nonaqueous electrolyte composition layer 23.

ここで、非水電解質組成物層23に含まれる非水電解質組成物には、リン酸モノエステルの環状酸無水物やアリールホスホン酸の環状酸無水物、あるいはアルキルホスホン酸の環状酸無水物と共にジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジエチルカーボネートから成る群より選ばれた少なくとも1種を所定範囲で含有されており、電池の膨れ抑制に有効である。
なお、本発明は上記のようなラミネート型電池のみならず、筒型電池、角型電池等にも適用可能であるが、特に、電池外装の膨れ対策がより強く求められているラミネートフィルム外装電池や、薄型の角型電池に適用した場合により効果的なものとなる。
Here, the nonaqueous electrolyte composition included in the nonaqueous electrolyte composition layer 23 includes a cyclic acid anhydride of phosphoric acid monoester, a cyclic acid anhydride of arylphosphonic acid, or a cyclic acid anhydride of alkylphosphonic acid. It contains at least one selected from the group consisting of dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate in a predetermined range, and is effective in suppressing battery swelling.
The present invention can be applied not only to the laminate type battery as described above, but also to a cylindrical battery, a square type battery, etc. In addition, it is more effective when applied to a thin prismatic battery.

以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
具体的には、以下の各例に記載したような操作を行い、図1及び図2に示したようなラミネート型電池を作製し、その性能を評価した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
Specifically, the operations described in the following examples were performed to produce a laminate type battery as shown in FIGS. 1 and 2, and its performance was evaluated.

(実施例1)
まず、正極活物質としてリチウム・コバルト複合酸化物(LiCoO)94重量部と、導電材としてグラファイト3重量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)3重量部とを均質に混合してN−メチルピロリドンを添加し、正極合剤塗液を得た。
次いで、得られた正極合剤塗液を厚み20μmのアルミニウム箔上の両面に均一に塗布し、乾燥して片面当たり40mg/cmの正極合剤層を形成した。これを幅50mm、長さ300mmの形状に切断して正極を作成し、正極端子を取り付けた。
(Example 1)
First, 94 parts by weight of lithium-cobalt composite oxide (LiCoO 2 ) as a positive electrode active material, 3 parts by weight of graphite as a conductive material, and 3 parts by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder were mixed homogeneously. N-methylpyrrolidone was added to obtain a positive electrode mixture coating solution.
Next, the obtained positive electrode mixture coating solution was uniformly applied on both surfaces of an aluminum foil having a thickness of 20 μm and dried to form a positive electrode mixture layer having a concentration of 40 mg / cm 2 per side. This was cut into a shape having a width of 50 mm and a length of 300 mm to produce a positive electrode, and a positive electrode terminal was attached.

次に、負極活物質として黒鉛97重量部と、結着剤としてPVdF3重量部とを均質に混合してN−メチルピロリドンを添加し負極合剤塗液を得た。
次いで、得られた負極合剤塗液を負極集電体となる厚み15μmの銅箔上の両面に均一に塗布し、乾燥して片面当たり20mg/cmの負極合剤層を形成した。これを幅50mm、長さ300mmの形状に切断して負極を作成し、負極端子を取り付けた。
Next, 97 parts by weight of graphite as a negative electrode active material and 3 parts by weight of PVdF as a binder were homogeneously mixed, and N-methylpyrrolidone was added to obtain a negative electrode mixture coating solution.
Next, the obtained negative electrode mixture coating solution was uniformly applied on both surfaces of a 15 μm-thick copper foil serving as a negative electrode current collector, and dried to form a negative electrode mixture layer of 20 mg / cm 2 per side. This was cut into a shape with a width of 50 mm and a length of 300 mm to prepare a negative electrode, and a negative electrode terminal was attached.

一方、非水電解質組成物としては、アルキルホスホン酸の環状酸無水物として、化学式(8)に示したプロピルホスホン酸無水物環状三量体を添加したもの、すなわちエチレンカーボネート(EC)/ジエチルカーボネート(DEC)/ビニレンカーボネート(VC)/プロピルホスホン酸無水物環状三量体=19/80/0.5/0.5の割合(重量比)で混合した溶媒86に対し、六フッ化リン酸リチウム14の割合(重量比)で溶解したものを用いた。   On the other hand, as the non-aqueous electrolyte composition, as a cyclic acid anhydride of alkylphosphonic acid, a propylphosphonic anhydride cyclic trimer represented by the chemical formula (8) is added, that is, ethylene carbonate (EC) / diethyl carbonate. (DEC) / Vinylene carbonate (VC) / Propylphosphonic anhydride cyclic trimer = 19/80 / 0.5 / 0.5 ratio (weight ratio) to solvent 86 mixed with hexafluorophosphoric acid What melt | dissolved in the ratio (weight ratio) of lithium 14 was used.

この正極と負極を、厚さ7μmの微多孔性ポリエチレンフィルムの両面にポリフッ化ビニリデンを2μmの厚さに塗布したセパレータを介して積層して巻き取り、アルミニウムラミネートフィルムから成る外装部材の一例である袋に入れた。この袋に上記非水電解質組成物を2g注入後、袋を熱融着してラミネート型電池を作成した。この電池の容量は700mAhである。   This positive electrode and negative electrode are an example of an exterior member made of an aluminum laminate film by laminating and winding the positive electrode and negative electrode on both sides of a 7 μm-thick microporous polyethylene film via a separator coated with polyvinylidene fluoride to a thickness of 2 μm. Put it in a bag. After injecting 2 g of the non-aqueous electrolyte composition into the bag, the bag was heat-sealed to prepare a laminated battery. The capacity of this battery is 700 mAh.

この電池を23℃の環境下700mAで4.2Vを上限として3時間充電した後、90℃で4時間保存した時の電池厚みの変化(膨れ)と、同じく23℃の環境下、700mAで4.2Vを上限として3時間充電した後、700mAで3.0Vまで放電することを300回繰り返した時の放電容量維持率を測定し、素の結果を表1に示す。
このように、アルキルホスホン酸の環状酸無水物を添加すると共に、所定の割合に混合した低粘度溶媒を組合せることによって、90℃、4時間保存時の電池の膨れが、後述するように、上記のようなアルキルホスホン酸の環状酸無水物を添加していない非水電解質組成物を使用した比較例1の電池よりも大幅に減少していることが分かる。
This battery was charged at 700 mA at 23 ° C. and 4.2 V as the upper limit for 3 hours and then stored at 90 ° C. for 4 hours, and the battery thickness changed (swelled) when it was stored at 90 ° C. for 4 hours. After charging for 3 hours at an upper limit of 2 V, discharging capacity to 3.0 V at 700 mA was measured 300 times, and the discharge capacity retention rate was measured.
Thus, by adding a cyclic acid anhydride of alkylphosphonic acid and combining a low-viscosity solvent mixed in a predetermined ratio, the swelling of the battery during storage at 90 ° C. for 4 hours, as described later, It turns out that it is reducing significantly compared with the battery of the comparative example 1 which uses the nonaqueous electrolyte composition which does not add the cyclic acid anhydride of the above alkylphosphonic acids.

(実施例2〜4)
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの比を表1に示すように変えたこと以外は、実施例1と同様の操作を繰り返し、それぞれ実施例2〜4のラミネート型電池を得た。そして、上記同様に、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を求め、得られた結果をそれぞれ表1に併せて示す。
表1に示すように、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの比を変えても、高温保存時の電池の膨れが比較例1の電池よりも少ないことが分かる。なお、電池の膨れは、エチレンカーボネート/ジエチルカーボネート比が高くなると増加する傾向が認められる。
(Examples 2 to 4)
Except having changed the ratio of ethylene carbonate and diethyl carbonate as shown in Table 1, the same operation as Example 1 was repeated, and the laminate type batteries of Examples 2 to 4 were obtained. In the same manner as described above, the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours and the discharge maintenance ratio after 300 cycles were obtained, and the obtained results are also shown in Table 1.
As shown in Table 1, it can be seen that even when the ratio of ethylene carbonate and diethyl carbonate is changed, the swelling of the battery during high temperature storage is less than that of the battery of Comparative Example 1. Note that the swelling of the battery tends to increase as the ethylene carbonate / diethyl carbonate ratio increases.

(実施例5〜8)
ジエチルカーボネートをエチルメチルカーボネート(EMC)に置換したこと以外は、実施例1〜4と同様の操作を繰り返し、それぞれ実施例5〜8のラミネート型電池を得た。そして、上記同様に、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を測定し、得られた結果をそれぞれ表1に併せて示す。
表1に示すように、ジエチルカーボネートをエチルメチルカーボネートに置換すると、300サイクル後の放電容量維持率が僅かに向上する反面、90℃、4時間保存時の電池の膨れが増加する傾向が認められるが、高温保存時の電池の膨れは比較例1の電池よりも少なく、いずれも0.5mm以下であることが分かる。
(Examples 5 to 8)
Except for replacing diethyl carbonate with ethyl methyl carbonate (EMC), the same operations as in Examples 1 to 4 were repeated to obtain laminate type batteries of Examples 5 to 8, respectively. In the same manner as described above, the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours and the discharge maintenance ratio after 300 cycles were measured, and the obtained results are also shown in Table 1.
As shown in Table 1, when diethyl carbonate is replaced with ethyl methyl carbonate, the discharge capacity retention rate after 300 cycles is slightly improved, but a tendency to increase the swelling of the battery during storage at 90 ° C. for 4 hours is recognized. However, the swelling of the battery during high temperature storage is less than that of the battery of Comparative Example 1, and it can be seen that both are 0.5 mm or less.

(実施例9〜12)
エチルメチルカーボネートを10%添加し、その分ジエチルカーボネートを減量したこと以外は、実施例1〜4と同様の操作を繰り返し、それぞれ実施例9〜12のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を同様に測定し、得られた結果をそれぞれ表1に併せて示す。
このように、エチルメチルカーボネートを添加すると、実施例1〜4の結果に較べて、300サイクル後の放電容量維持率が僅かに向上する反面、高温保存時の電池の膨れがやや増加する傾向が認められる。
(Examples 9 to 12)
The same operations as in Examples 1 to 4 were repeated except that 10% of ethyl methyl carbonate was added and the amount of diethyl carbonate was reduced by that amount to obtain laminate type batteries of Examples 9 to 12, respectively. And the swelling of the battery when it preserve | saved at 90 degreeC for 4 hours and the discharge maintenance factor after 300 cycles were measured similarly, and the obtained result is combined with Table 1, respectively.
Thus, when ethyl methyl carbonate is added, the discharge capacity retention rate after 300 cycles is slightly improved as compared with the results of Examples 1 to 4, but the battery swelling during high-temperature storage tends to increase slightly. Is recognized.

(実施例13〜16)
ジメチルカーボネート(DMC)を40%混合し、その分ジエチルカーボネートを減量したこと以外は、実施例1〜4と同様の操作を繰り返し、それぞれ実施例13〜16のラミネート型電池を得た。そして、上記同様に、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を求め、その結果をそれぞれ表1に併せて示す。
このように、ジメチルカーボネートをその上限まで混合すると、300サイクル後の放電容量維持率が僅かに向上する反面、90℃、4時間保存時の電池の膨れが増加する傾向が認められるが、電池の膨れは比較例1の電池よりも少なく、いずれも0.5mm以下であることが分かる。
(Examples 13 to 16)
Except that 40% of dimethyl carbonate (DMC) was mixed and the amount of diethyl carbonate was reduced by that amount, the same operations as in Examples 1 to 4 were repeated to obtain laminated batteries of Examples 13 to 16, respectively. In the same manner as described above, the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours and the discharge maintenance ratio after 300 cycles were obtained, and the results are also shown in Table 1.
Thus, when dimethyl carbonate is mixed up to the upper limit, the discharge capacity retention rate after 300 cycles is slightly improved, while the tendency of the battery to swell during storage at 90 ° C. for 4 hours increases. It can be seen that the swelling is smaller than that of the battery of Comparative Example 1, and both are 0.5 mm or less.

(実施例17〜19)
プロピルホスホン酸無水物環状三量体を、それぞれ化学式(6)に示したフェニルホスホン酸無水物環状三量体、化学式(3)に示したメチルリン酸無水物環状三量体、及び化学式(4)に示しフェニルリン酸無水物環状三量体に代えたこと以外は、実施例3と同様の操作を繰り返し、実施例17〜19のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を上記同様に求め、その結果をそれぞれ表1に併せて示す。
このように、アルキルホスホン酸の環状酸無水物を他のホスホン酸やリン酸モノエステルの環状酸無水物に置換しても、高温保存時の電池の膨れや、300サイクル後の放電容量維持率において殆ど変わらないことが分かる。
(Examples 17 to 19)
Propylphosphonic acid anhydride cyclic trimer, phenylphosphonic acid anhydride cyclic trimer represented by chemical formula (6), methylphosphoric acid anhydride cyclic trimer represented by chemical formula (3), and chemical formula (4), respectively. The laminate type batteries of Examples 17 to 19 were obtained by repeating the same operation as in Example 3 except that the phosphoric acid anhydride cyclic trimer was used. Then, the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours and the discharge maintenance rate after 300 cycles were obtained in the same manner as described above, and the results are also shown in Table 1, respectively.
Thus, even when the cyclic acid anhydride of alkylphosphonic acid is replaced with another cyclic acid anhydride of phosphonic acid or phosphoric acid monoester, the battery swells during high-temperature storage and the discharge capacity retention rate after 300 cycles It can be seen that there is almost no change.

(実施例20〜23)
ビニレンカーボネートを添加することなく、その分エチレンカーボネートを増量したこと以外は、それぞれ実施例3、実施例17〜19と同様の操作を繰り返し、実施例20〜23のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を上記同様に求め、その結果をそれぞれ表1に併せて示す。
表1より、ビニレンカーボネートを添加しないと、高温保存時の電池の膨れが僅かに増加し、300サイクル後の放電容量維持率が僅かに低下することが分かる。
(Examples 20 to 23)
The same operations as in Example 3 and Examples 17 to 19 were repeated, respectively, except that ethylene carbonate was increased by that amount without adding vinylene carbonate to obtain laminate type batteries of Examples 20 to 23, respectively. Then, the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours and the discharge maintenance rate after 300 cycles were obtained in the same manner as described above, and the results are also shown in Table 1, respectively.
From Table 1, it can be seen that without adding vinylene carbonate, the swelling of the battery during high-temperature storage slightly increases and the discharge capacity maintenance rate after 300 cycles slightly decreases.

(比較例1)
プロピルホスホン酸無水物環状三量体を添加することなく、その分エチレンカーボネートを増量したこと以外は、実施例3と同様の操作を繰り返し、本例のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を上記同様に求め、その結果を表1に併せて示す。
このように、ホスホン酸やリン酸モノエステルの環状酸無水物を使用しないと、90℃、4時間保存時の電池の膨れ量が上記実施例1〜23に較べて増大することが分かる。
(Comparative Example 1)
The same procedure as in Example 3 was repeated except that ethylene carbonate was increased by that amount without adding the propylphosphonic acid anhydride cyclic trimer to obtain a laminate type battery of this example. And the swelling of a battery when it preserve | saved at 90 degreeC for 4 hours, and the discharge maintenance factor after 300 cycles are calculated | required similarly, The result is combined with Table 1, and is shown.
Thus, it can be seen that without using a cyclic acid anhydride of phosphonic acid or phosphoric acid monoester, the amount of swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours is increased as compared with Examples 1-23.

(比較例2)
ジエチルカーボネートの混合比を90%に増量し、その分エチレンカーボネートを減量したこと以外は、実施例1と同様の操作を繰り返し、本例のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を上記同様に求め、その結果を表1に併せて示す。
このように、ジエチルカーボネートの混合比が80%を超えると、300サイクル後の放電維持率が実施例1〜4の電池に較べて大幅に劣化し、50%以下にまで低下することが分かる。
(Comparative Example 2)
The same procedure as in Example 1 was repeated except that the diethyl carbonate mixing ratio was increased to 90% and ethylene carbonate was reduced by that amount to obtain a laminate type battery of this example. And the swelling of a battery when it preserve | saved at 90 degreeC for 4 hours, and the discharge maintenance factor after 300 cycles are calculated | required similarly, The result is combined with Table 1, and is shown.
Thus, when the mixing ratio of diethyl carbonate exceeds 80%, it can be seen that the discharge maintenance rate after 300 cycles is significantly deteriorated as compared with the batteries of Examples 1 to 4, and is reduced to 50% or less.

(比較例3)
ジエチルカーボネートの混合比を40%に減量し、その分エチレンカーボネートを増量したこと以外は、実施例1と同様の操作を繰り返し、本例のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を上記同様に求め、その結果を表1に併せて示す。
このように、ジエチルカーボネートの混合比が50%に満たないと、300サイクル後の放電維持率が実施例1〜4の電池に較べて大幅に劣化し、50%以下となることが分かる。
(Comparative Example 3)
The same procedure as in Example 1 was repeated except that the mixing ratio of diethyl carbonate was reduced to 40% and the amount of ethylene carbonate was increased accordingly, to obtain a laminate type battery of this example. And the swelling of a battery when it preserve | saved at 90 degreeC for 4 hours, and the discharge maintenance factor after 300 cycles are calculated | required similarly, The result is combined with Table 1, and is shown.
Thus, when the mixing ratio of diethyl carbonate is less than 50%, the discharge maintenance rate after 300 cycles is significantly degraded as compared with the batteries of Examples 1 to 4, and becomes 50% or less.

(比較例4)
エチルメチルカーボネートの混合比を90%に増量し、その分エチレンカーボネートを減量したこと以外は、実施例5と同様の操作を繰り返し、本例のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を上記同様に求め、その結果を表1に併せて示す。
このように、エチルメチルカーボネートの混合比が80%を超えると、300サイクル後の放電維持率が実施例5〜8の電池に較べて劣化し、50%以下に低下することが分かる。
(Comparative Example 4)
The same procedure as in Example 5 was repeated, except that the mixing ratio of ethylmethyl carbonate was increased to 90% and ethylene carbonate was decreased by that amount to obtain a laminate type battery of this example. And the swelling of a battery when it preserve | saved at 90 degreeC for 4 hours, and the discharge maintenance factor after 300 cycles are calculated | required similarly, The result is combined with Table 1, and is shown.
Thus, when the mixing ratio of ethyl methyl carbonate exceeds 80%, it can be seen that the discharge maintenance ratio after 300 cycles is deteriorated as compared with the batteries of Examples 5 to 8, and is reduced to 50% or less.

(比較例5)
エチルメチルカーボネートの混合比を40%に減量し、その分エチレンカーボネートを増量したこと以外は、実施例5と同様の操作を繰り返し、本例のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を上記同様に求め、その結果を表1に併せて示す。
このように、ジエチルカーボネートの混合比が50%に満たない場合、300サイクル後の放電維持率が実施例5〜8の電池に較べて劣化し、50%以下となることが分かる。
(Comparative Example 5)
The same procedure as in Example 5 was repeated except that the mixing ratio of ethylmethyl carbonate was reduced to 40% and the amount of ethylene carbonate was increased accordingly, to obtain a laminate type battery of this example. And the swelling of a battery when it preserve | saved at 90 degreeC for 4 hours, and the discharge maintenance factor after 300 cycles are calculated | required similarly, The result is combined with Table 1, and is shown.
Thus, when the mixing ratio of diethyl carbonate is less than 50%, the discharge maintenance rate after 300 cycles is deteriorated as compared with the batteries of Examples 5 to 8, and becomes 50% or less.

(比較例6〜9)
ジメチルカーボネートの混合量を50%とし、その分ジエチルカーボネートを減量したこと以外は、実施例1〜4、あるいは実施例13〜16と同様の操作を繰り返し、それぞれ比較例6〜9のラミネート型電池を得た。そして、上記同様に、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を求め、その結果をそれぞれ表1に併せて示す。
このように、ジメチルカーボネートをその上限である40%を超えて混合すると、90℃、4時間保存時の電池の膨れは、上記実施例1〜4及び実施例13〜16よりも増加し、いずれも0.5mmを超えることが判明した。
(Comparative Examples 6-9)
The same procedure as in Examples 1 to 4 or Examples 13 to 16 was repeated except that the amount of dimethyl carbonate was 50% and diethyl carbonate was reduced by that amount, and the laminated batteries of Comparative Examples 6 to 9, respectively. Got. In the same manner as described above, the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours and the discharge maintenance ratio after 300 cycles were obtained, and the results are also shown in Table 1.
As described above, when dimethyl carbonate is mixed in excess of the upper limit of 40%, the swelling of the battery during storage at 90 ° C. for 4 hours increases more than those in Examples 1 to 4 and Examples 13 to 16, and Was also found to exceed 0.5 mm.

(比較例10)
プロピルホスホン酸無水物環状三量体及びビニレンカーボネントを添加することなく、その分エチレンカーボネートを増量したこと以外は、実施例3と同様の操作を繰り返し、本例のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を上記同様に求め、その結果を表1に併せて示す。
このように、ホスホン酸やリン酸モノエステルの環状酸無水物もビニレンカーボネントを添加しないと、比較例1に較べて、高温保存時の電池の膨れ量がさらに増加し、300サイクル後の放電維持率も劣化することが分かる。
(Comparative Example 10)
The same procedure as in Example 3 was repeated except that the amount of ethylene carbonate was increased without adding the propylphosphonic anhydride cyclic trimer and vinylene carbonate, to obtain a laminate type battery of this example. And the swelling of a battery when it preserve | saved at 90 degreeC for 4 hours, and the discharge maintenance factor after 300 cycles are calculated | required similarly, The result is combined with Table 1, and is shown.
As described above, when vinylene carbonate is not added to the cyclic acid anhydride of phosphonic acid or phosphoric acid monoester, the amount of swelling of the battery during high-temperature storage is further increased as compared with Comparative Example 1, and discharge after 300 cycles. It can be seen that the maintenance rate also deteriorates.

Figure 2008130528
Figure 2008130528

(実施例24)
プロピレンカーボネート(PC)を5%添加し、その分エチレンカーボネートを減量したこと以外は、実施例1と同様の操作を繰り返し、本例のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を上記同様に求め、その結果を表2に併せて示す。
表2より、アルキルホスホン酸の環状酸無水物を添加すると共に、所定の割合に混合した低粘度溶媒を組合せることによって、90℃、4時間保存時の電池の膨れが、後述するように、上記のようなアルキルホスホン酸の環状酸無水物を添加していない非水電解質組成物を使用した比較例11の電池よりも大幅に減少し、0.5mm以下であることが分かる。
(Example 24)
The same procedure as in Example 1 was repeated except that 5% of propylene carbonate (PC) was added and the amount of ethylene carbonate was reduced by that amount to obtain a laminate type battery of this example. And the swelling of a battery when it preserve | saved at 90 degreeC for 4 hours, and the discharge maintenance factor after 300 cycles are calculated | required similarly to the above, The result is combined with Table 2, and is shown.
From Table 2, by adding a cyclic acid anhydride of alkylphosphonic acid and combining a low-viscosity solvent mixed at a predetermined ratio, the swelling of the battery during storage at 90 ° C. for 4 hours, as described later, It can be seen that it is significantly smaller than the battery of Comparative Example 11 using the non-aqueous electrolyte composition to which the cyclic acid anhydride of alkylphosphonic acid as described above is not added, and is 0.5 mm or less.

(実施例25〜27)
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの比を表1に示すように変えたこと以外は、実施例24と同様の操作を繰り返し、それぞれ実施例25〜27のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を同様に求め、得られた結果をそれぞれ表2に併せて示す。
表2に示すように、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの比を変えても、高温保存時の電池の膨れが比較例11の電池よりも少ないことが分かる。なお、エチレンカーボネート/ジエチルカーボネート比が高くなると、電池の膨れが増加する傾向が認められる。
(Examples 25-27)
Except having changed the ratio of ethylene carbonate and diethyl carbonate as shown in Table 1, the same operation as in Example 24 was repeated to obtain laminated batteries of Examples 25 to 27, respectively. And the swelling of the battery when it preserve | saved at 90 degreeC for 4 hours and the discharge maintenance factor after 300 cycles were calculated | required similarly, and the obtained result is combined with Table 2, respectively.
As shown in Table 2, it can be seen that even when the ratio of ethylene carbonate and diethyl carbonate is changed, the swelling of the battery during high temperature storage is less than that of the battery of Comparative Example 11. In addition, the tendency for the swelling of a battery to increase is recognized when ethylene carbonate / diethyl carbonate ratio becomes high.

(実施例28〜31)
ジエチルカーボネートをエチルメチルカーボネート(EMC)に置換したこと以外は、実施例24〜27と同様の操作を繰り返し、それぞれ実施例28〜31のラミネート型電池を得た。そして、上記同様に、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を求め、得られた結果をそれぞれ表2に併せて示す。
このように、ジエチルカーボネートをエチルメチルカーボネートに置換すると、300サイクル後の放電容量維持率が僅かに向上する反面、90℃、4時間保存時の電池の膨れが増加する傾向が認められるが、高温保存時の電池の膨れは比較例11の電池よりも少なく、いずれも0.5mm以下であることが判明した。
(Examples 28 to 31)
Except that diethyl carbonate was replaced with ethyl methyl carbonate (EMC), the same operations as in Examples 24-27 were repeated to obtain laminated batteries of Examples 28-31, respectively. Then, as described above, the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours and the discharge maintenance ratio after 300 cycles were obtained, and the obtained results are also shown in Table 2.
Thus, when diethyl carbonate is replaced with ethyl methyl carbonate, the discharge capacity retention rate after 300 cycles is slightly improved, but the tendency of the battery to expand when stored at 90 ° C. for 4 hours is observed. It was found that the swelling of the battery during storage was less than that of the battery of Comparative Example 11, and both were 0.5 mm or less.

(実施例32〜35)
エチルメチルカーボネートを10%添加し、その分ジエチルカーボネートを減量したこと以外は、実施例24〜27と同様の操作を繰り返し、それぞれ実施例32〜35のラミネート型電池を得た。そして、同様に90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を測定し、得られた結果をそれぞれ表2に併せて示す。
表2より、エチルメチルカーボネートを添加すると、実施例24〜27の結果に較べて、300サイクル後の放電容量維持率が僅かに向上する反面、高温保存時の電池の膨れがやや増加する傾向が分かる。
(Examples 32-35)
Except that 10% of ethyl methyl carbonate was added and the amount of diethyl carbonate was reduced by that amount, the same operation as in Examples 24 to 27 was repeated to obtain laminate type batteries of Examples 32 to 35, respectively. Similarly, the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours and the discharge maintenance ratio after 300 cycles were measured, and the obtained results are also shown in Table 2.
From Table 2, when ethyl methyl carbonate is added, the discharge capacity retention rate after 300 cycles is slightly improved as compared with the results of Examples 24-27, but the battery swelling during high-temperature storage tends to increase slightly. I understand.

(実施例36〜39)
ジメチルカーボネート(DMC)を40%混合し、その分ジエチルカーボネートを減量したこと以外は、それぞれ実施例24〜27と同様の操作を繰り返し、実施例36〜39のラミネート型電池を得た。そして、上記同様に、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を求め、その結果をそれぞれ表2に併せて示す。
このように、ジメチルカーボネートをその上限まで混合すると、300サイクル後の放電容量維持率が僅かに向上する反面、90℃、4時間保存時の電池の膨れが増加する傾向が認められるが、電池の膨れは比較例11の電池よりも少なく、いずれも0.5mm以下であることが分かる。
(Examples 36 to 39)
Except that 40% of dimethyl carbonate (DMC) was mixed and the amount of diethyl carbonate was reduced by that amount, the same operations as in Examples 24 to 27 were repeated to obtain laminate type batteries of Examples 36 to 39. In the same manner as described above, the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours and the discharge maintenance ratio after 300 cycles were obtained, and the results are also shown in Table 2, respectively.
Thus, when dimethyl carbonate is mixed up to the upper limit, the discharge capacity retention rate after 300 cycles is slightly improved, while the tendency of the battery to swell during storage at 90 ° C. for 4 hours increases. It can be seen that the swelling is less than that of the battery of Comparative Example 11, and both are 0.5 mm or less.

(実施例40〜42)
プロピルホスホン酸無水物環状三量体を、それぞれフェニルホスホン酸無水物環状三量体(化学式(6))、メチルリン酸無水物環状三量体(化学式(3))、及びフェニルリン酸無水物環状三量体(化学式(4))に代えたこと以外は、実施例26と同様の操作を繰り返し、実施例40〜42のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと共に、300サイクル後の放電維持率を上記同様に求め、その結果をそれぞれ表2に併せて示す。
表2から分かるように、アルキルホスホン酸の環状酸無水物を他のホスホン酸やリン酸モノエステルの環状酸無水物に置換しても、高温保存時の電池の膨れや、300サイクル後の放電容量維持率は殆ど変わらない。
(Examples 40 to 42)
Propylphosphonic anhydride cyclic trimer, phenylphosphonic anhydride cyclic trimer (chemical formula (6)), methylphosphoric anhydride cyclic trimer (chemical formula (3)), and phenylphosphoric anhydride cyclic Except having replaced with a trimer (chemical formula (4)), the same operation as Example 26 was repeated, and the laminate type batteries of Examples 40 to 42 were obtained. Then, along with the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours, the discharge maintenance rate after 300 cycles was determined in the same manner as described above, and the results are also shown in Table 2.
As can be seen from Table 2, even if the cyclic acid anhydride of alkylphosphonic acid is replaced with another cyclic acid anhydride of phosphonic acid or phosphoric monoester, the battery swells during high temperature storage or discharge after 300 cycles. The capacity maintenance rate is almost unchanged.

(実施例43〜46)
ビニレンカーボネートを添加することなく、その分エチレンカーボネートを増量したこと以外は、それぞれ実施例26、実施例40〜42と同様の操作を繰り返し、実施例43〜46のラミネート型電池を得た。そして、上記同様に、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと共に、300サイクル後の放電維持率を求め、得られた結果をそれぞれ表2に併せて示す。
このように、ビニレンカーボネートを添加しないと、それぞれ実施例26、実施例40〜42に較べて、高温保存時の電池の膨れが僅かに増加し、300サイクル後の放電容量維持率が僅かに低下することが分かる。
(Examples 43 to 46)
The same operations as in Example 26 and Examples 40 to 42 were repeated except that the amount of ethylene carbonate was increased by that amount without adding vinylene carbonate to obtain laminate type batteries of Examples 43 to 46, respectively. Then, similarly to the above, together with the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours, the discharge maintenance rate after 300 cycles was determined, and the obtained results are also shown in Table 2.
Thus, when vinylene carbonate is not added, the swelling of the battery during high-temperature storage is slightly increased and the discharge capacity retention rate after 300 cycles is slightly decreased as compared with Examples 26 and 40-42, respectively. I understand that

(比較例11)
プロピルホスホン酸無水物環状三量体を添加することなく、その分エチレンカーボネートを増量したこと以外は、実施例26と同様の操作を繰り返し、本例のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を上記同様に求め、その結果を表2に併せて示す。
表2に示すように、ホスホン酸やリン酸モノエステルの環状酸無水物を添加しないと、90℃、4時間保存時の電池の膨れ量が上記実施例24〜46に較べて増大することが分かる。
(Comparative Example 11)
The same procedure as in Example 26 was repeated except that ethylene carbonate was increased by that amount without adding the propylphosphonic acid anhydride cyclic trimer, to obtain a laminate type battery of this example. And the swelling of a battery when it preserve | saved at 90 degreeC for 4 hours, and the discharge maintenance factor after 300 cycles are calculated | required similarly to the above, The result is combined with Table 2, and is shown.
As shown in Table 2, if the cyclic acid anhydride of phosphonic acid or phosphoric acid monoester is not added, the swelling amount of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours may be increased as compared with Examples 24-46. I understand.

(比較例12)
ジエチルカーボネートの混合比を90%に増量し、その分エチレンカーボネートを減量したこと以外は、実施例24と同様の操作を繰り返し、本例のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を上記同様に測定し、得られた結果を表2に併せて示す。
このように、ジエチルカーボネートの混合比が80%を超えると、300サイクル後の放電維持率が実施例24〜27の電池に較べて大幅に劣化し、50%以下に低下することが分かる。
(Comparative Example 12)
Except that the mixing ratio of diethyl carbonate was increased to 90% and ethylene carbonate was decreased by that amount, the same operation as in Example 24 was repeated to obtain a laminated battery of this example. And the swelling of the battery when preserve | saved at 90 degreeC for 4 hours, and the discharge maintenance factor after 300 cycles are measured similarly, The result obtained is combined with Table 2, and is shown.
Thus, when the mixing ratio of diethyl carbonate exceeds 80%, it can be seen that the discharge maintenance ratio after 300 cycles is significantly degraded as compared with the batteries of Examples 24-27 and falls to 50% or less.

(比較例13)
ジエチルカーボネートの混合比を40%に減量し、その分エチレンカーボネートを増量したこと以外は、実施例24と同様の操作を繰り返し、本例のラミネート型電池を得た。そして、同様に、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を求め、得られた結果を表2に併せて示す。
表2から分かるように、ジエチルカーボネートの混合比が50%に満たない場合、300サイクル後の放電維持率が実施例24〜27の電池に較べて大幅に劣化し、50%以下となることが分かる。
(Comparative Example 13)
Except that the mixing ratio of diethyl carbonate was reduced to 40% and ethylene carbonate was increased by that amount, the same operation as in Example 24 was repeated to obtain a laminated battery of this example. Similarly, the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours and the discharge maintenance ratio after 300 cycles were obtained, and the obtained results are also shown in Table 2.
As can be seen from Table 2, when the mixing ratio of diethyl carbonate is less than 50%, the discharge maintenance rate after 300 cycles is significantly degraded as compared with the batteries of Examples 24-27, and may be 50% or less. I understand.

(比較例14)
エチルメチルカーボネートの混合比を90%に増量し、その分エチレンカーボネートを減量したこと以外は、実施例28と同様の操作を繰り返し、本例のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を同様に求め、その結果を表2に併せて示す。
表2の結果より、エチルメチルカーボネートの混合比が80%を超えると、300サイクル後の放電維持率が実施例28〜31の電池に較べて劣化し、50%以下に低下することが分かる。
(Comparative Example 14)
The same procedure as in Example 28 was repeated, except that the mixing ratio of ethylmethyl carbonate was increased to 90% and ethylene carbonate was decreased by that amount, to obtain a laminate type battery of this example. Then, the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours and the discharge maintenance rate after 300 cycles were similarly obtained, and the results are also shown in Table 2.
From the results in Table 2, it can be seen that when the mixing ratio of ethyl methyl carbonate exceeds 80%, the discharge maintenance rate after 300 cycles is deteriorated compared to the batteries of Examples 28 to 31, and is reduced to 50% or less.

(比較例15)
エチルメチルカーボネートの混合比を40%に減らし、その分エチレンカーボネートを増加したこと以外は、実施例28と同様の操作を繰り返し、本例のラミネート型電池を得た。そして、上記同様に、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を求め、得られた結果を表2に併せて示す。
このように、ジエチルカーボネートの混合比が50%に満たないと、300サイクル後の放電維持率が実施例28〜31による結果と較べて劣化し、50%以下となることが分かる。
(Comparative Example 15)
The same procedure as in Example 28 was repeated, except that the mixing ratio of ethylmethyl carbonate was reduced to 40% and ethylene carbonate was increased by that amount to obtain a laminate type battery of this example. In the same manner as described above, the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours and the discharge maintenance ratio after 300 cycles were obtained, and the obtained results are also shown in Table 2.
Thus, when the mixing ratio of diethyl carbonate is less than 50%, it can be seen that the discharge maintenance rate after 300 cycles is deteriorated as compared with the results of Examples 28 to 31, and is 50% or less.

(比較例16〜19)
ジメチルカーボネートの混合量を50%とし、その分ジエチルカーボネートを減量したこと以外は、実施例24〜27、あるいは実施例36〜39と同様の操作を繰り返し、それぞれ比較例16〜19のラミネート型電池を得た。そして、上記同様に、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を求め、得られた結果をそれぞれ表2に併せて示す。
このように、ジメチルカーボネートをその上限である40%を超えて混合すると、90℃、4時間保存時の電池の膨れは、上記実施例24〜27及び実施例36〜39よりも増大し、いずれも0.5mmを超えることが判明した。
(Comparative Examples 16-19)
The same procedure as in Examples 24 to 27 or Examples 36 to 39 was repeated except that the amount of dimethyl carbonate was 50% and diethyl carbonate was reduced by that amount. Got. Then, as described above, the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours and the discharge maintenance ratio after 300 cycles were obtained, and the obtained results are also shown in Table 2.
Thus, when dimethyl carbonate is mixed exceeding its upper limit of 40%, the swelling of the battery during storage at 90 ° C. for 4 hours increases more than in Examples 24 to 27 and Examples 36 to 39, and Was also found to exceed 0.5 mm.

(比較例20)
プロピルホスホン酸無水物環状三量体も、ビニレンカーボネントも使用することなく、その分エチレンカーボネートを増量したこと以外は、実施例26と同様の操作を繰り返し、本例のラミネート型電池を得た。そして、90℃で4時間保存した時の電池の膨れと、300サイクル後の放電維持率を同様に求め、その結果を表2に併せて示す。
このように、ホスホン酸やリン酸モノエステルの環状酸無水物もビニレンカーボネントを添加しないと、比較例24に較べて、高温保存時の電池の膨れ量がさらに増加し、300サイクル後の放電維持率も劣化することが確認された。
(Comparative Example 20)
The same procedure as in Example 26 was repeated except that the amount of ethylene carbonate was increased without using propylphosphonic acid anhydride cyclic trimer and vinylene carbonate, and a laminated battery of this example was obtained. . Then, the swelling of the battery when stored at 90 ° C. for 4 hours and the discharge maintenance rate after 300 cycles were similarly obtained, and the results are also shown in Table 2.
Thus, if the cyclic acid anhydride of phosphonic acid or phosphoric acid monoester is not added with vinylene carbonate, the amount of swelling of the battery during high temperature storage is further increased as compared with Comparative Example 24, and discharge after 300 cycles is performed. It was confirmed that the maintenance rate also deteriorated.

Figure 2008130528
Figure 2008130528

以上、本発明を若干の実施形態及び実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、上記の実施形態では、正極21及び負極22を積層して巻回した電池素子20を備える場合について説明したが、1対の正極と負極とを積層した平板状の電池素子、又は複数の正極と負極とを積層した積層型の電池素子を備える場合についても、本発明を適用することができる。
また、上記の実施形態では、フィルム状の外装部材30を用いる場合について説明したが、外装部材に缶を用いたいわゆる円筒型、角型、コイン型、ボタン型などの他の形状を有する電池についても同様に本発明を適用することができる。さらに、二次電池に限らず一次電池についても適用可能である。
As mentioned above, although this invention was demonstrated with some embodiment and an Example, this invention is not limited to these, A various deformation | transformation is possible within the range of the summary of this invention.
For example, in the above-described embodiment, the case of including the battery element 20 in which the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are stacked and wound has been described, but a flat battery element in which a pair of positive and negative electrodes are stacked, or a plurality of battery elements The present invention can also be applied to a case where a stacked battery element in which a positive electrode and a negative electrode are stacked is provided.
In the above embodiment, the case where the film-shaped exterior member 30 is used has been described. However, the battery having other shapes such as a so-called cylindrical shape, square shape, coin shape, and button shape using a can as the exterior member. Similarly, the present invention can be applied. Furthermore, it is applicable not only to a secondary battery but also to a primary battery.

さらに、本発明は、上述の如く、電極反応物質としてリチウムを用いる電池に関するものであるが、本発明の技術的思想は、ナトリウム(Na)若しくはカリウム(K)などの他のアルカリ金属、マグネシウム(Mg)若しくはカルシウム(Ca)などのアルカリ土類金属、又はアルミニウムなどの他の軽金属を用いる場合についても適用することが可能である。   Furthermore, as described above, the present invention relates to a battery using lithium as an electrode reactant, but the technical idea of the present invention is that other alkali metals such as sodium (Na) or potassium (K), magnesium ( The present invention can also be applied to the case of using an alkaline earth metal such as Mg) or calcium (Ca), or another light metal such as aluminum.

本発明の非水電解質二次電池の一実施形態であって、ラミネート型電池の一例を示す分解斜視図である。It is one Embodiment of the nonaqueous electrolyte secondary battery of this invention, Comprising: It is a disassembled perspective view which shows an example of a laminate type battery. 図1に示した電池素子のI−I線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the II line of the battery element shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

11…正極端子、12…負極端子、20…電池素子、21…正極、21A…正極集電体、21B…正極活物質層、22…負極、22A…負極集電体、22B…負極活物質層、23…非水電解質組成物層、24…セパレータ、25…保護テープ、30…外装部材、31…密着フィルム。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Positive electrode terminal, 12 ... Negative electrode terminal, 20 ... Battery element, 21 ... Positive electrode, 21A ... Positive electrode collector, 21B ... Positive electrode active material layer, 22 ... Negative electrode, 22A ... Negative electrode collector, 22B ... Negative electrode active material layer , 23 ... non-aqueous electrolyte composition layer, 24 ... separator, 25 ... protective tape, 30 ... exterior member, 31 ... adhesion film.

Claims (12)

電解質塩と、
非水溶媒と、
リン酸モノエステルの環状酸無水物及び/又はアリールホスホン酸の環状酸無水物と、
を含有することを特徴とする非水電解質組成物。
Electrolyte salt,
A non-aqueous solvent;
A cyclic acid anhydride of phosphoric acid monoester and / or a cyclic acid anhydride of arylphosphonic acid;
A non-aqueous electrolyte composition comprising:
電解質塩以外の成分中におけるジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジエチルカーボネートから成る群より選ばれた少なくとも1種の含有量が50〜80質量%、エチルメチルカーボネート及び/又はジエチルカーボネートの含有量が10質量%以上、かつジメチルカーボネートの含有量が40質量%以下であることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質組成物。   The content of at least one selected from the group consisting of dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate in the components other than the electrolyte salt is 50 to 80% by mass, and the content of ethyl methyl carbonate and / or diethyl carbonate is 10%. The nonaqueous electrolyte composition according to claim 1, wherein the content of dimethyl carbonate is 40% by mass or less. 炭素−炭素間多重結合を有する炭酸エステルを更に含有することを特徴とする請求項1に記載の非水電解質組成物。   The nonaqueous electrolyte composition according to claim 1, further comprising a carbonic acid ester having a carbon-carbon multiple bond. 高分子化合物を更に含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つの項に記載の非水電解質組成物。   The nonaqueous electrolyte composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising a polymer compound. 上記高分子化合物がポリフッ化ビニリデンであることを特徴とする請求項4に記載の非水電解質組成物。   The non-aqueous electrolyte composition according to claim 4, wherein the polymer compound is polyvinylidene fluoride. リチウムイオンを吸蔵及び放出できる材料を正極活物質又は負極活物質とする正極及び負極と、非水電解質組成物と、セパレータと、これらを収容する外装部材を備える非水電解質二次電池であって、
上記非水電解質組成物が、電解質塩と、
非水溶媒と、
リン酸モノエステルの環状酸無水物及び/又はアリールホスホン酸の環状酸無水物と、
を含有することを特徴とする非水電解質二次電池。
A nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode and a negative electrode having a material capable of inserting and extracting lithium ions as a positive electrode active material or a negative electrode active material, a nonaqueous electrolyte composition, a separator, and an exterior member that accommodates these. ,
The non-aqueous electrolyte composition comprises an electrolyte salt,
A non-aqueous solvent;
A cyclic acid anhydride of phosphoric acid monoester and / or a cyclic acid anhydride of arylphosphonic acid;
A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising:
上記外装部材がラミネートフィルムから成るものであることを特徴とする請求項6に記載の非水電解質二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 6, wherein the exterior member is made of a laminate film. 電解質塩と、
非水溶媒と、
アルキルホスホン酸の環状酸無水物と、
高分子化合物とを含有し、
上記非水溶媒は、電解質塩以外の成分中におけるジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジエチルカーボネートから成る群より選ばれた少なくとも1種の含有量が50〜80質量%、エチルメチルカーボネート及び/又はジエチルカーボネートの含有量が10質量%以上、かつジメチルカーボネートの含有量が40質量%以下であることを特徴とする非水電解質組成物。
Electrolyte salt,
A non-aqueous solvent;
A cyclic acid anhydride of an alkylphosphonic acid;
Containing a polymer compound,
The non-aqueous solvent has a content of at least one selected from the group consisting of dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate in components other than the electrolyte salt, 50 to 80% by mass, ethyl methyl carbonate and / or diethyl carbonate The nonaqueous electrolyte composition is characterized in that the content of dimethyl carbonate is 10% by mass or more and the content of dimethyl carbonate is 40% by mass or less.
上記高分子化合物がポリフッ化ビニリデンであることを特徴とする請求項8に記載の非水電解質組成物。   The non-aqueous electrolyte composition according to claim 8, wherein the polymer compound is polyvinylidene fluoride. 炭素−炭素間多重結合を有する炭酸エステルを更に含有することを特徴とする請求項8に記載の非水電解質組成物。   The nonaqueous electrolyte composition according to claim 8, further comprising a carbonic acid ester having a carbon-carbon multiple bond. リチウムイオンを吸蔵及び放出できる材料を正極活物質又は負極活物質とする正極及び負極と、非水電解質組成物と、セパレータと、これらを収容する外装部材を備える非水電解質二次電池であって、
上記非水電解質組成物が、電解質塩と、
非水溶媒と、
アルキルホスホン酸の環状酸無水物と、
高分子化合物とを含有し、
上記非水溶媒は、電解質塩以外の成分中におけるジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジエチルカーボネートから成る群より選ばれた少なくとも1種の含有量が50〜80質量%、エチルメチルカーボネート及び/又はジエチルカーボネートの含有量が10質量%以上、かつジメチルカーボネートの含有量が40質量%以下であることを特徴とする非水電解質二次電池。
A nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode and a negative electrode having a material capable of inserting and extracting lithium ions as a positive electrode active material or a negative electrode active material, a nonaqueous electrolyte composition, a separator, and an exterior member that accommodates these. ,
The non-aqueous electrolyte composition comprises an electrolyte salt,
A non-aqueous solvent;
A cyclic acid anhydride of an alkylphosphonic acid;
Containing a polymer compound,
The non-aqueous solvent has a content of at least one selected from the group consisting of dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate in components other than the electrolyte salt, 50 to 80% by mass, ethyl methyl carbonate and / or diethyl carbonate The nonaqueous electrolyte secondary battery is characterized in that the content of is 10% by mass or more and the content of dimethyl carbonate is 40% by mass or less.
上記外装部材がラミネートフィルムから成るものであることを特徴とする請求項11に記載の非水電解質二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 11, wherein the exterior member is made of a laminate film.
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