JPH06231753A - 非水系電解液電池 - Google Patents

非水系電解液電池

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JPH06231753A
JPH06231753A JP5040429A JP4042993A JPH06231753A JP H06231753 A JPH06231753 A JP H06231753A JP 5040429 A JP5040429 A JP 5040429A JP 4042993 A JP4042993 A JP 4042993A JP H06231753 A JPH06231753 A JP H06231753A
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JP
Japan
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positive electrode
aqueous electrolyte
active material
battery
negative electrode
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Pending
Application number
JP5040429A
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English (en)
Inventor
Seiji Yoshimura
精司 吉村
Mikiya Yamazaki
幹也 山崎
Koji Nishio
晃治 西尾
Toshihiko Saito
俊彦 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】正極と、リチウムを負極活物質とする負極と、
非水系電解液とを備える非水系電池において、前記正極
が正極活物質にジブロモフェノール、ヘキサブロモジフ
ェニルエーテル、オクタブロモジフェニルエーテル、デ
カブロモジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノ
ールA等の臭素化芳香族化合物又はヘキサブロモシクロ
ドデカン等の臭素化脂環族化合物を添加してなるもので
ある。 【効果】正極活物質の活性部分を失活させる特定の臭素
化芳香族化合物又は臭素化脂環族化合物が正極に添加さ
れているので、保存中に非水系電解液と正極活物質との
反応が起こりにくく、このため保存特性に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非水系電解液電池に係
わり、特にその保存特性の向上を目的とした正極の改良
に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
非水系電解液電池の電解液としては、プロピレンカーボ
ネート、ジメチルカーボネート等の溶媒にLiPF6
LiClO4 等の電解質溶質を溶かした電解液が使用さ
れている。
【0003】しかしながら、従来の非水系電解液電池に
は、高電位の正極側において二酸化マンガン等の正極活
物質の表面に存在する活性部分が非水系電解液と反応し
て分解し易いため、保存特性が総じて良くないという問
題があった。
【0004】本発明は、かかる問題を解決するべくなさ
れたものであって、その目的とするところは、非水系電
解液と正極活物質との反応性を抑制することにより、保
存特性に優れた非水系電解液電池を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る非水系電解液電池(以下、「本発明電
池」と称する。)は、正極と、リチウムを負極活物質と
する負極と、非水系電解液とを備える非水系電解液電池
において、前記正極が正極活物質に臭素化芳香族化合物
又は臭素化脂環族化合物を添加してなるものである。
【0006】本発明電池では、正極活物質に臭素化芳香
族化合物又は臭素化脂環族化合物が添加される。
【0007】本発明における正極活物質としては、金属
酸化物(MnO2 、改質MnO2 、重質化MnO2 、M
oO2 、CuO、Cr2 3 、CrO3 、V2 5 、N
iOOHなど);金属硫化物(FeS、TiS2 、又は
MoS2 など);金属セレン化物(TiSe2 など);
クロム、マンガン、鉄、コバルト及びニッケルよりなる
群から選ばれた少なくとも一種の金属とLiとの複合酸
化物など、種々の材料を使用することができる。
【0008】なかでも、マンガン酸化物、ニッケル酸化
物及びコバルト酸化物は、活性部分を表面に多く有し、
非水系電解液と反応し易いので、本発明は、これらを正
極活物質とする非水系電解液電池に適用した場合に特に
好適である。
【0009】上記臭素化芳香族化合物としてはジブロモ
フェノール等の臭素化フェノール;ヘキサブロモジフェ
ニルエーテル、オクタブロモジフェニルエーテル、デカ
ブロモジフェニルエーテル等の臭素化ジフェニルエーテ
ル;テトラブロモビスフェノールA等のビスフェノール
Aの臭素化物が、また上記臭素化脂環族化合物としては
ヘキサブロモシクロドデカンが、それぞれ好適なものと
して例示されるが、正極活物質の表面に存在する活性部
分を不活性化し得るものであれば特に制限されない。こ
れらの臭素化芳香族化合物又は臭素化脂環族化合物は一
種単独を用いてもよく、必要に応じて2種以上を併用し
てもよい。
【0010】上記臭素化芳香族化合物又は臭素化脂環族
化合物の好適な添加量は、正極合剤の総重量に対して
0.05〜5%である。添加量が0.05%未満の場合
は本発明が企図する保存特性改善効果が充分に奏され
ず、また添加量が5%を越えた場合は増量に応じた保存
特性改善効果が得られないばかりでなく容量低下をもた
らすので、いずれも好ましくない。
【0011】本発明におけるリチウムを負極活物質とす
る負極としては、リチウム金属又はリチウムを吸蔵放出
可能な物質が例示される。リチウムを吸蔵放出可能な物
質としては、リチウム合金;酸化物;及び黒鉛、コーク
ス等の炭素材料などが挙げられる。なお、粉末材料は、
通常、これをポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化
ビニリデン等の結着剤と混練して負極合剤として使用す
る。
【0012】本発明における非水系電解液の溶媒として
は、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、
1,2−ブチレンカーボネートなどの有機溶媒や、これ
らとジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、
1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタ
ン、エトキシメトキシエタンなどの低沸点溶媒との混合
溶媒が例示され、また溶質としてはLiPF6 、LiC
lO4 、LiCF3 SO3が例示されるが、正極活物質
と反応し易い非水系電解液を用いた場合に本発明が企図
する効果が顕著に現れる。
【0013】本発明電池を構成する他の部材については
制限されず、非水系電解液電池用として従来使用され、
或いは提案されている種々の材料を使用することが可能
である。
【0014】
【作用】本発明電池においては、正極活物質に臭素化芳
香族化合物又は臭素化脂環族化合物が添加されて、正極
活物質の表面に存在する官能基等の活性部分が不活性化
されているので、従来問題となっていた保存中の正極活
物質と非水系電解液との反応が起こりにくい。
【0015】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明は下記実施例により何ら限定され
るものではなく、その要旨を変更しない範囲において適
宜変更して実施することが可能なものである。
【0016】(実施例1)扁平型の非水系電解液一次電
池(本発明電池)を作製した。
【0017】〔正極の作製〕正極活物質としてのMnO
2 と、導電剤としてのアセチレンブラックと、結着剤と
してのポリテトラフルオロエチレンと、2,4−ジブロ
モフェノールとを、重量比84:10:5:1で混合し
て正極合剤を得た。この正極合剤を鋳型成形して、円板
状の正極を作製した。正極集電体として、ステンレス鋼
板(SUS304)を使用した。
【0018】〔負極の作製〕圧延及び打ち抜きにより円
板状のリチウム金属板からなる負極を作製した。負極集
電体として、ステンレス鋼板(SUS304)を使用し
た。
【0019】〔非水系電解液の調製〕プロピレンカーボ
ネートと1,2−ジメトキシエタンとの等体積混合溶媒
に、LiClO4 を1モル/リットルの割合で溶かして
非水系電解液を調製した。
【0020】〔電池の作製〕以上の正負両極及び非水系
電解液を用いて本発明電池BA1を作製した(電池寸
法:直径20mm;高さ2.5mm)。セパレータとし
て、イオン透過性を有するポリプロピレン製の微孔性薄
膜(ポリプラスチックス社製、商品名「セルガード34
01」)を用い、これに先に述べた非水系電解液を含浸
させた。
【0021】図1は作製した電池を模式的に示す断面図
であり、同図に示す本発明電池BA1は、正極1、負極
2、これら両電極を離間するセパレータ3、正極缶4、
負極缶5、正極集電体6、負極集電体7及びポリプロピ
レン製の絶縁パッキング8などからなる。正極1及び負
極2は、非水系電解液を含浸したセパレータ3を介して
対向して正負両極缶4、5が形成する電池ケース内に収
容されており、正極1は正極集電体6を介して正極缶4
に、また負極2は負極集電体7を介して負極缶5に接続
され、電池内部で生じた化学エネルギーを正極缶4及び
負極缶5の両端子から電気エネルギーとして外部へ取り
出し得るようになっている。
【0022】(実施例2)正極の作製において、2,4
−ジブロモフェノール1重量%に代えて、ヘキサブロモ
ジフェニルエーテル1重量%を使用したこと以外は実施
例1と同様にして非水系電解液電池BA2を作製した。
【0023】(実施例3)正極の作製において、2,4
−ジブロモフェノール1重量%に代えて、オクタブロモ
ジフェニルエーテル1重量%を使用したこと以外は実施
例1と同様にして非水系電解液電池BA3を作製した。
【0024】(実施例4)正極の作製において、2,4
−ジブロモフェノール1重量%に代えて、デカブロモジ
フェニルエーテル1重量%を使用したこと以外は実施例
1と同様にして非水系電解液電池BA4を作製した。
【0025】(実施例5)正極の作製において、2,4
−ジブロモフェノール1重量%に代えて、テトラブロモ
−2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン
1重量%を使用したこと以外は実施例1と同様にして非
水系電解液電池BA5を作製した。
【0026】(実施例6)正極の作製において、2,4
−ジブロモフェノール1重量%に代えて、ヘキサブロモ
シクロドデカン1重量%を使用したこと以外は実施例1
と同様にして非水系電解液電池BA6を作製した。
【0027】(比較例)正極の作製において、2,4−
ジブロモフェノールを添加せずに、MnO2 と、アセチ
レンブラックと、フッソ樹脂とを、重量比84:10:
5で混合したこと以外は実施例1と同様にして比較電池
BC1を作製した。
【0028】(各電池の自己放電率)実施例1〜6及び
比較例で作製した各非水系電解液電池について、自己放
電率を求めたところ、本発明電池BA1〜6の自己放電
率はいずれも1%であり、比較電池BC1の自己放電率
は3%であった。上記自己放電率は、下記に示す作製直
後の初期の放電容量に対する下記に示す60°Cで3ヶ
月保存後(室温で約4.5年間保存した場合に相当す
る。)の放電容量の容量減少率である。
【0029】(初期の放電容量)作製直後の本発明電池
BA1〜BA6及び比較電池BC1のそれぞれについ
て、室温(25°C)下、2キロオームで定抵抗放電を
行ったときの初期の放電容量である。
【0030】(保存後の放電容量)作製後60°Cで3
ヶ月保存した後の本発明電池BA1〜BA6及び比較電
池BC1のそれぞれについて、2キロオームで定抵抗放
電を行ったときの放電容量である。
【0031】上記自己放電率の差より、本発明電池BA
1〜BA6は、比較電池BC1に比し、保存特性に優れ
ていることが分かる。
【0032】叙上の実施例では本発明を扁平型のリチウ
ム一次電池に適用する場合の具体例について説明した
が、一次か二次かは問われず、また電池の形状も特に制
限されず、円筒型、角型など、本発明は種々の形状の非
水系電解液電池に適用することが可能である。
【0033】
【発明の効果】本発明電池においては、正極活物質の活
性部分を失活させる特定の臭素化芳香族化合物又は臭素
化脂環族化合物が正極に添加されているので、保存中に
非水系電解液と正極活物質との反応が起こりにくく、こ
のため保存特性に優れるなど、本発明は優れた特有の効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】扁平型の本発明電池の模式的断面図である。
【符号の説明】
BA1 本発明電池 1 正極 2 負極 3 セパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 俊彦 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】正極と、リチウムを負極活物質とする負極
    と、非水系電解液とを備える非水系電池において、前記
    正極が正極活物質に臭素化芳香族化合物又は臭素化脂環
    族化合物を添加してなるものであることを特徴とする非
    水系電解液電池。
  2. 【請求項2】前記臭素化芳香族化合物がジブロモフェノ
    ール、ヘキサブロモジフェニルエーテル、オクタブロモ
    ジフェニルエーテル、デカブロモジフェニルエーテル及
    びテトラブロモビスフェノールAよりなる群から選ばれ
    た少なくとも一種の化合物である請求項1記載の非水系
    電解液電池。
  3. 【請求項3】前記臭素化脂環族化合物がヘキサブロモシ
    クロドデカンである請求項1記載の非水系電解液電池。
  4. 【請求項4】前記正極活物質がマンガン酸化物、ニッケ
    ル酸化物又はコバルト酸化物である請求項1記載の非水
    系電解液電池。
JP5040429A 1993-02-04 1993-02-04 非水系電解液電池 Pending JPH06231753A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001110443A (ja) * 1999-10-13 2001-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解液二次電池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001110443A (ja) * 1999-10-13 2001-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解液二次電池

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