(57)【要約】【課題】従来の電解液用添加剤よりも、非水電解液電池の発熱反応開始温度を上昇させることが可能な非水電解液電池の電解液用添加剤を提供する。【解決手段】下記式(I)：      （ＮＰＸ2）n  ・・・  (I)［式中、Ｘはそれぞれ独立してＦ又はＣｌであり、但し、総てのＸが同一であることはなく；ｎは３又は４である］で表されるホスファゼン化合物からなる非水電解液電池の電解液用添加剤である。上記ホスファゼン化合物の中でも、前記式(I)中のｎが３で、６個のＸのうち１〜３個がＣｌであるホスファゼン化合物、及び前記式(I)中のｎが４で、８個のＸのうち２〜５個がＣｌであるホスファゼン化合物が好ましい。【選択図】図３
2006059681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式(I)：
（ＮＰＸ2）n  ・・・  (I)
［式中、Ｘはそれぞれ独立してＦ又はＣｌであり、但し、総てのＸが同一であることはなく；ｎは３又は４である］で表されるホスファゼン化合物からなる非水電解液電池の電解液用添加剤。
【請求項２】
前記式(I)中のｎが３であり、６個のＸのうち１〜３個がＣｌであることを特徴とする請求項１に記載の非水電解液電池の電解液用添加剤。
【請求項３】
前記式(I)中のｎが４であり、８個のＸのうち２〜５個がＣｌであることを特徴とする請求項１に記載の非水電解液電池の電解液用添加剤。
【請求項４】
前記式(I)中の各Ｐに結合するＣｌの数が０又は１であることを特徴とする請求項１に記載の非水電解液電池の電解液用添加剤。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の電解液用添加剤と、非プロトン性有機溶媒と、支持塩とを含むことを特徴とする電池用非水電解液。
【請求項６】
請求項５に記載の電池用非水電解液と、正極と、負極とを備えた非水電解液電池。
【請求項７】
発熱反応開始温度が150℃以上であることを特徴とする請求項６に記載の非水電解液電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解液電池の電解液用添加剤、該添加剤を含む電池用非水電解液及び該非水電解液を備えた非水電解液電池に関し、特に発熱反応開始温度を向上させた非水電解液電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車や燃料電池自動車の主電源若しくは補助電源として、又は小型電子機器の電源として、軽量且つ長寿命で、エネルギー密度の高い電池が求められている。これに対し、リチウムを負極活物質とする非水電解液電池は、リチウムの電極電位が金属中で最も低く、単位体積当りの電気容量が大きいため、エネルギー密度の高い電池の一つとして知られており、１次電池・２次電池を問わず多くの種類のものが活発に研究され、一部が実用化し市場に供給されている。例えば、非水電解液１次電池は、カメラ、電子ウォッチ及び各種メモリーバックアップ用電源として用いられている。また、非水電解液２次電池は、ノート型パソコン及び携帯電話等の駆動電源として用いられており、更には、電気自動車や燃料電池自動車の主電源若しくは補助電源として用いることが検討されている。
【０００３】
これらの非水電解液電池においては、負極活物質のリチウムが水及びアルコール等の活性プロトンを有する化合物と激しく反応するため、該電池に使用される電解液は、エステル化合物及びエーテル化合物等の非プロトン性有機溶媒に限られている。
【０００４】
しかしながら、上記非プロトン性有機溶媒は、負極活物質のリチウムとの反応性が低いものの、例えば、電池の短絡時等に大電流が急激に流れ、電池が異常に発熱した際に、気化・分解してガスを発生したり、発生したガス及び熱により電池の破裂・発火を引き起こしたり、短絡時に生じる火花が引火する等の危険性が高い。
【０００５】
また、非水電解液電池の安全性評価基準のガイドライン（非特許文献１参照）を満たすには、非水電解液電池を130℃の熱オーブン内で60分間保管して、電池が破裂・発火しないことが必要であるが、非プロトン性有機溶媒に支持塩を溶解させただけの非水電解液を用いると、上記ガイドラインを満たすことができない。そこで、通常、上記ガイドラインを遵守するために、非水電解液電池には、安全弁を取り付ける等の安全対策が採られている。
【０００６】
これに対して、電池用非水電解液にホスファゼン化合物を添加して、非水電解液に不燃性、難燃性又は自己消火性を付与して、短絡等の非常時に電池が発火・引火する危険性を大幅に低減した非水電解液電池が開発されている（特許文献１及び２参照）。この場合、非水電解液電池に安全弁を取り付けなくても、上記ガイドラインを満たすことが可能である。
【０００７】
【非特許文献１】電池工業会指針，リチウム二次電池安全性評価基準ガイドライン，４.３.（３）-ｉｉ 環境試験
【特許文献１】国際公開第０２／２１６３１号パンフレット
【特許文献２】国際公開第０３／０４１１９７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、昨今、上記した130℃・60分保管で破裂・発火しないとの基準を、更に厳しくすることが検討されており、電池用非水電解液にホスファゼン化合物を添加しても、安全弁の付設等の安全対策を施さない限り、新しい基準を満足できない可能性がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、従来の電解液用添加剤よりも、非水電解液電池の発熱反応開始温度を上昇させることが可能な非水電解液電池の電解液用添加剤を提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかる添加剤を含む電池用非水電解液と、該非水電解液を備え、発熱反応開始温度を大幅に向上させた非水電解液電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、特定構造の環状ホスファゼン化合物を非水電解液に添加することで、非水電解液電池の発熱反応開始温度が大幅に上昇することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
即ち、本発明の非水電解液電池の電解液用添加剤は、下記式(I)：
（ＮＰＸ2）n  ・・・  (I)
［式中、Ｘはそれぞれ独立してＦ又はＣｌであり、但し、総てのＸが同一であることはなく；ｎは３又は４である］で表されるホスファゼン化合物からなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の非水電解液電池の電解液用添加剤の好適例においては、前記式(I)中のｎが３であり、６個のＸのうち１〜３個がＣｌである。
【００１３】
本発明の非水電解液電池の電解液用添加剤の他の好適例においては、前記式(I)中のｎが４であり、８個のＸのうち２〜５個がＣｌである。
【００１４】
本発明の非水電解液電池の電解液用添加剤の他の好適例においては、前記式(I)中の各Ｐに結合するＣｌの数が０又は１である。即ち、前記式(I)中のＸの２つ以上がＣｌの場合、各Ｃｌがそれぞれ異なるＰに結合しているのが好ましい。
【００１５】
また、本発明の電池用非水電解液は、上記電解液用添加剤と、非プロトン性有機溶媒と、支持塩とを含むことを特徴とする。
【００１６】
更に、本発明の非水電解液電池は、上記電池用非水電解液と、正極と、負極とを備えることを特徴とし、１次電池であっても、２次電池であってもよい。ここで、本発明の非水電解液電池は、発熱反応開始温度が150℃以上であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、特定構造の環状ホスファゼン化合物からなり、非水電解液電池の発熱反応開始温度を大幅に上昇させることが可能な非水電解液電池の電解液用添加剤を提供することができる。また、該添加剤を含み、安全性が大幅に改善された電池用非水電解液を提供することができる。更に、該電池用非水電解液を備え、発熱反応開始温度を大幅に向上させた非水電解液電池を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明を詳細に説明する。
＜非水電解液電池の電解液用添加剤＞
本発明の非水電解液電池の電解液用添加剤は、上記式(I)で表される環状ホスファゼン化合物からなることを特徴とする。該ホスファゼン化合物は、非水電解液の発熱反応を抑制する効果を有し、該ホスファゼン化合物を含む非水電解液を備えた非水電解液電池は、発熱反応開始温度が高く、安全性が高い。また、該ホスファゼン化合物は、非水電解液電池の非常時に窒素ガス及び／又はリン酸エステル等を発生して、非水電解液を不燃性、難燃性又は自己消火性にし、電池の発火等の危険性を大幅に低減する作用も有する。
【００１９】
本発明の非水電解液電池の電解液用添加剤を構成するホスファゼン化合物は、上記式(I)で表される。式(I)において、Ｘはそれぞれ独立してＦ又はＣｌであり、但し、総てのＸが同一であることはない。なお、ハロゲン元素を含む化合物を用いると、ハロゲンラジカルの発生が問題となることがあるが、上記ホスファゼン化合物は、分子中のリン元素がハロゲンラジカルを捕捉してハロゲン化リンを形成するため、このような問題は発生しない。
【００２０】
また、式(I)において、ｎは３又は４である。ｎが５以上では、ホスファゼン化合物の効率的な合成が困難となるため好ましくない。ここで、上記ホスファゼン化合物の25℃における粘度としては、電池の充放電特性を十分に確保する観点から、10mPa・s以下が好ましく、5mPa・s以下が更に好ましい。なお、本発明において、粘度は、粘度測定計［Ｒ型粘度計Ｍｏｄｅｌ ＲＥ５００-ＳＬ、東機産業(株)製］を用い、1rpm、2rpm、3rpm、5rpm、7rpm、10rpm、20rpm及び50rpmの各回転速度で120秒間づつ測定し、指示値が50〜60％となった時の回転速度を分析条件とし、その際に測定した値である。
【００２１】
上記ホスファゼン化合物の中でも、凝固点の低さの観点から、式(I)中のｎが３であり、６個のＸのうち１〜３個がＣｌで残りがＦであるもの、並びに式(I)中のｎが４であり、８個のＸのうち２〜５個がＣｌで残りがＦであるものが好ましい。なお、式(I)中のＸがＦ又はＣｌであるホスファゼン化合物の凝固点を、沸点及び25℃における粘度と共に表１に示す。
【００２２】
【表１】
2006059681.tif 000003
【００２３】
表１からも明らかなように、式(I)中のＸがＦ又はＣｌであるホスファゼン化合物においては、Ｃｌ数の増加（分子量の増加）に従って沸点が上昇するものの、凝固点は特定のＣｌ数範囲で最小となり、ｎが３の場合は、Ｃｌ数は１〜３の範囲が好適で、ｎが４の場合は、Ｃｌ数は２〜５の範囲が好適である。ここで、上記ホスファゼン化合物は、凝固点が-10℃以下であるのが好ましい。凝固点が-10℃以下のホスファゼン化合物を非水電解液に添加することで、非水電解液電池の低温特性を向上させることができる。
【００２４】
また、１つのＰに２つのＣｌが結合しているホスファゼン化合物は、Ｐの電子が２つのＣｌに吸引されてＰがプラスを帯びていることに加え、Ｃｌの電子軌道とＰの電子軌道からなる非占有最低分子軌道の縮重により、Ｐの還元電位が低くなっている。また、Ｃｌが大きな元素であるため、その立体的な障害が理由で脱離し易くなっている。このような化合物を添加剤として使用した場合、使用する電位によって該ホスファゼン化合物が還元分解を受け、電池機能として満足できない場合がある。そのため、各Ｐに結合するＣｌの数は、０又は１であるのが好ましい［以下、１個のＰに２個のＣｌが結合しているホスファゼン化合物をgeminal（ジェミナル）体と称し、各ＣｌがＰに１個づつ結合しているホスファゼン化合物をnon-geminal（ノンジェミナル）体と称することがある］。
【００２５】
上記ホスファゼン化合物は、例えば、ニトロベンゼン溶媒中、（ＮＰＣｌ2）nで表される市販のホスファゼン化合物を、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）等のフッ素化剤と反応させ、部分フッ素化する方法で合成できる。従来の合成方法としては、J. Chem. Soc., ser. A., pp.2590 81968に記載の合成法が知られているが、該合成法では、収率が低いため、本発明者は、独自の合成プロセスを使用した。より具体的には、式(I)で表され、ｎ＝３で、Ｃｌ／Ｆ比が１／５、２／４、３／３のホスファゼン化合物を合成する場合、0.4Ｍの（ＮＰＣｌ2）3のニトロベンゼン溶液に、初回に2当量のＮａＦを反応させ、その後、極少量の水を添加した後、更に1当量のＮａＦを反応させた後、減圧蒸留することにより各ホスファゼン化合物を得ることができる。特にＣｌ／Ｆ比が４／２のホスファゼン化合物等のＣｌ比が高いホスファゼン化合物を得る場合には、ＮａＦの添加量を減少させればよいし、逆にＣｌ／Ｆ比を小さくする場合には、ＮａＦの添加量を増量すればよい。この合成法では、（ＮＰＣｌ2）n／ＮａＦの比を変えることにより、所望のＣｌ／Ｆ比を有するホスファゼン化合物を合成することができる。なお、上記ホスファゼン化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００２６】
＜電池用非水電解液＞
本発明の電池用非水電解液は、上述した非水電解液用添加剤と、非プロトン性有機溶媒と、支持塩とを含むことを特徴とし、発熱反応が抑制されていると共に、発火・引火の危険性が非常に低い。
【００２７】
本発明の電池用非水電解液に用いる非プロトン性有機溶媒としては、特に制限はないが、電解液の粘度を低く抑える観点から、エーテル化合物やエステル化合物等が好ましい。具体的には、１,２-ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、γ-ブチロラクトン（ＧＢＬ）、γ-バレロラクトン、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、メチルフォルメート（ＭＦ）等が好適に挙げられる。これらの中でも、１次電池の非水電解液用の非プロトン性有機溶媒としては、プロピレンカーボネート、γ-ブチロラクトン等の環状エステル化合物、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状エステル化合物、１,２-ジメトキシエタン等の鎖状エーテル化合物が好ましく、一方、２次電池の非水電解液用の非プロトン性有機溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ-ブチロラクトン等の環状エステル化合物、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エステル化合物、１,２-ジメトキシエタン等の鎖状エーテル化合物が好ましい。特に、環状のエステル化合物は、比誘電率が高く、リチウム塩等の溶解性に優れる点で好適であり、鎖状のエステル化合物及びエーテル化合物は、低粘度であるため電解液の低粘度化の点で好適である。これらは１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよいが、２種以上を併用するのが好適である。また、非プロトン性有機溶媒の25℃における粘度としては、特に制限はないが、10mPa・s（10cP）以下が好ましく、5mPa・s（5cP）以下が更に好ましい。
【００２８】
本発明の電池用非水電解液に用いる支持塩としては、リチウムイオンのイオン源となる支持塩が好ましい。該支持塩としては、特に制限はないが、例えば、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣ4Ｆ9ＳＯ3、Ｌｉ(ＣＦ3ＳＯ2)2Ｎ及びＬｉ(Ｃ2Ｆ5ＳＯ2)2Ｎ等のリチウム塩が好適に挙げられる。これら支持塩は、１種単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２９】
本発明の電池用非水電解液中の支持塩の濃度としては、0.2〜1.5mol/L(Ｍ)の範囲が好ましく、0.5〜1mol/L(Ｍ)の範囲が更に好ましい。支持塩の濃度が0.2mol/L未満では、電解液の導電性を充分に確保することができず、電池の放電特性及び充電特性に支障をきたすことがあり、1.5mol/Lを超えると、電解液の粘度が上昇し、リチウムイオンの移動度を充分に確保できないため、前述と同様に電解液の導電性を充分に確保できず、電池の放電特性及び充電特性に支障をきたすことがある。
【００３０】
本発明の電池用非水電解液における上記ホスファゼン化合物の含有量（即ち、添加剤の含有量）は、電解液の安全性を向上させ、電池の発熱反応開始温度を十分に上昇させる観点から、2体積％以上が好ましく、5体積％以上が更に好ましい。
【００３１】
＜非水電解液電池＞
本発明の非水電解液電池は、上述の電池用非水電解液と、正極と、負極とを備え、必要に応じて、セパレーター等の非水電解液電池の技術分野で通常使用されている他の部材を備え、１次電池であっても、２次電池であってもよい。本発明の非水電解液電池には、上述した添加剤を含む非水電解液が用いられているため、ＡＲＣ分析における電池の発熱反応開始温度が高く、好ましくは、発熱反応開始温度が150℃以上である。
【００３２】
本発明の非水電解液電池の正極活物質は１次電池と２次電池で一部異なり、例えば、非水電解液１次電池の正極活物質としては、フッ化黒鉛［(ＣＦx)n］、ＭｎＯ2（電気化学合成であっても化学合成であってもよい）、Ｖ2Ｏ5、ＭｏＯ3、Ａｇ2ＣｒＯ4、ＣｕＯ、ＣｕＳ、ＦｅＳ2、ＳＯ2、ＳＯＣｌ2、ＴｉＳ2等が好適に挙げられ、これらの中でも、高容量で安全性が高く、更には放電電位が高く、電解液の濡れ性に優れる点で、ＭｎＯ2、フッ化黒鉛が好ましい。これら正極活物質は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３３】
一方、非水電解液２次電池の正極活物質としては、Ｖ2Ｏ5、Ｖ6Ｏ13、ＭｎＯ2、ＭｎＯ3等の金属酸化物、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＦｅＯ2及びＬｉＦｅＰＯ4等のリチウム含有複合酸化物、ＴｉＳ2、ＭｏＳ2等の金属硫化物、ポリアニリン等の導電性ポリマー等が好適に挙げられる。上記リチウム含有複合酸化物は、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ及びＮｉからなる群から選択される２種又は３種の遷移金属を含む複合酸化物であってもよく、この場合、該複合酸化物は、ＬｉＦｅxＣｏyＮｉ(1-x-y)Ｏ2［式中、０≦ｘ＜１、０≦ｙ＜１、０＜ｘ＋ｙ≦１］、或いはＬｉＭｎxＦｅyＯ2-x-y等で表される。これらの中でも、高容量で安全性が高く、更には電解液の濡れ性に優れる点で、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4が特に好適である。これら正極活物質は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３４】
本発明の非水電解液電池の負極活物質は１次電池と２次電池で一部異なり、例えば、非水電解液１次電池の負極活物質としては、リチウム金属自体の他、リチウム合金等が挙げられる。リチウムと合金をつくる金属としては、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｇ、Ｍｇ等が挙げられる。これらの中でも、埋蔵量の多さ、毒性の観点からＡｌ、Ｚｎ、Ｍｇが好ましい。これら負極活物質は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
一方、非水電解液２次電池の負極活物質としては、リチウム金属自体、リチウムとＡｌ、Ｉｎ、Ｐｂ又はＺｎ等との合金、リチウムをドープした黒鉛等の炭素材料等が好適に挙げられ、これらの中でも安全性がより高く、電解液の濡れ性に優れる点で、黒鉛等の炭素材料が好ましく、黒鉛が特に好ましい。ここで、黒鉛としては、天然黒鉛、人造黒鉛、メソフェーズカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）等、広くは易黒鉛化カーボンや難黒鉛化カーボンが挙げられる。これら負極活物質は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３６】
上記正極及び負極には、必要に応じて導電剤、結着剤を混合することができ、導電剤としてはアセチレンブラック等が挙げられ、結着剤としてはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等が挙げられる。これらの添加剤は、従来と同様の配合割合で用いることができる。
【００３７】
また、上記正極及び負極の形状としては、特に制限はなく、電極として公知の形状の中から適宜選択することができる。例えば、シート状、円柱形状、板状形状、スパイラル形状等が挙げられる。
【００３８】
本発明の非水電解液電池に使用する他の部材としては、非水電解液電池において、正負極間に、両極の接触による電流の短絡を防止する役割で介在させるセパレーターが挙げられる。セパレーターの材質としては、両極の接触を確実に防止し得、且つ電解液を通したり含んだりできる材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、セルロース系、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂製の不織布、薄層フィルム等が好適に挙げられる。これらの中でも、厚さ20〜50μm程度のポリプロピレン又はポリエチレン製の微孔性フィルム、セルロース系、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のフィルムが特に好適である。本発明では、上述のセパレーターの他にも、通常電池に使用されている公知の各部材が好適に使用できる。
【００３９】
以上に説明した本発明の非水電解液電池の形態としては、特に制限はなく、コインタイプ、ボタンタイプ、ペーパータイプ、角型又はスパイラル構造の円筒型電池等、種々の公知の形態が好適に挙げられる。ボタンタイプの場合は、シート状の正極及び負極を作製し、該正極及び負極でセパレーターを挟む等して、非水電解液電池を作製することができる。また、スパイラル構造の場合は、例えば、セパレーターを介してシート状の正極及び負極を重ね合わせ巻き上げる等して、非水電解液電池を作製することができる。
【００４０】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００４１】
＜ホスファゼン化合物の合成例１＞
0.4Ｍの（ＮＰＣｌ2）3のニトロベンゼン溶液に、初回に2当量のＮａＦを反応させ、その後、極少量の水を添加した後、更に1当量のＮａＦを反応させた。得られた反応混合物を減圧蒸留して、式(I)で表され、ｎ＝３で、Ｃｌ／Ｆ比が１／５、２／４（geminal体及びnon-geminal体）、３／３のホスファゼン化合物をそれぞれ得た。減圧蒸留前の反応混合物のＧＣ-ＭＳ分析のＧＣチャートを図１に示す。
【００４２】
＜電池用非水電解液の作製＞
次に、エチレンカーボネート（ＥＣ）及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の混合溶媒（ＥＣ／ＥＭＣ体積比＝１／２）90体積％に、表２に示す構造のホスファゼン化合物（添加剤）10体積％を加え、得られた混合溶液にＬｉＰＦ6（支持塩）を1Ｍ（mol/L）の濃度で溶解させて非水電解液を調製した。なお、従来例の非水電解液は、ＥＣ及びＥＭＣの混合溶媒（ＥＣ／ＥＭＣ体積比＝１／２）にＬｉＰＦ6を1Ｍの濃度で溶解させて調製した。
【００４３】
＜非水電解液２次電池の作製＞
ＬｉＣｏＯ2（正極活物質）94質量部に対して、アセチレンブラック（導電剤）3質量部と、ポリフッ化ビニリデン（結着剤）3質量部とを添加し、有機溶媒（酢酸エチルとエタノールとの50/50質量％混合溶媒）で混練した後、該混練物を厚さ25μmのアルミニウム箔（集電体）にドクターブレードで塗工した後、熱風乾燥（100〜120℃）して、厚さ80μmの正極シートを作製した。また、黒鉛（炭素材料）94質量部に対して、アセチレンブラック（導電剤）3質量部と、ポリフッ化ビニリデン（結着剤）3質量部とを添加し、有機溶媒（酢酸エチルとエタノールとの50/50質量％混合溶媒）で混練した後、該混練物を厚さ25μmのアルミニウム箔（集電体）にドクターブレードで塗工した後、熱風乾燥（100〜120℃）して、厚さ150μmの負極シートを作製した。厚さ25μmのセパレーター（微孔性フィルム：ポリプロピレン製）を介して、上記正極シート及び負極シートを重ね合わせて巻き上げ、円筒型電極を作製した。該円筒型電極の正極長さは約260mmであった。該円筒型電極に、上記電解液を注入して封口し、単三型リチウム電池（非水電解液２次電池）を作製した。得られた電池を4.2Ｖ、3.7mAhの条件で充電した後、下記の方法でＡＲＣ分析を行った。結果を図２及び図３、並びに表２に示す。
【００４４】
（１）ＡＲＣ分析方法
スタート温度＝50℃、終了温度＝350℃、温度ステップ＝5℃、温度感度＝0.02℃/分、待機時間＝17分、解析ステップ温度＝0.2℃の測定条件の下、Ｔｈｅｒｍａｌ Ｈａｚａｒｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製のＡＲＣ装置を用いて、電池に対してＡＲＣ分析を行った。
【００４５】
【表２】
2006059681.tif 000004
【００４６】
表１から明らかなように、式(I)で表され、ＸがＦ又はＣｌで、但し、総てのＸが同一でなく、ｎが３又は４であるホスファゼン化合物を非水電解液に添加することで、非水電解液電池の発熱反応開始温度を上昇させることができる。また、実施例１と実施例２との比較から、複数のＣｌを含むホスファゼン化合物においては、各Ｃｌが異なるＰに結合している方が、電池の発熱反応開始温度の向上効果が大きいことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】合成例１で得られた反応混合物のＧＣ-ＭＳ分析のＧＣチャートを示す。
【図２】従来例及び比較例の非水電解液２次電池のＡＲＣ分析の結果を示す。
【図３】従来例及び実施例の非水電解液２次電池のＡＲＣ分析の結果を示す。
【図１】
2006059681.tif 000005
【図２】
2006059681.tif 000006
【図３】
2006059681.tif 000007