(57)【要約】【課題】イミドリチウム塩等のイミド系アルカリ金属塩を電解質とする場合であっても、４．２Ｖ以上の条件下で作動させたときにアルミニウムの腐食が生じ難いリチウムイオン二次電池用非水電解液およびこれを備えたリチウムイオン二次電池を提供する。【解決手段】リチウムイオン二次電池用の非水電解液であって、上記非水電解液は、電解質として、一般式（１）：ＭＮ(ＲＳＯ2)(ＦＳＯ2)で表されるイミド系アルカリ金属塩（式（１）中、Ｍはアルカリ金属イオンを表し、Ｒは、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のフルオロアルキル基を表す）を０．６ｍｏｌ／Ｌ以上含み、フッ素含有炭酸エステルを１０体積％以上含むことを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムイオン二次電池用の非水電解液であって、
上記非水電解液は、電解質として、一般式（１）：ＭＮ(ＲＳＯ2)(ＦＳＯ2)で表されるイミド系アルカリ金属塩（式（１）中、Ｍはアルカリ金属イオンを表し、Ｒは、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のフルオロアルキル基を表す）を０．６ｍｏｌ／Ｌ以上含み、フッ素含有炭酸エステルを１０体積％以上含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池用非水電解液。
【請求項２】
上記非水電解液は、電解質としてさらに、
一般式（２）：Ｍ’ＰＦa（ＣmＦ2m+1）6-a（０≦ａ≦６、１≦ｍ≦２）
（式（２）中、Ｍ’はアルカリ金属イオンを表す）
で表される塩化合物を含むものである請求項１に記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液。
【請求項３】
上記一般式（１）で表されるイミド系アルカリ金属塩が、電解質１００ｍｏｌ％中、５０ｍｏｌ％以上である請求項２に記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液。
【請求項４】
上記一般式（１）で表されるイミド系アルカリ金属塩が、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミドである請求項１〜３のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液。
【請求項５】
上記一般式（２）で表される塩化合物がＬｉＰＦ6である請求項２〜４のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液。
【請求項６】
上記フッ素含有炭酸エステルが、フッ素化環状炭酸エステルである請求項１〜５のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液を備えることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリチウムイオン二次電池用非水電解液およびこれを備えたリチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度を有するため、移動体通信機器用電源、携帯用情報端末用電源等として利用され、これらの端末の普及と共にその市場が急速に伸びてきており、安全性の確保、サイクル特性やエネルギー密度の向上、高温保存特性等の改良を目的とした様々な研究がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、溶媒としてフッ素化環状炭酸エステルを含み、主たる電解質としてＬｉＰＦ6を、添加剤的電解質としてリチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＬｉＦＳＩ）とを含む非水電解液が示されており、高温環境下における充放電保存特性が改善されたことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２９４４９号公報（請求項１、段落００２７等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＬｉＦＳＩ等のイミド系アルカリ金属塩を主たる電解質（電解質総量の約５０質量％以上）とする非水電解液では、４．２Ｖを超える高電圧で作動させると、リチウムイオン二次電池の正極集電体として用いられるアルミニウムを腐食させてしまうという問題があった。なお、上記特許文献１では、ＬｉＦＳＩに由来する腐食の問題については、一切触れられていない。
【０００６】
本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、イミドリチウム塩等のイミド系アルカリ金属塩を主たる電解質として用いる場合に、４．２Ｖ以上の条件下で作動させたときでもアルミニウムの腐食が生じ難いリチウムイオン二次電池用非水電解液と、腐食の耐電圧が高いリチウムイオン二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成し得た本発明は、
リチウムイオン二次電池用の非水電解液であって、
上記非水電解液は、電解質として、一般式（１）：ＭＮ(ＲＳＯ2)(ＦＳＯ2)で表されるイミド系アルカリ金属塩（式（１）中、Ｍはアルカリ金属イオンを表し、Ｒは、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のフルオロアルキル基を表す）を０．６ｍｏｌ／Ｌ以上含み、フッ素含有炭酸エステルを１０体積％以上含むことを特徴とする。
【０００８】
上記非水電解液は、電解質としてさらに、
一般式（２）：Ｍ’ＰＦa（ＣmＦ2m+1）6-a（０≦ａ≦６、１≦ｍ≦２）
（式（２）中、Ｍ’はアルカリ金属イオンを表す）
で表される塩化合物を含むことが好ましい。
【０００９】
上記一般式（１）で表されるイミド系アルカリ金属塩は、電解質１００ｍｏｌ％中、５０ｍｏｌ％以上であることが好ましい。また、上記一般式（１）で表されるイミド系アルカリ金属塩がリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドである態様、上記一般式（２）で表される塩化合物がＬｉＰＦ6である態様は、いずれも本発明の好ましい実施態様である。
【００１０】
上記フッ素含有炭酸エステルは、フッ素化環状炭酸エステルであることが好ましい。
本発明には、本発明のリチウムイオン二次電池用非水電解液を備えるリチウムイオン二次電池も包含される。
【発明の効果】
【００１１】
フッ素含有炭酸エステルを用いることで、イミド系アルカリ金属塩を主たる電解質とする場合であっても、アルミニウムの腐食が生じ難いものとなった。したがって、本発明の非水電解液を使用することで、高電圧下であっても集電体の腐食による電池特性の低下が生じ難いリチウムイオン二次電池が得られるものと考えられる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
１．非水電解液
本発明のリチウムイオン二次電池用非水電解液は、電解質として、一般式（１）：ＭＮ(ＲＳＯ2)(ＦＳＯ2)で表されるイミド系アルカリ金属塩（式（１）中、Ｍはアルカリ金属イオンを表し、Ｒは、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のフルオロアルキル基を表す）と、フッ素含有炭酸エステルを含むところに特徴を有する。以下、本発明の非水電解液について詳細に説明する。
【００１３】
１−１．電解質
１−１−１．イミド系アルカリ金属塩
本発明の非水電解液は、一般式（１）：ＭＮ(ＲＳＯ2)(ＦＳＯ2)で表されるイミド系アルカリ金属塩（式（１）中、Ｍはアルカリ金属イオンを表し、Ｒは、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のフルオロアルキル基を表す）で表されるイミド系アルカリ金属塩（一般式（１）中、Ｍはアルカリ金属イオンを表す。以下、イミド系アルカリ金属塩（１）と称する）を含む。アルカリ金属イオンとしては、リチウムイオン，ナトリウムイオン，カリウムイオン，ルビジウムイオン，セシウムイオンが好ましく、より好ましくはリチウムイオン，ナトリウムイオン，カリウムイオンであり、さらに好ましくはリチウムイオンである。
【００１４】
上記Ｒは、独立して、フッ素原子、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のフルオロアルキル基を表す。上記アルキル基としては、直鎖状のアルキル基であるのが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が挙げられる。上記フルオロアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状、または、これらの組合せからなるものであってもよい。また、フルオロアルキル基は、炭素原子に結合する水素原子の一部がフッ素原子に置換されたものであればよい。具体的なフルオロアルキル基としては、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フルオロエチル基、ジフルオロエチル基、トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、フルオロプロピル基、フルオロペンチル基、フルオロヘキシル基等が挙げられる。Ｒとしては、フッ素原子、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基が好ましい。
【００１５】
好ましいイミド系アルカリ金属塩（１）としては、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド、リチウム（フルオロスルホニル）（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、リチウム（フルオロスルホニル）（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド、カリウムビス（フルオロスルホニル）イミド、カリウム（フルオロスルホニル）（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ナトリウムビス（フルオロスルホニル）イミド、ナトリウム（フルオロスルホニル）（トリフルオロメチルスルホニル）イミドが挙げられ、より好ましくは、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド、リチウム（フルオロスルホニル）（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、リチウム（フルオロスルホニル）（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミドであり、さらに好ましいのはリチウムビスフルオロスルホニルイミドである。イミド系アルカリ金属塩は市販の物を使用してもよく、また、従来公知の方法により合成したものを使用してもよい。
【００１６】
イミド系アルカリ金属塩（１）の使用量は、本発明の非水電解液中における濃度が０．６ｍｏｌ／Ｌ以上、飽和濃度以下となるように使用するのが好ましい。より好ましくは０．６２ｍｏｌ／Ｌ〜２．０ｍｏｌ／Ｌであり、さらに好ましくは０．６４ｍｏｌ／Ｌ〜１．８ｍｏｌ／Ｌであり、特に好ましくは０．６７ｍｏｌ／Ｌ〜１．６ｍｏｌ／Ｌであり、最も好ましくは０．７ｍｏｌ／Ｌ〜１．４ｍｏｌ／Ｌである。
【００１７】
１−１−２．他の電解質
本発明の非水電解液は、上記イミド系アルカリ金属塩（１）に加えて、これとは異なる他の電解質を含んでいてもよい。
【００１８】
他の電解質としては、一般式（２）：Ｍ’ＰＦa（ＣmＦ2m+1）6-a（０≦ａ≦６、１≦ｍ≦２）で表される化合物（以下、フッ素含有塩化合物（２）と称する）であるのが好ましい。式（２）中、Ｍ’はアルカリ金属イオンを示す。アルカリ金属イオンとしては、上記Ｍと同じものが挙げられ、好ましくはリチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンである。
【００１９】
上記フッ素含有塩化合物（２）を併用することで、イミド系アルカリ金属塩（１）を単独で使用する場合に比べて、集電体の腐食抑制効果が向上し、また、非水電解液の安定性が高められるため好ましい。さらに、非水電解液のイオン伝導度、移動度も高められる。
【００２０】
上記フッ素含有塩化合物（２）としては、ＬｉＰＦ6、ＬｉＰＦ3（Ｃ2Ｆ5）3等が挙げられ、ＬｉＰＦ6がより好ましい。
【００２１】
フッ素含有塩化合物（２）の使用量は、上記イミド系アルカリ金属塩（１）とフッ素含有塩化合物（２）の使用量の合計を１００ｍｏｌ％とした場合に、０〜５０ｍｏｌ％とするのが好ましく、より好ましくは５ｍｏｌ％〜４５ｍｏｌ％であり、さらに好ましくは１０ｍｏｌ％〜４０ｍｏｌ％である。
【００２２】
なお、本発明の非水電解液中におけるフッ素含有塩化合物（２）の濃度は、０．０２ｍｏｌ／Ｌ〜１．５ｍｏｌ／Ｌであるのが好ましい。より好ましくは０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜１．２ｍｏｌ／Ｌであり、さらに好ましくは０．１ｍｏｌ／Ｌ〜０．８ｍｏｌ／Ｌである。フッ素含有塩化合物（２）の使用量が多すぎると非水電解液の粘度が高くなり、伝導度が低下して、所期の電池性能が十分に発揮され難くなる虞がある。
【００２３】
フッ素含有塩化合物（２）は市販の物を使用してもよく、また、従来公知の方法で合成した物を使用してもよい。
【００２４】
本発明の非水電解液は、イミド系アルカリ金属塩（１）とフッ素含有塩化合物（２）以外の塩化合物を含んでいてもよい。イミド系アルカリ金属塩（１）とフッ素含有塩化合物（２）以外の塩化合物を構成するカチオン種としては、例えば、Ｌｉ+、Ｎａ+、Ｋ+等のアルカリ金属イオン、Ｃａ2+、Ｍｇ2+等のアルカリ土類金属イオン及びオニウムカチオンが挙げられ、特にリチウムイオンが好ましい。一方、アニオン種としては、ＢＦ4-、ＣｌＯ4-、ＡｌＣｌ4-、Ｃ［（ＣＮ）3］-、Ｎ［（ＣＮ）2］-、Ｂ[（ＣＮ）4]-、Ｎ[（ＳＯ2ＣＦ3）2]-、ＣＦ3（ＳＯ3）-、Ｃ［（ＣＦ3ＳＯ2）3］-、ＡｓＦ6-、ＳｂＦ6-およびジシアノトリアゾレートイオン（ＤＣＴＡ）などが挙げられる。
【００２５】
イミド系アルカリ金属塩（１）とフッ素含有塩化合物（２）以外の塩化合物の具体例として、好ましくは、ＬｉＡｌＯ4、ＬｉＡｌＣｌ4等が挙げられる。これらの塩化合物は、フッ素含有塩化合物（２）の一部として使用するのが好ましく、その使用量は、イミド系アルカリ金属塩（１）、フッ素含有塩化合物（２）およびフッ素含有塩化合物以外の塩化合物の合計１００質量部に対して、０．２質量部〜１０質量部であるのが好ましく、より好ましくは０．５質量部〜８質量部であり、さらに好ましくは１質量部〜５質量部である。
【００２６】
１−２．溶媒
本発明の非水電解液は、上記電解質および添加剤を溶解させるため溶媒を含んでいる。本発明に係る溶媒としては、フッ素含有炭酸エステルを、溶媒１００体積％中、１０体積％以上含むものであれば特に限定されないが、フッ素含有炭酸エステルが６０体積％を超えると、非水電解液の粘度が高くなり、伝導度が低下して、所期の電池性能が十分に発揮され難くなる虞がある。なお、本発明でフッ素含有炭酸エステルを溶媒の一部に用いるのは、アルミニウムの腐食が生じ難くなるためであり、そのメカニズムとしては、フッ素含有炭酸エステルがアルミニウムと反応して、アルミニウム製集電体表面にフッ化アルミニウムなどの耐腐食性を有する皮膜を形成し、腐食を抑制するものと考えられる。
【００２７】
溶媒に含まれるフッ素含有炭酸エステルの含有量としては、溶媒の合計量を１００質量％として、１０質量％以上必要である。好ましくは１５質量％以上であり、より好ましくは２０質量％以上である。
また、本発明の非水電解液においては、上記フッ素含有炭酸エステルと上記イミド系アルカリ金属塩（１）の含有量（質量比）としては、イミド系アルカリ金属塩（１）／フッ素含有炭酸エステル＝１／４〜２／１であることが好ましい。より好ましくは、１／３．５〜１．５／１であり、さらに好ましくは１／３〜１．２／１である。
【００２８】
フッ素含有炭酸エステルとしては、フルオロエチレンカーボネート、４，５−ジフルオロエチレンカーボネート、４，４−ジフルオロエチレンカーボネート、テトラフルオロエチレンカーボネート、４−フルオロ−５−メチルエチレンカーボネート等のフッ素化環状カーボネート；トリフルオロジメチルカーボネート、トリフルオロジエチルカーボネート、トリフルオロエチルメチルカーボネート等のフッ素化鎖状カーボネートが挙げられる。上記のなかでも、フッ素化環状カーボネートが好ましい。より好ましくは、フルオロエチレンカーボネートである。なお、これらのフッ素含有炭酸エステルは、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２９】
フッ素含有炭酸エステルと共に用いられる他の溶媒としては、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の鎖状カーボネート；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、クロロエチレンカーボネート等の環状カーボネート類；テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，１−ジメトキシエタン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、１，２−ジブトキシエタン等のエーテル類；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン等のラクトン類；プロピオン酸メチルや酪酸メチル等の鎖状カルボン酸エステル類；等の非水溶媒が挙げられる。なお、これらの非水溶媒は、２種以上を混合して使用してもよい。これらの中でも、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネートが好ましい。
【００３０】
これら他の溶媒の中でも鎖状カーボネート類は、電圧印加時に分解し難く安定であるためフッ素含有炭酸エステルと併用する溶媒として好ましい。なお、負極に黒鉛材料を用いる場合、ラクトン類は負極で還元分解され易いので、この場合は、ラクトン類以外の溶媒を使用するのが好ましい。
【００３１】
溶媒の使用量は、電解質１００質量部に対して１００質量部〜５０００質量部であるのが好ましく、より好ましくは１５０質量部〜２５００質量部であり、さらに好ましくは２００質量部〜２０００質量部である。
【００３２】
１−３．添加剤
本発明の非水電解液は、サイクル特性の改善や安全性の向上を目的として添加剤を含有していてもよい。
【００３３】
添加剤としては、フェニルエチレンカーボネート、エリスリタンカーボネート等のカーボネート化合物；１，３−プロパンサルトン、１，４−ブタンサルトン、１，５−ペンタンサルトン、１，４−へキサンサルトン、４，６−ヘプタンサルトン、メタンスルホン酸メチル、ベンゼンスルホン酸メチル、トリフルオロメタンスルホン酸メチル等のスルホン酸エステル；スルホラン、３−メチルスルホラン、エチルメチルスルホン、ジフェニルスルホン、ビス（４−フルオロフェニル）スルホン等のスルホン化合物；無水コハク酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水グルタコン酸、無水イタコン酸、無水ジグリコール酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、フェニルコハク酸無水物等のカルボン酸無水物；１−メチル−２−ピロリジノン、１−メチル−２−ピペリドン、３−メチル−２−オキサゾリジノン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルスクシイミド等の含窒素化合物；モノフルオロリン酸塩、ジフルオロリン酸塩などのリン酸塩；ヘプタン、オクタン、シクロヘプタン等の炭化水素化合物；等が挙げられる。非水電解液にこれらの添加剤を用いる場合、その濃度としては、非水電解液の構成材料（電解質溶剤および添加剤）の総量１００質量部中、０．１質量部以上、１０質量部以下であることが好ましい。
【００３４】
２．リチウムイオン二次電池
本発明のリチウムイオン二次電池とは、電解液として、上記本発明のリチウムイオン二次電池用非水電解液を備えているところに特徴を有する。より詳細には、正極と負極とを備えた二次電池であり、正極と負極との間にはセパレータが設けられており、本発明の非水電解液がセパレータに含浸された状態で、正極、負極等と共に外装ケースに収容されている。
【００３５】
本発明に係るリチウムイオン二次電池の形状は特に限定されず、円筒型、角型、ラミネート型、コイン型、大型等、リチウムイオン二次電池の形状として従来公知の形状はいずれも使用することができる。また、電気自動車、ハイブリッド電気自動車等に搭載するための高電圧電源（数１０Ｖ〜数１００Ｖ）として使用する場合には、個々の電池を直列に接続して構成される電池モジュールとすることもできる。
【００３６】
本発明の非水電解液はイミド系アルカリ金属塩を電解質とする場合であっても、アルミニウム集電体の腐食が生じ難いため、これを使用することにより、アルミニウム腐食の耐電圧が高く、経時的な電池性能の低下が生じ難く、良好な電池特性を有するリチウムイオン二次電池を提供することができる。
【００３７】
２−１．正極
正極は、正極活物質、導電助剤、結着剤および分散用溶媒等を含む正極活物質組成物が正極集電体に担持されているものであり、通常、シート状に成形されている。
【００３８】
正極の製造方法としては、例えば、正極集電体に正極活物質組成物をドクターブレード法等で塗工したり、正極集電体を正極活物質組成物に浸漬した後に、乾燥する方法；正極活物質組成物を混練成形し乾燥して得たシートを正極集電体に導電性接着剤を介して接合し、プレス、乾燥する方法；液状潤滑剤を添加した正極活物質組成物を正極集電体上に塗布または流延して、所望の形状に成形した後、液状潤滑剤を除去し、次いで、一軸または多軸方向に延伸する方法；等が挙げられる。
【００３９】
２−１−１．正極集電体
正極集電体の材料としては特に限定されず、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、チタン等の導電性金属が使用できる。中でも、薄膜に加工し易く、安価であるという観点からは、アルミニウムが好ましい。
【００４０】
２−１−２．正極活物質
正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵・放出可能であれば良く、リチウムイオン二次電池で使用される従来公知の正極活物質が用いられる。
【００４１】
具体的には、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、ＬｉＮｉ1-x-yＣｏxＭｎyＯ2やＬｉＮｉ1-x-yＣｏxＡｌyＯ2（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）で表される三元系酸化物等の遷移金属酸化物、ＬｉxＮｉyＭｎ(2-y)Ｏ4（０．９≦ｘ≦１．１、０＜ｙ＜１）で表されるニッケルマンガン酸リチウム、ＬｉＡＰＯ4（Ａ＝Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ）等のオリビン構造を有する化合物、遷移金属を複数取り入れた固溶材料（電気化学的に不活性な層状のＬｉ2ＭｎＯ3と、電気化学的に活性な層状のＬｉＭ”Ｏ［Ｍ”＝Ｃｏ、Ｎｉ等の遷移金属］との固溶体）等が正極活物質として例示できる。これらの正極活物質は、１種を単独で使用してもよく、または、複数を組み合わせて使用してもよい。
【００４２】
２−１−３．導電助剤
導電助剤としては、アセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト、金属粉末材料、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、気相法炭素繊維等が挙げられる。
【００４３】
２−１−４．結着剤
結着剤としては、ポリビニリデンフロライド、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂；スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム等の合成ゴム；ポリアミドイミド等のポリアミド系樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリ（メタ）アクリル系樹脂；ポリアクリル酸；カルボキシメチルセルロース等のセルロース系樹脂；等が挙げられる。これらの結着剤は単独で使用してもよく、複数種を混合して使用してもよい。また、これらの結着剤は、使用の際に溶媒に溶けた状態であっても、溶媒に分散した状態であっても構わない。
【００４４】
導電助剤および結着剤の配合量は、電池の使用目的（出力重視、エネルギー重視など）、イオン伝導性等を考慮して適宜調整することができる。
【００４５】
正極を製造するに際して、正極活物質組成物に用いられる溶媒としては、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、アセトン、エタノール、酢酸エチル、水等が挙げられる。これらの溶媒は組み合わせて使用してもよい。溶媒の使用量は特に限定されず、製造方法や、使用する材料に応じて適宜決定すればよい。
【００４６】
２−２．負極
負極は、負極活物質、分散用溶媒、結着剤および必要に応じて導電助剤等を含む負極活物質組成物が負極集電体に担持されているものであり、通常、シート状に成形されている。
【００４７】
２−２−１．負極集電体
負極集電体の材料としては、銅、鉄、ニッケル、銀、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の導電性金属を用いることができる。なお、薄膜への加工が容易である観点からは、銅が好ましい。
【００４８】
２−２−２．負極活物質
負極活物質としては、リチウムイオン二次電池で使用される従来公知の負極活物質を用いることができ、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なものであればよい。具体的には、人造黒鉛、天然黒鉛等の黒鉛材料、石炭，石油ピッチから作られるメソフェーズ焼成体、難黒鉛化性炭素等の炭素材料、Ｓｉ、Ｓｉ合金、ＳｉＯ等のＳｉ系負極材料、Ｓｎ合金等のＳｎ系負極材料、リチウム金属、リチウム−アルミニウム合金等のリチウム合金を用いることができる。
【００４９】
負極の製造方法としては、正極の製造方法と同様の方法を採用することができる。また、負極の製造時に使用する導電助剤、結着剤、材料分散用の溶媒も、正極で用いられるものと同様のものが用いられる。
【００５０】
２−３．セパレータ
セパレータは正極と負極とを隔てるように配置されるものである。セパレータには、特に制限がなく、本発明では、従来公知のセパレータはいずれも使用することができる。具体的なセパレータとしては、例えば、非水電解液を吸収・保持し得るポリマーからなる多孔性シート（例えば、ポリオレフィン系微多孔質セパレータやセルロース系セパレータなど）、不織布セパレータ、多孔質金属体等が挙げられる。中でも、ポリオレフィン系微多孔質セパレータは、有機溶媒に対して化学的に安定であるという性質を有するため好適である。
【００５１】
上記多孔性シートの材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレン／ポリエチレン／ポリプロピレンの３層構造を有する積層体等が挙げられる。
【００５２】
上記不織布セパレータの材質としては、例えば、綿、レーヨン、アセテート、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、アラミド、ガラス等が挙げられ、非水電解液層に要求される機械的強度等に応じて、上記例示の材質を単独で、または、混合して用いることができる。
【００５３】
２−４．電池外装材
正極、負極、セパレータおよび本発明の非水電解液等を備えた電池素子は、電池使用時の外部からの衝撃、環境劣化等から電池素子を保護するため電池外装材に収容される。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００５５】
＜腐食耐電圧の測定方法＞
下記実施例、比較例で調製した非水電解液（１）〜（４）を用いて、ＣＲ２０３２型コインセルを作製した。具体的には、以下の通りとした。
【００５６】
電池の作製
正極にはアルミニウム箔（１０８５材）をφ１２ｍｍとなるように打ち抜いたものを使用した。負極には厚さ０．５ｍｍのリチウム箔（φ１３ｍｍ）を用いた。非水電解液７０μＬをポリエチレン製セパレータに含浸させ、ＣＲ２０３２コイン型電池部品（宝泉株式会社製の負極キャップ、ウェーブワッシャー、スペーサー、正極キャップ）を用いて、カシメ機でかしめることによりコインセルを作製した。
【００５７】
上記コインセルについて、充放電試験装置（ＡＣＤ−０１、アスカ電子株式会社製）を用いて、定電圧印加試験を行った。温度２５℃、１２時間の連続試験を０．１Ｖ毎に測定し、流れる電流量の増加の有無と外観検査で、アルミニウム箔の腐食の発生を判定した。
【００５８】
実施例１
フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とを、３：７（体積比）で混合した非水溶媒に、濃度が１．２ｍｏｌ／Ｌとなるようにリチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（株式会社日本触媒製、イミド系アルカリ金属塩（１））を溶解させて、非水電解液（１）を調製した。この非水電解液（１）を用いた電池の腐食の耐電圧の測定において、４．３Ｖまでは腐食は認められなかったが、４．４Ｖで腐食が発生し、腐食の耐電圧は４．３Ｖであった。
【００５９】
比較例１
ＦＥＣに変えてエチレンカーボネートを用いた以外は実施例１と同様にして、非水電解液（２）を調製した。この非水電解液（２）を用いた電池の腐食の耐電圧の測定では、４．２Ｖまでは腐食は認められなかったが、４．３Ｖで腐食が発生し、腐食の耐電圧は４．２Ｖであった。
【００６０】
実施例２
電解質として、前記リチウムビス（フルオロスルホニル）イミドとＬｉＰＦ6を用い、それぞれを０．６ｍｏｌ／Ｌずつ溶解させたこと以外は実施例１と同様にして非水電解液（３）を調製した。この非水電解液（３）を用いた電池の腐食の耐電圧の測定では、５Ｖまで腐食が認められず、腐食の耐電圧は５Ｖ以上といえる。
【００６１】
比較例２
ＦＥＣに変えてエチレンカーボネートを用いた以外は実施例２と同様にして、非水電解液（４）を調製した。この非水電解液（４）を用いた電池の腐食の耐電圧の測定では、４．６Ｖまでは腐食は認められなかったが、４．７Ｖで腐食が発生し、腐食の耐電圧は４．６Ｖであった。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の非水電解液は、リチウムイオン二次電池に用いられる。