JPH10154528A - 非水電解液及び非水電解液二次電池 - Google Patents

非水電解液及び非水電解液二次電池

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JPH10154528A
JPH10154528A JP8312218A JP31221896A JPH10154528A JP H10154528 A JPH10154528 A JP H10154528A JP 8312218 A JP8312218 A JP 8312218A JP 31221896 A JP31221896 A JP 31221896A JP H10154528 A JPH10154528 A JP H10154528A
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貴 子 佐々野
Shigeru Fujita
田 茂 藤
Takeshi Segawa
川 健 瀬
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 難燃性が高く安全で、高電圧を発生でき、か
つ電池充放電性能の優れた非水電解液および、その電解
液を使用した非水電解液二次電池を提供する。 【解決手段】 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を含む非水溶媒に、リチウム
塩を溶解した非水電解液。この非水電解液と、負極活物
質として金属リチウム、リチウム含有合金、リチウムイ
オンのドープ・脱ドープが可能な炭素材料のいずれかを
含む負極と、正極活物質としてリチウムと遷移金属の複
合酸化物を含む正極を有する非水電解液二次電池。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、非水電解液および非水電
解液二次電池に関し、さらに詳しくは難燃性が高く安全
で、高電圧を発生でき、かつ電池充放電性能の優れた非
水電解液および、その電解液を含む非水電解液二次電池
に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】非水電解液を用いた電池は、高電
圧、エネルギー密度を有し、かつ貯蔵性などの信頼性に
優れているため、広く民生用電子機器の電源に用いられ
ている。
【0003】このような電池は、非水電解液として、電
気分解されにくい非プロトン系の非水溶媒に、LiBF
4、LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiCF3
SO3、LiAlCl4、LiSiF6などのリチウム塩
を溶解したものが使用されている。非水電解液に用いら
れる非水溶媒には、リチウム塩を溶解するために、リチ
ウムイオンと適度な溶媒和能力をもち、イオンの移動を
妨げないような、高誘電率で低粘度であることが要求さ
れる。しかも非水溶媒は、電池の作動温度で液体であ
り、凝固点が低く、沸点が高く、さらに正極と負極の活
物質に対して化学的に安定であり、電池内での充放電反
応にともなう激しい酸化還元雰囲気に対する耐久性もな
ければならない。しかし単一の非水溶媒ではこのような
すべての性質を満たすことは困難であるため、高誘電率
溶媒である炭酸プロピレン、γ−ブチロラクトン、スル
ホランなどと、低粘度溶媒であるジメトキシエタン、テ
トラヒドロフラン、1,3−ジオキソランなどとの混合
溶媒が、一般的に使用されている。
【0004】上記の非水溶媒のなかには耐電圧の低いも
のもあり、これらの耐電圧の低い溶媒を用いて充放電を
繰り返すと溶媒が電気分解され、分解によって生じたガ
スにより電池の内圧が上昇したり、生成物が重合反応し
て電極に付着するなどの事態を生じてしまう場合があ
る。このため、電池充放電効率が低下したり、電池エネ
ルギー密度が低下したり、電池の寿命が短くなるなどの
問題点があった。
【0005】電解液の耐久性を向上させる試みとして
は、従来用いられてきたγ−ブチロラクトン、エチルア
セテートなどのエステル類や、ジメトキシエタン、テト
ラヒドロフラン、1,3−ジオキソランなどのエーテル
類のような耐電圧の高い炭酸エステルを使用し、充放電
を繰り返した後の電池エネルギー密度低下の抑制がなさ
れている(たとえば特開平2−10666号公報)。
【0006】一方、非水電解液を用いた電池には、負極
物質として、高い還元能力を有する金属リチウムやリチ
ウム合金が用いられている。しかし、これらの電池は充
放電を繰り返すと、電解液中のリチウムイオンが電極上
に析出し、デンドライトと呼ばれる針状の反応性の高い
金属が電極上に生成する場合があった。このデンドライ
トは、電解液を電気分解して電流効率の低下を加速した
り、また針状であるためにセパレータを突き破って正極
・負極間の短絡を招くこともある。このような状態にな
ると、自己放電が大きくなるなどの問題点があった。
【0007】近年、アルカリ金属やアルカリ土類金属を
負極物質として使用する上での問題点であったデンドラ
イトの生成を解決するために、電池の負極に炭素材料を
使用し、正極にリチウムと遷移金属の複合酸化物である
LiCoO2を使用したロッキングチェア型と呼ばれる
二次電池が開発されてきた。この電池では、電池電圧は
4V以上発生することができ、しかも負極物質のリチウ
ムは、充放電時にイオン状態のまま炭素負極と金属酸化
物正極間を行き来するのみで金属状態にならないので、
デンドライトは生成することがない。このため電池の安
全性が飛躍的に向上し、過充電、外部ショート、クギ刺
し、押しつぶしなどの実験によっても安全性が確認さ
れ、非水電解液を用いた電池は高エネルギー電池として
民生に出回るようになり、急速に普及している。しかし
ながら、今後、大幅な高エネルギー密度化や大型化がな
された場合には、さらに難燃性などの安全性を向上させ
ておく必要があると思われる。
【0008】現在使用されている電解液の溶媒の多く
は、必ずしも高い引火点を有するものではなく、自己消
火性もない。このため自己消火性のある化合物として知
られるリン酸エステル類を電解液に添加することが提案
されている(特開平4−184870号公報)。しか
し、このような化合物を15重量%以上添加した電解液
は、難燃性であって安全性は向上されるが、電池充放電
効率、電池のエネルギー密度、電池寿命の点で問題があ
った。また、リン酸トリメチルを電解液の溶媒として使
用するものが提案されている(特開平1−102862
号公報)が、リン酸トリメチルは金属リチウム等と比較
的反応し易いため、充放電効率の低下を招くなど、電解
液の構成物質としては性能が必ずしも満足すべきもので
はなかった。
【0009】
【発明の目的】本発明は、上記の問題点に鑑みなされた
もので、難燃性が高く安全で、高電圧を発生でき、かつ
電池充放電性能の優れた非水電解液および、その電解液
を使用した非水電解液二次電池を提供することを目的と
している。
【0010】より詳しくは、リン酸エステルが添加され
ても良好な電池特性を示し難燃性の非水電解液および、
その電解液を使用する事により、安全性が向上し、良好
な特性を示す非水電解液二次電池を提供することを目的
としている。
【0011】
【発明の概要】本発明に係る非水電解液は、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
を含む非水溶媒に、リチウム塩を溶解してなることを特
徴とする。
【0012】このようなリン酸エステル化合物は、下記
一般式(I)で表される化合物であることが好ましい。
【0013】
【化3】
【0014】式中R1、R2、R3は同一であっても異な
っていてもよく、アルキル基、アリール基、ジアルキル
アミド基、アルキル基を末端に持つポリアルキレンオキ
シド基、これらをハロゲン置換した基を示す。
【0015】前記ハロゲンを含有する環状炭酸エステル
のハロゲンは、フッ素、塩素または臭素であることが好
ましい。また、前記ハロゲンを含有する環状炭酸エステ
ルは、一般式(II)で表される化合物から選ばれること
が好ましい。
【0016】
【化4】
【0017】式中R4、R5、R6、R7は互いに同一であ
っても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、ハ
ロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、またはエーテル
基、カルボニル基、エステル基、炭酸ジエステル基を含
むアルキル基またはハロゲン化アルキル基であり、R4
〜R7のうち少なくとも一つが、ハロゲン原子、ハロゲ
ン化アルキル基、またはエーテル基,カルボニル基,エス
テル基,炭酸ジエステル基を含むハロゲン化アルキル基
を示す。
【0018】非水電解液中のハロゲンを含む環状炭酸エ
ステルとリン酸エステルの混合比率は体積比で10:1
〜1:1の範囲であることが好ましい。ハロゲンを含有
する環状炭酸エステルとリン酸エステルの量は溶媒全体
に対し10〜100体積%の範囲であることが好まし
い。
【0019】本発明にかかる非水電解液二次電池は、負
極活物質として、金属リチウム、リチウム含有合金、リ
チウムイオンのドープ・アンドープが可能な化合物、リ
チウムイオンのドープ・脱ドープが可能な炭素材料のい
ずれか1種を含む負極と、正極活物質としてリチウムと
遷移金属の複合酸化物を含む正極と、上記のような非水
電解液とを、有することを特徴とする。
【0020】
【発明の具体的な説明】以下本発明に係る非水電解液お
よびこの非水電解液を用いた非水電解液二次電池につい
て具体的に説明する。
【0021】非水電解液 本発明に係る非水電解液は、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を含む非水溶媒
に、リチウム塩を溶解してなることを特徴としている。
【0022】リン酸エステル化合物 非水溶媒中に含まれるリン酸エステル化合物としては、
下記一般式(I)で表される化合物であることが好まし
い。
【0023】
【化5】
【0024】式中R1、R2、R3は同一であっても異な
っていてもよく、炭素数が1〜4個のアルキル基または
炭素数が1〜4個のハロゲン化アルキル基を示す。この
ようなリン酸エステル化合物として、具体的には、リン
酸トリメチル、リン酸エチルジメチル、リン酸ジエチル
メチル、リン酸トリエチル、リン酸トリプロピル、リン
酸トリブチル、リン酸トリ(ジメチルアミド)などのリ
ン酸エステル、リン酸トリアミド、リン酸トリ(トリフ
ルオロエチル)、リン酸トリ(トリクロロエチル)、リ
ン酸トリ(トリブロモエチル)、リン酸トリ(ジ(トリ
フルオロエチル)アミド)などのハロゲン置換リン酸エ
ステル、ハロゲン置換リン酸トリアミドなどが挙げられ
る。
【0025】ハロゲンを含有する環状炭酸エステル 非水溶媒中に含まれるハロゲンを含有する環状炭酸エス
テルとしては、下記一般式(II)で表される化合物であ
ることが好ましい。
【0026】ハロゲンを含有する環状炭酸エステルのハ
ロゲンは、フッ素、塩素または臭素であることが好まし
い。
【0027】
【化6】
【0028】式中R4、R5、R6、R7は互いに同一であ
っても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、ハ
ロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、またはエーテル
基、カルボニル基、エステル基、炭酸ジエステル基を含
むアルキル基またはハロゲン化アルキル基であり、R4
〜R7のうち少なくとも一つが、ハロゲン原子、ハロゲ
ン化アルキル基、またはエーテル基,カルボニル基,エス
テル基,炭酸ジエステル基を含むハロゲン化アルキル基
である。
【0029】前記アルキル基、ハロゲン化アルキル基
(エーテル基,カルボニル基,エステル基,炭酸ジエステ
ル基を含むハロゲン化アルキル基のアルキル基部分も含
む)の炭素数は、1〜4であることが好ましい。
【0030】このようなハロゲンを含有する環状炭酸エ
ステルとしては、具体的に、フルオロエチレンカーボネ
ート、1,1−ジフルオロエチレンカーボネート、1,2
−ジフルオロエチレンカーボネート、1,1,2,2−テ
トラフルオロエチレンカーボネート、3−フルオロ−
1,2−プロピレンカーボネート、3,3−ジフルオロ
−1,2−プロピレンカーボネート、3,3,3−トリフ
ルオロ−1,2−プロピレンカーボネート、1,1,2,
3,3,3−ヘキサフルオロ−1,2−プロピレンカーボ
ネート、2−フルオロ−1,3−プロピレンカーボネー
ト、2,2−ジフルオロ−1,3−プロピレンカーボネー
ト等のエチレンカーボネートやプロピレンカーボネート
の水素をフッ素で置換した化合物、ブチレンカーボネー
トやペンテンカーボネートの水素をフッ素で置換した化
合物、以上の化合物をフッ素の代わりに、塩素または臭
素で置換した化合物等が挙げられる。
【0031】非水溶媒 非水溶媒中における、以上のようなハロゲンを含有する
環状炭酸エステルとリン酸エステルとの比率は、体積比
で20:1〜1:10、好ましくは10:1〜1:2の
範囲であるのが望ましい。このような体積比の範囲内で
あると、充分な難燃性を有し、高い電池性能を保つこと
ができる。
【0032】以上のようなハロゲンを含有する環状炭酸
エステルとリン酸エステルを合わせた合計量の非水溶媒
全体に占める割合は、10〜100体積%、好ましくは
20〜90体積%の範囲であることが望ましい。このよ
うな範囲であると、充分な難燃性を有し、高い電池性能
を保つことができる。
【0033】本発明に係る非水電解液中には、上記ハロ
ゲンを含有する環状炭酸エステルとリン酸エステル以外
に、必要に応じて他の非水溶媒が含まれていてもよい。
非水溶媒としては、リチウム塩を溶解させるためにリチ
ウムイオンと適度な溶媒和能力をもった非水溶媒や、溶
解したリチウムイオンの移動を妨げないような非水溶媒
が好ましく使用される。
【0034】リチウムイオンと適度な溶媒和能力をもつ
ような非水溶媒としては、高誘電率の非水溶媒が使用さ
れ、具体的には、エチレンカーボネート、プロピレンカ
ーボネート、ブチレンカーボネートなどの環状炭酸エス
テル類、γ−ブチロラクトンなどの環状エステル類、ス
ルホランなどの環状スルホン類、N−メチルオキサゾリ
ジノンなどの環状カーバメート、N−メチルピロリドン
などの環状アミド等の環状の極性基を有する非水溶媒が
挙げられる。
【0035】リチウムイオンの移動を妨げないような非
水溶媒としては、粘度の低い非水溶媒が使用され、具体
的には、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネ
ート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネ
ート、メチルイソプロピルカーボネートなどの鎖状炭酸
エステル類、酢酸エチル、プロピオン酸メチルなどの鎖
状エステル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランな
どのエーテル類、N,N−ジメチルアセトアミドなどの
鎖状アミド、メチル−N,N−ジメチルカーバメートな
どの鎖状カーバメート等の鎖状の非水溶媒が挙げられ
る。
【0036】以上の非水溶媒は、単一で使用してもよい
が、誘電率の高い非水溶媒と、粘度の低い非水溶媒とを
組み合わせて使用することが好ましく、特に環状炭酸エ
ステルと鎖状炭酸エステルを組み合わせて使用すること
がより好ましい。これらの溶媒は電解液中の非水溶媒全
体に対し、10〜90体積%、好ましくは30〜70体
積%の範囲で含まれていることが望ましい。
【0037】リチウム塩 非水電解液中に溶解しているリチウム塩としては、具体
的には、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiA
sF6、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiA
lCl3、LiSiF6などが挙げられる。これらのリチ
ウム塩は単独で使用してもよく、2種以上のリチウム塩
を混合して使用してもよい。これらリチウム塩のうち、
LiPF6はリン酸エステルとの相乗作用で難燃性が高
くなるため好ましい。このようなリチウム塩は、通常、
0.3〜2モル/リットル、好ましくは0.5〜1.5
モル/リットルの量で非水電解液中に含まれていること
が望ましい。
【0038】非水電解液二次電池 本発明に係る非水電解液二次電池は、負極活物質として
金属リチウム、リチウム含有合金、リチウムイオンをド
ープ・アンドープが可能な化合物、リチウムイオンのド
ープ・脱ドープが可能な炭素材料のいずれかを含む負極
と、正極活物質としてリチウムと遷移金属の複合酸化物
を含む正極と、前記の非水電解液とを有することを特徴
としている。
【0039】このような非水電解液二次電池は、たとえ
ば円筒型非水電解液二次電池に適用できる。円筒型非水
電解液二次電池は、図1に示すように負極集電体9に負
極活物質を塗布してなる負極1と、正極集電体10に正
極活物質を塗布してなる正極2とを、非水電解液を注入
されたセパレータ3を介して巻回し、巻回体の上下に絶
縁板4を載置した状態で電池缶5に収納してなるもので
ある。電池缶5には電池蓋7が封口ガスケット6を介し
てかしめることにより取り付けられ、それぞれ負極リー
ド11および正極リード12を介して負極1あるいは正
極2と電気的に接続され、電池の負極あるいは正極とし
て機能するように構成されている。なおセパレータは多
孔性の膜である。
【0040】この電池では、正極リード12は、電流遮
断用薄板8を介して電池蓋7との電気的接続がはかられ
ていてもよい。このような電池では、電池内部の圧力が
上昇すると、電流遮断用薄板8が押し上げられ変形し、
正極リード12が上記薄板8と溶接された部分を残して
切断され、電流が遮断されるようなっている。
【0041】このような負極1を構成する負極活物質と
しては、金属リチウム、リチウム合金、リチウムイオン
をドープ・アンドープが可能な化合物、リチウムイオン
をドープ・脱ドープすることが可能な炭素材料のいずれ
を用いることができる。これらのうちで、リチウムイオ
ンをドープ・脱ドープすることが可能な炭素材料を用い
ることが好ましい。このような炭素材料としてはグラフ
ァイトでも非晶質炭素でもよく、活性炭、炭素繊維、カ
ーボンブラック、メソカーボンマイクロビーズ等あらゆ
る炭素材料が用いられる。
【0042】また正極2を構成する正極活物質として
は、LiCoO2、LiMnO2、LiMn24、LiN
iO2等のリチウムと遷移金属とからなる複合酸化物が
用いられる。
【0043】なお本発明に係る非水電解液二次電池は、
電解液として以上説明した非水電解液を含むものであ
り、電池の形状などは図1に示したものに限定されず、
図2に示すようなコイン型、あるいは角型などであって
もよい。
【0044】
【発明の効果】本発明に係る非水電解液は、難燃性であ
り充放電性能に優れ、このような非水電解液を用いた非
水電解液二次電池は、安全で、高電圧を発生でき、充放
電特性に優れる。
【0045】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるも
のではない。
【0046】
【実施例1】非水電解液の調製 六フッ化リン酸リチウム(LiPF4)152g(1モ
ル)を、3,3,3-トリフルオロプロピレンカーボネート
(TFPC)と、リン酸トリメチル(TMPA)と、メ
チルエチルカーボネート(MEC)との混合溶媒(体積
比TFPC:TMPA:MEC=4:2:4)に溶解して1リットルの非水電
解液を調製した(電解質濃度1.0モル/リットル)。非水電解液の燃焼性評価 前記非水電解液の入ったビーカー中に、15mm、長さ
320mmの短冊状に切断した厚さ0.04mmのセパ
レーター用マニラ紙を1分以上浸した。マニラ紙から滴
り落ちる過剰の非水電解液をビーカー壁で拭い、マニラ
紙を25mm間隔で支持針を有するサンプル台の支持針
に刺して水平に固定した。マニラ紙を固定したサンプル
台を25cm×25cm×50cmの金属製の箱に入
れ、一端をライターで着火し、セパレーター紙の燃えた
長さを測定した。
【0047】結果を表1に示す。
【0048】
【実施例2】実施例1において、3,3,3-トリフルオロプ
ロピレンカーボネート(TFPC)の代わりにクロロエ
チレンカーボネート(ClEC)を使用した以外は実施
例1と同様にした。
【0049】結果を表1に示す。
【0050】
【比較例1】実施例1において、3,3,3-トリフルオロプ
ロピレンカーボネート(TFPC)の代わりにエチレン
カーボネート(EC)を使用した以外は実施例1と同様
にした。
【0051】結果を表1に示す。
【0052】
【比較例2】実施例1において、3,3,3-トリフルオロプ
ロピレンカーボネート(TFPC)の代わりにエチレン
カーボネート(EC)を使用し、リン酸トリメチル(T
MPA)を使用しない以外は実施例1と同様にした。
【0053】結果を表1に示す。
【0054】
【表1】
【0055】
【実施例3】電池の作成 ポリビニリデンフルオライド0.25gを溶解したN−
メチルピロリドン溶液5mlに、人造黒鉛(面間隔0.
337nm、Lc40nm、La60nm)の粉末4.
75gを加えよく混合しペースト状にした。このペース
トを銅箔上に塗布し、乾燥した後、コイン(直径10m
m)状に打ち抜いた。コイン状に打ち抜いたものを20
0kg/cm2でプレスし、150℃で真空乾燥して炭素電
極を作成した。
【0056】この炭素電極を使用して図2に示すよう
に、負極13に金属リチウム、正極14に炭素電極を、
セパレーター15(セルガード3501)を介して対向
させて、実施例1に示した3,3,3-トリフルオロプロピレ
ンカーボネート(TFPC)とリン酸トリメチル(TM
PA)とメチルエチルカーボネート(MEC)の混合溶
媒(体積比TFPC:TMPA:MEC=4:2:4)にLiPF4を1モル
/リットルの濃度で溶解した非水電解液を0.04ミリ
リットル加えて、CR2030コイン電池を作製した。充放電特性 上記のコイン電池を使用して、0.125mAの定電流
で、0Vまで放電し、1.5Vまで充電するサイクルを
行った。1サイクル目の黒鉛電極重量当たりの不可逆容
量、および4サイクル目の黒鉛電極重量当たりの放電容
量を測定した。
【0057】結果を表2に示す。
【0058】
【実施例4】実施例3において非水電解液の混合溶媒と
して、3,3,3-トリフルオロプロピレンカーボネート(T
FPC)とリン酸トリメチル(TMPA)とメチルエチ
ルカーボネート(MEC)とエチレンカーボネート(E
C)との混合溶媒(体積比TFPC:TMPA:MEC:EC=3:2:4:1)
を使用した以外は、実施例3と同様にしてコイン電池を
作製し、充放電特性を測定した。
【0059】結果を表2に示す。
【0060】
【実施例5】実施例3において非水電解液の混合溶媒と
して、3,3,3-トリフルオロプロピレンカーボネート(T
FPC)とリン酸トリメチル(TMPA)とメチルエチ
ルカーボネート(MEC)とエチレンカーボネート(E
C)との混合溶媒(体積比TFPC:TMPA:MEC:EC=2:2:4:2)
を使用した以外は、実施例3と同様にしコイン電池を作
製し、充放電特性を測定した。
【0061】結果を表2に示す。
【0062】
【実施例6】実施例3において非水電解液の混合溶媒と
して、3,3,3-トリフルオロプロピレンカーボネート(T
FPC)とリン酸トリメチル(TMPA)とメチルエチ
ルカーボネート(MEC)とエチレンカーボネート(E
C)との混合溶媒(体積比TFPC:TMPA:MEC:EC=1:3:4:2)
を使用した以外は、実施例3と同様にしコイン電池を作
製し、充放電特性を測定した。
【0063】結果を表2に示す。
【0064】
【実施例7】実施例3において非水電解液の混合溶媒と
して、実施例2に示したクロロエチレンカーボネート
(ClEC)とリン酸トリメチル(TMPA)とメチル
エチルカーボネート(MEC)との混合溶媒(体積比Cl
EC:TMPA:MEC=4:2:4)を使用した以外は、実施例3と同
様にしコイン電池を作製し、充放電特性を測定した。
【0065】結果を表2に示す。
【0066】
【比較例3】実施例3において非水電解液の混合溶媒と
して、比較例1に示したリン酸トリメチル(TMPA)
とメチルエチルカーボネート(MEC)とエチレンカー
ボネート(EC)との混合溶媒(体積比TMPA:MEC:EC=2:
4:4)を使用した以外は、実施例3と同様にしコイン電
池を作製し、充放電特性を測定した。
【0067】結果を表2に示す。
【0068】
【比較例4】実施例3において非水電解液の混合溶媒と
して、比較例2に示したメチルエチルカーボネート(M
EC)とエチレンカーボネート(EC)との混合溶媒
(体積比MEC:EC=1:1)を使用した以外は、実施例3と同
様にしコイン電池を作製し、充放電特性を測定した。
【0069】結果を表2に示す。
【0070】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の非水電解液二次電池の一実施例を示
す概略断面図である。
【図2】 本発明の実施例3〜6、比較例3、4で使用
するコイン型電池の概略断面図である。
【符号の説明】
1,13・・・・負極 2,14・・・・正極 3,15・・・・セパレータ 4・・・・絶縁板 5・・・・電池缶 6・・・・封口ガスケット 7・・・・電池蓋 8・・・・電流遮断用薄板 9・・・・負極集電体 10・・・・正極集電体 11・・・・負極リード 12・・・・正極リード 16・・・・封口板 17・・・・ケース 18・・・・ガスケット
フロントページの続き (72)発明者 佐々野 貴 子 千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番32 三 井石油化学工業株式会社内 (72)発明者 藤 田 茂 東京都品川区北品川六丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 瀬 川 健 東京都品川区北品川六丁目7番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】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を含む非水溶媒に、 リチウム塩を溶解してなることを特徴とする非水電解
    液。
  2. 【請求項2】ハロゲンを含有する環状炭酸エステルのハ
    ロゲン原子が、フッ素、塩素または臭素であることを特
    徴とする請求項1に記載の非水電解液。
  3. 【請求項3】リン酸エステル化合物が下記一般式(I)
    で表される化合物であることを特徴とする請求項1およ
    び2に記載の非水電解液。 【化1】 (R1、R2、R3は同一であっても異なっていてもよ
    く、アルキル基、アリール基、ジアルキルアミド基、ア
    ルキル基を末端に持つポリアルキレンオキシド基、およ
    びこれらをハロゲン置換した基を示す。)
  4. 【請求項4】ハロゲンを含有する環状炭酸エステルが、
    一般式(II)で表される化合物から選ばれることを特徴
    とする請求項1〜3に記載の非水電解液。 【化2】 (R4、R5、R6、R7は互いに同一であっても異なって
    いてもよく、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、ハ
    ロゲン化アルキル基、またはエーテル基,カルボニル基,
    エステル基,炭酸ジエステル基を含むアルキル基または
    ハロゲン化アルキル基であり、R4〜R7のうち少なくと
    も一つが、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、また
    はエーテル基,カルボニル基,エステル基,炭酸ジエステ
    ル基を含むハロゲン化アルキル基を示す。)
  5. 【請求項5】ハロゲンを含む環状炭酸エステルとリン酸
    エステルとの混合比率が体積比で10:1〜1:1の範
    囲であることを特徴とする請求項1〜4に記載の非水電
    解液。
  6. 【請求項6】ハロゲンを含む炭酸エステルとリン酸エス
    テルの量が溶媒全体に対し10〜100体積%の範囲で
    あることを特徴とする請求項1〜5に記載の非水電解
    液。
  7. 【請求項7】負極活物質として金属リチウム、リチウム
    含有合金、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な
    炭素材料のいずれかを含む負極と、 正極活物質としてリチウムと遷移金属の複合酸化物を含
    む正極と、 電解液として請求項1〜6に記載の非水電解液とを、 有することを特徴とする非水電解液二次電池。
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