JPH11121032A - 非水系電解液二次電池 - Google Patents
非水系電解液二次電池Info
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- JPH11121032A JPH11121032A JP9278627A JP27862797A JPH11121032A JP H11121032 A JPH11121032 A JP H11121032A JP 9278627 A JP9278627 A JP 9278627A JP 27862797 A JP27862797 A JP 27862797A JP H11121032 A JPH11121032 A JP H11121032A
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- electrolyte secondary
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温特性、長期安定性、リサイクル特性に優
れた高エネルギー密度の非水系電解液二次電池を提供す
る。 【解決手段】 リチウムの吸蔵・放出が可能な負極材と
して少なくともその一構成成分として黒鉛を含む負極及
び正極と、負極集電体と正極集電体と、溶質及び有機系
溶媒とからなる非水系電解液と、セパレータとを備えた
非水系電解液二次電池において、前記有機系溶媒として
エチレンサルファイトとビニレンカーボネートを含有す
る混合溶媒を使用した非水系電解液二次電池。かつ、正
極集電体及び正極側外缶の非水系電解液との接液部分の
材質が弁金属またはその合金であることを特徴とする非
水系電解液二次電池。
れた高エネルギー密度の非水系電解液二次電池を提供す
る。 【解決手段】 リチウムの吸蔵・放出が可能な負極材と
して少なくともその一構成成分として黒鉛を含む負極及
び正極と、負極集電体と正極集電体と、溶質及び有機系
溶媒とからなる非水系電解液と、セパレータとを備えた
非水系電解液二次電池において、前記有機系溶媒として
エチレンサルファイトとビニレンカーボネートを含有す
る混合溶媒を使用した非水系電解液二次電池。かつ、正
極集電体及び正極側外缶の非水系電解液との接液部分の
材質が弁金属またはその合金であることを特徴とする非
水系電解液二次電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温特性、長期安
定性、サイクル特性に優れた高エネルギー密度の非水系
電解液二次電池に関するものである。
定性、サイクル特性に優れた高エネルギー密度の非水系
電解液二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気製品の軽量化、小型化にとも
ない、高いエネルギー密度を持つリチウム二次電池が注
目されている。また、リチウム二次電池の適用分野の拡
大に伴い電池特性の改善も要望されている。このような
リチウム二次電池の電解液の溶媒としては、例えばエチ
レンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチル
カーボネート、γ−ブチロラクトン等のカーボネート類
またはエステル類の非水系有機溶媒が用いられてきた。
ない、高いエネルギー密度を持つリチウム二次電池が注
目されている。また、リチウム二次電池の適用分野の拡
大に伴い電池特性の改善も要望されている。このような
リチウム二次電池の電解液の溶媒としては、例えばエチ
レンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチル
カーボネート、γ−ブチロラクトン等のカーボネート類
またはエステル類の非水系有機溶媒が用いられてきた。
【０００３】なかでもプロピレンカーボネートは高誘電
率溶媒であり、リチウム塩系溶質（電解質）をよく溶か
し、低温下においても高い電気伝導率を示すことから電
解液の主溶媒として優れた性能を持つものである。しか
しながら、負極材料に結晶性の高い黒鉛または黒鉛化炭
素を用いた場合、前記のプロピレンカーボネートを多く
含む電解液を用いると、プロピレンカーボネートが炭素
材料表面で分解し、ガス発生等の問題が起きたりするこ
とがあるため、代わりにエチレンカーボネートが用いら
れている。エチレンカーボネートはプロピレンカーボネ
ートに比べ、凝固点が３６．４℃と高いため単独で用い
られることはなく、低粘度溶媒と混合して用いられる。
率溶媒であり、リチウム塩系溶質（電解質）をよく溶か
し、低温下においても高い電気伝導率を示すことから電
解液の主溶媒として優れた性能を持つものである。しか
しながら、負極材料に結晶性の高い黒鉛または黒鉛化炭
素を用いた場合、前記のプロピレンカーボネートを多く
含む電解液を用いると、プロピレンカーボネートが炭素
材料表面で分解し、ガス発生等の問題が起きたりするこ
とがあるため、代わりにエチレンカーボネートが用いら
れている。エチレンカーボネートはプロピレンカーボネ
ートに比べ、凝固点が３６．４℃と高いため単独で用い
られることはなく、低粘度溶媒と混合して用いられる。
【０００４】低粘度溶媒として用いられている溶媒とし
ては、種々の溶媒が検討されているが、低粘度溶媒は一
般的に沸点も低い場合が多いため、大量に添加すると安
全性の面で問題があり、少量しか添加しないと低温での
電気伝導率及び粘度の面で問題がある。このような状況
下、リチウム二次電池用電解液にはエチレンカーボネー
トとジエチルカーボネートの混合溶媒などが用いられて
いる。しかし、これらの電解液を用いた電池でも低温特
性等の面で問題があった。
ては、種々の溶媒が検討されているが、低粘度溶媒は一
般的に沸点も低い場合が多いため、大量に添加すると安
全性の面で問題があり、少量しか添加しないと低温での
電気伝導率及び粘度の面で問題がある。このような状況
下、リチウム二次電池用電解液にはエチレンカーボネー
トとジエチルカーボネートの混合溶媒などが用いられて
いる。しかし、これらの電解液を用いた電池でも低温特
性等の面で問題があった。
【０００５】上記のような、問題点を改善するため、サ
ルファイト化合物を溶媒として用いることが提案されて
いる（例えば、特開平６−３０２３３６号、特開平７−
１２２２９５号、特開平８−９６８５１号、特開平９−
１２０８３７号など）。これらによれば、サルファイト
化合物を用いた電解液は、電気伝導率が高く、低粘度で
あるため、電池の低温特性等が良好であると報告されて
いる。しかし、サルファイト化合物を電解液の溶媒とし
て用いた場合に充放電効率、とくに初期充放電効率につ
いては十分とは言えなかった。
ルファイト化合物を溶媒として用いることが提案されて
いる（例えば、特開平６−３０２３３６号、特開平７−
１２２２９５号、特開平８−９６８５１号、特開平９−
１２０８３７号など）。これらによれば、サルファイト
化合物を用いた電解液は、電気伝導率が高く、低粘度で
あるため、電池の低温特性等が良好であると報告されて
いる。しかし、サルファイト化合物を電解液の溶媒とし
て用いた場合に充放電効率、とくに初期充放電効率につ
いては十分とは言えなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は低温特性が優
れているエチレンサルファイトを電解液の混合溶媒の一
成分として用いる場合に、電極表面で生成するエチレン
サルファイト由来の被膜をさらに安定なものとし、低温
特性、長期安定性、サイクル特性の優れた高エネルギー
密度の非水系電解液二次電池を提供するものである。
れているエチレンサルファイトを電解液の混合溶媒の一
成分として用いる場合に、電極表面で生成するエチレン
サルファイト由来の被膜をさらに安定なものとし、低温
特性、長期安定性、サイクル特性の優れた高エネルギー
密度の非水系電解液二次電池を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、リチウムを吸
蔵・放出することが可能な負極及び正極と、負極集電体
と正極集電体と、溶質及び有機系溶媒とからなる非水系
電解液と、セパレータ及び外缶とを備えた非水系電解液
二次電池において、前記有機系溶媒がエチレンサルファ
イトとビニレンカーボネートを含むことを特徴とする非
水系電解液二次電池を提供するものである。
蔵・放出することが可能な負極及び正極と、負極集電体
と正極集電体と、溶質及び有機系溶媒とからなる非水系
電解液と、セパレータ及び外缶とを備えた非水系電解液
二次電池において、前記有機系溶媒がエチレンサルファ
イトとビニレンカーボネートを含むことを特徴とする非
水系電解液二次電池を提供するものである。
【０００８】
【作用】エチレンサルファイトとビニレンカーボネート
を含む電解液を用いることによって、負極上に安定な複
合皮膜が生成するものと考えられ、負極上での電解液の
分解を最小限に抑えらえる。また、弁金属は表面が酸化
被膜で覆われているため正極集電体や正極側外缶の電解
液との接液部分でのエチレンサルファイトの酸化分解反
応を防止することができる。
を含む電解液を用いることによって、負極上に安定な複
合皮膜が生成するものと考えられ、負極上での電解液の
分解を最小限に抑えらえる。また、弁金属は表面が酸化
被膜で覆われているため正極集電体や正極側外缶の電解
液との接液部分でのエチレンサルファイトの酸化分解反
応を防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の非水系電解液二次電池は
リチウムを吸蔵・放出することが可能な負極及び正極
と、負極集電体と正極集電体と、溶質及び有機系溶媒と
からなる非水系電解液と、セパレータ及び外缶とを備え
た非水系電解液二次電池において、前記有機系溶媒とし
てエチレンサルファイトとビニレンカーボネートを含む
ことを特徴とする。
リチウムを吸蔵・放出することが可能な負極及び正極
と、負極集電体と正極集電体と、溶質及び有機系溶媒と
からなる非水系電解液と、セパレータ及び外缶とを備え
た非水系電解液二次電池において、前記有機系溶媒とし
てエチレンサルファイトとビニレンカーボネートを含む
ことを特徴とする。
【００１０】非水系電解液：非水系電解液は、溶質と、
エチレンサルファイト、ビニレンカーボネート混合溶媒
を含有する。非水系電解液の混合溶媒中のビニレンカー
ボネート含量は、０．０１〜１０ｖｏｌ％であり、エチ
レンサルファイト含量は０．０５〜９９．９９ｖｏｌ
％、好ましくは０．０５〜５０ｖｏｌ％の範囲で用いら
れる。
エチレンサルファイト、ビニレンカーボネート混合溶媒
を含有する。非水系電解液の混合溶媒中のビニレンカー
ボネート含量は、０．０１〜１０ｖｏｌ％であり、エチ
レンサルファイト含量は０．０５〜９９．９９ｖｏｌ
％、好ましくは０．０５〜５０ｖｏｌ％の範囲で用いら
れる。
【００１１】上記混合溶媒には前記ビニレンカーボネー
トおよびエチレンサルファイト以外の第三の溶媒成分と
して、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート
等の環状カーボネート類、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等の鎖状
カーボネート類、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラク
トン等の環状エステル類、酢酸メチル、プロピオン酸メ
チル等の鎖状エステル類、テトラヒドロフラン、２−メ
チルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等の環状
エーテル類、ジメトキシエタン、ジメトキシメタン等の
鎖状エーテル類、スルフォラン、ジエチルスルホン等の
含硫黄有機溶媒等を混合して使用可能である。これらの
溶媒は二種類以上混合して用いても良い。
トおよびエチレンサルファイト以外の第三の溶媒成分と
して、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート
等の環状カーボネート類、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等の鎖状
カーボネート類、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラク
トン等の環状エステル類、酢酸メチル、プロピオン酸メ
チル等の鎖状エステル類、テトラヒドロフラン、２−メ
チルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等の環状
エーテル類、ジメトキシエタン、ジメトキシメタン等の
鎖状エーテル類、スルフォラン、ジエチルスルホン等の
含硫黄有機溶媒等を混合して使用可能である。これらの
溶媒は二種類以上混合して用いても良い。
【００１２】溶質としては、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＰ
Ｆ6 、ＬｉＢＦ4 から選ばれる無機リチウム塩またはＬ
ｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＮ
（ＣＦ3ＣＦ2 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）
（Ｃ4 Ｆ9 ＳＯ2 ）、ＬｉＣ（ＣＦ 3 ＳＯ2 ）3 等の含
フッ素有機リチウム塩を用いることができる。これらの
溶質は二種類以上混合して用いても良い。電解液中の溶
質のリチウム塩のモル濃度は、０．５〜２．０モル／リ
ットルであることが望ましい。０．５モル／リットル以
下もしくは２．０モル／リットル以上では、電解液の電
気伝導率が低く、電池の性能が低下するため好ましくな
い。
Ｆ6 、ＬｉＢＦ4 から選ばれる無機リチウム塩またはＬ
ｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＮ
（ＣＦ3ＣＦ2 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）
（Ｃ4 Ｆ9 ＳＯ2 ）、ＬｉＣ（ＣＦ 3 ＳＯ2 ）3 等の含
フッ素有機リチウム塩を用いることができる。これらの
溶質は二種類以上混合して用いても良い。電解液中の溶
質のリチウム塩のモル濃度は、０．５〜２．０モル／リ
ットルであることが望ましい。０．５モル／リットル以
下もしくは２．０モル／リットル以上では、電解液の電
気伝導率が低く、電池の性能が低下するため好ましくな
い。
【００１３】負極：電池を構成する負極材料としては、
様々な熱分解条件での有機物の熱分解物や人造黒鉛、天
然黒鉛等のリチウムを吸蔵・放出可能な炭素質材料、酸
化錫、酸化珪素等のリチウムを吸蔵・放出可能な金属酸
化物材料、リチウム金属、種々のリチウム合金を用いる
ことができる。これらの負極材料は二種類以上混合して
用いても良い。黒鉛系の炭素質材料を負極材料として用
いる場合は、好適には種々の原料から得た易黒鉛性ピッ
チの高温熱処理によって製造された人造黒鉛及び天然黒
鉛或いはこれらの黒鉛に種々の表面処理を施した材料が
主として使用されるが、これらの黒鉛材料はＸ線回折で
求めた格子面（００２面）のｄ値（層間距離）が０．３
３５〜０．３４ｎｍ、より好ましくは０．３３５〜０．
３３７ｎｍであるものが好ましい。負極の形状は、必要
に応じて結着剤および導電剤とともに混合した後、集電
体に塗布したシート電極およびプレス成形を施したペレ
ット電極が使用可能である。
様々な熱分解条件での有機物の熱分解物や人造黒鉛、天
然黒鉛等のリチウムを吸蔵・放出可能な炭素質材料、酸
化錫、酸化珪素等のリチウムを吸蔵・放出可能な金属酸
化物材料、リチウム金属、種々のリチウム合金を用いる
ことができる。これらの負極材料は二種類以上混合して
用いても良い。黒鉛系の炭素質材料を負極材料として用
いる場合は、好適には種々の原料から得た易黒鉛性ピッ
チの高温熱処理によって製造された人造黒鉛及び天然黒
鉛或いはこれらの黒鉛に種々の表面処理を施した材料が
主として使用されるが、これらの黒鉛材料はＸ線回折で
求めた格子面（００２面）のｄ値（層間距離）が０．３
３５〜０．３４ｎｍ、より好ましくは０．３３５〜０．
３３７ｎｍであるものが好ましい。負極の形状は、必要
に応じて結着剤および導電剤とともに混合した後、集電
体に塗布したシート電極およびプレス成形を施したペレ
ット電極が使用可能である。
【００１４】負極集電体：負極集電体の材質は、銅、ニ
ッケル、ステンレス等の金属が使用され、これらの中で
も薄膜に加工しやすいという点とコストの点から銅箔が
好ましい。セパレータ： 電池を構成するセパレータとしては、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを原料と
する多孔性シートまたは不織布が使用可能である。
ッケル、ステンレス等の金属が使用され、これらの中で
も薄膜に加工しやすいという点とコストの点から銅箔が
好ましい。セパレータ： 電池を構成するセパレータとしては、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを原料と
する多孔性シートまたは不織布が使用可能である。
【００１５】正極：電池を構成する正極材料としては、
リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物等の
リチウム遷移金属複合酸化物材料などのリチウムを吸蔵
・放出可能な材料が使用可能である。正極の形状は、必
要に応じて結着剤および導電剤とともに混合した後、集
電体に塗布したシート電極およびプレス成形を施したペ
レット電極が使用可能である。正極集電体： 正極集電体の材質は、アルミニウム、チタ
ン、タンタル等の弁金属またはその合金を用いること
で、エチレンサルファイトの酸化分解反応を阻止し、サ
イクル特性を向上できるので好ましい。これらの弁金属
の中で、特にアルミニウムまたはその合金が軽量である
ためエネルギー密度の点で望ましい。
リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物等の
リチウム遷移金属複合酸化物材料などのリチウムを吸蔵
・放出可能な材料が使用可能である。正極の形状は、必
要に応じて結着剤および導電剤とともに混合した後、集
電体に塗布したシート電極およびプレス成形を施したペ
レット電極が使用可能である。正極集電体： 正極集電体の材質は、アルミニウム、チタ
ン、タンタル等の弁金属またはその合金を用いること
で、エチレンサルファイトの酸化分解反応を阻止し、サ
イクル特性を向上できるので好ましい。これらの弁金属
の中で、特にアルミニウムまたはその合金が軽量である
ためエネルギー密度の点で望ましい。
【００１６】外缶：電池の外缶材質は、ステンレスが好
適に用いられるが、正極と電気的に接続され、かつ、電
解液に接する部分はアルミニウム等の弁金属であること
が前記理由より好ましく、弁金属で保護する方法として
は、メッキや箔で保護する手法が挙げられる。また、外
缶材質としてアルミニウムやアルミニウム合金を用いて
もよい。なおここで言う外缶とは電池内部に収納されて
いるリード線や電池内部の内圧が上昇したときに作動す
る安全弁等も含まれる。
適に用いられるが、正極と電気的に接続され、かつ、電
解液に接する部分はアルミニウム等の弁金属であること
が前記理由より好ましく、弁金属で保護する方法として
は、メッキや箔で保護する手法が挙げられる。また、外
缶材質としてアルミニウムやアルミニウム合金を用いて
もよい。なおここで言う外缶とは電池内部に収納されて
いるリード線や電池内部の内圧が上昇したときに作動す
る安全弁等も含まれる。
【００１７】電池：電池の形状は、シート電極およびセ
パレータをスパイラル状にしたシリンダータイプ、ペレ
ット電極およびセパレータを組み合わせたインサイドア
ウト構造のシリンダータイプ、ペレット電極およびセパ
レータを積層したコインタイプ等が使用可能である。図
１にコインタイプの非水系電解液電池の断面図を示す。
図中、１は正極、２は負極、３は正極缶、４は封口板、
５はセパレータ、６はアルミニウム箔、７はガスケッ
ト、８は正極集電体、９は負極集電体である。非水系電
解液は、一般にセパレータに含浸される
パレータをスパイラル状にしたシリンダータイプ、ペレ
ット電極およびセパレータを組み合わせたインサイドア
ウト構造のシリンダータイプ、ペレット電極およびセパ
レータを積層したコインタイプ等が使用可能である。図
１にコインタイプの非水系電解液電池の断面図を示す。
図中、１は正極、２は負極、３は正極缶、４は封口板、
５はセパレータ、６はアルミニウム箔、７はガスケッ
ト、８は正極集電体、９は負極集電体である。非水系電
解液は、一般にセパレータに含浸される
【００１８】
【実施例】以下、実施例により、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 （実施例１〜３および比較例１〜３）正極活物質として
ＬｉＣｏＯ2 （８５重量部）にカーボンブラック（６重
量部）、ポリフッ化ビニリデン（９重量部）を加え混合
し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで分散し、スラリー状
としたものを正極集電体である厚さ２０μｍのアルミニ
ウム箔上に均一に塗布し、乾燥後、所定の形状に打ち抜
いて正極とした。
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 （実施例１〜３および比較例１〜３）正極活物質として
ＬｉＣｏＯ2 （８５重量部）にカーボンブラック（６重
量部）、ポリフッ化ビニリデン（９重量部）を加え混合
し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで分散し、スラリー状
としたものを正極集電体である厚さ２０μｍのアルミニ
ウム箔上に均一に塗布し、乾燥後、所定の形状に打ち抜
いて正極とした。
【００１９】負極活物質として、Ｘ線回折における格子
面（００２面）のｄ値が０．３３６ｎｍである人造黒鉛
粉末ＫＳ−４４（ティムカル社製、商品名）（９４重量
部）にポリフッ化ビニリデン（６重量部）を混合し、Ｎ
−メチル−２−ピロリドンで分散させスラリー状とした
ものを負極集電体である厚さ１８μｍの銅箔上に均一に
塗布し、乾燥後、所定の形状に打ち抜いて負極とした。
面（００２面）のｄ値が０．３３６ｎｍである人造黒鉛
粉末ＫＳ−４４（ティムカル社製、商品名）（９４重量
部）にポリフッ化ビニリデン（６重量部）を混合し、Ｎ
−メチル−２−ピロリドンで分散させスラリー状とした
ものを負極集電体である厚さ１８μｍの銅箔上に均一に
塗布し、乾燥後、所定の形状に打ち抜いて負極とした。
【００２０】電解液については、乾燥アルゴン雰囲気下
で、十分に乾燥を行った六フッ化リン酸リチウム（Ｌｉ
ＰＦ6 ）を溶質として用い、エチレンサルファイト（Ｅ
Ｓ）とビニレンカーボネート（ＶＣ）とエチレンカーボ
ネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジ
エチルカーボネート（ＤＥＣ）を表−１に示す組成で混
合した溶液にＬｉＰＦ6 を１モル／リットルの割合で溶
解して調製した。
で、十分に乾燥を行った六フッ化リン酸リチウム（Ｌｉ
ＰＦ6 ）を溶質として用い、エチレンサルファイト（Ｅ
Ｓ）とビニレンカーボネート（ＶＣ）とエチレンカーボ
ネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジ
エチルカーボネート（ＤＥＣ）を表−１に示す組成で混
合した溶液にＬｉＰＦ6 を１モル／リットルの割合で溶
解して調製した。
【００２１】これらの正極、負極、電解液を用いて、図
１に示すようなコイン型非水系電解液電池を、乾燥アル
ゴン雰囲気下で作成した。以下、図１に基づき説明する
と、正極１と負極２とを、それぞれステンレス製の正極
缶３と封口板４に収容し、各電解液を含浸させたポリプ
ロピレンの微孔性フィルムからなるセパレータ５を介し
て積層するが、このとき正極側の接液部分の材質を弁金
属とするために、前もって正極缶３の内側をアルミ箔６
で覆って使用した。続いて、正極缶３と封口板４とをガ
スケット７を介してかしめ密封して、コイン型電池を作
成した。
１に示すようなコイン型非水系電解液電池を、乾燥アル
ゴン雰囲気下で作成した。以下、図１に基づき説明する
と、正極１と負極２とを、それぞれステンレス製の正極
缶３と封口板４に収容し、各電解液を含浸させたポリプ
ロピレンの微孔性フィルムからなるセパレータ５を介し
て積層するが、このとき正極側の接液部分の材質を弁金
属とするために、前もって正極缶３の内側をアルミ箔６
で覆って使用した。続いて、正極缶３と封口板４とをガ
スケット７を介してかしめ密封して、コイン型電池を作
成した。
【００２２】これらの電池を２５℃において、０．５ｍ
Ａの定電流で充電終止電圧４．２Ｖ、放電終止電圧２．
５Ｖで充放電試験を行った。これらの電池の１サイクル
目および１０サイクル目の充放電効率を表−１に示す。
ここで充放電効率（％）＝（放電容量）／（充電容量）
である。
Ａの定電流で充電終止電圧４．２Ｖ、放電終止電圧２．
５Ｖで充放電試験を行った。これらの電池の１サイクル
目および１０サイクル目の充放電効率を表−１に示す。
ここで充放電効率（％）＝（放電容量）／（充電容量）
である。
【００２３】
【表１】 注）ＥＳ：エチレンサルファイト ＥＣ：エチレンカーボネート ＰＣ：プロピレンカーボネート ＶＣ：ビニレンカーボネート
【００２４】表−１よりエチレンサルファイトを含有す
る電解液にビニレンカーボネートを併用することによっ
て、充放電効率、特に初期充放電効率の向上が達成でき
る。これはエチレンサルファイトとビニレンカーボネー
トを含む電解液を用いることによって、負極上にかなり
安定な複合皮膜生成し、負極上での電解液の分解を最小
限に抑えるためであると考えられる。
る電解液にビニレンカーボネートを併用することによっ
て、充放電効率、特に初期充放電効率の向上が達成でき
る。これはエチレンサルファイトとビニレンカーボネー
トを含む電解液を用いることによって、負極上にかなり
安定な複合皮膜生成し、負極上での電解液の分解を最小
限に抑えるためであると考えられる。
【００２５】
【発明の効果】非水系電解液二次電池の電解液の有機系
溶媒としてエチレンサルファイトとビニレンカーボネー
トを選択し、正極集電体及び正極側外缶の電解液との接
液部分の材質に弁金属またはその合金を選択することに
よって、負極上での電解液の分解を最小に抑え、高い容
量が得られると共に、サイクル特性、低温特性が優れた
電池を作成することができ、非水系電解液二次電池の小
型化、高性能化に寄与することができる。
溶媒としてエチレンサルファイトとビニレンカーボネー
トを選択し、正極集電体及び正極側外缶の電解液との接
液部分の材質に弁金属またはその合金を選択することに
よって、負極上での電解液の分解を最小に抑え、高い容
量が得られると共に、サイクル特性、低温特性が優れた
電池を作成することができ、非水系電解液二次電池の小
型化、高性能化に寄与することができる。
【図１】コイン型電池の構造を示した断面図である。
１ 正極 ２ 負極 ３ 正極缶 ４ 封口板 ５ セパレータ ６ アルミニウム箔 ７ ガスケット ８ 正極集電体 ９ 負極集電体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｍ 4/66 Ｈ０１Ｍ 4/66 Ａ (72)発明者 マーク デシャンプ 茨城県稲敷郡阿見町中央八丁目３番１号 三菱化学株式会社筑波研究所内
Claims (10)
- 【請求項１】 リチウムを吸蔵・放出することが可能な
負極及び正極と、負極集電体と正極集電体と、溶質及び
有機系溶媒とからなる非水系電解液と、セパレータ及び
外缶とを備えた非水系電解液二次電池において、前記有
機系溶媒がエチレンサルファイトとビニレンカーボネー
トを含むことを特徴とする非水系電解液二次電池。 - 【請求項２】 正極集電体および正極側外缶の電解液と
の接液部分の材質が弁金属またはその合金であることを
特徴とする請求項１に記載の非水液系電解液二次電池。 - 【請求項３】 弁金属およびその合金が、アルミニウム
およびアルミニウム合金であることを特徴とする請求項
２に記載の非水系電解液二次電池。 - 【請求項４】 リチウムを吸蔵・放出することが可能な
負極が、炭素質材料または金属酸化物材料からなること
を特徴とする請求項１に記載の非水系電解液二次電池。 - 【請求項５】 リチウムを吸蔵・放出することが可能な
負極が、リチウム金属またはリチウム合金からなること
を特徴とする請求項１に記載の非水系電解液二次電池。 - 【請求項６】 リチウムを吸蔵・放出することが可能な
負極が、Ｘ線回折における格子面（００２面）のｄ値が
０．３３５〜０．３４ｎｍの炭素材料からなることを特
徴とする請求項１に記載の非水系電解液二次電池。 - 【請求項７】 リチウムを吸蔵・放出可能な正極が、リ
チウム遷移金属複合酸化物材料からなることを特徴とす
る請求項１に記載の非水系電解液二次電池。 - 【請求項８】 溶質が、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＰＦ6 、Ｌ
ｉＢＦ4 から選ばれる無機リチウム塩またはＬｉＣＦ3
ＳＯ3 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＮ（ＣＦ3
ＣＦ2 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）（Ｃ4 Ｆ9
ＳＯ2 ）、ＬｉＣ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3 から選ばれる有機
リチウム塩であることを特徴とする請求項１に記載の非
水系電解液二次電池。 - 【請求項９】 有機系溶媒中のビニレンカーボネートの
含有量は０．０１ｖｏｌ％〜１０ｖｏｌ％であり、エチ
レンサルファイトの含有量は０．０５ｖｏｌ％〜９９．
９９ｖｏｌ％であることを特徴とする請求項１に記載の
非水系電解液二次電池。 - 【請求項１０】 非水系電解液中の溶質濃度が、０．５
〜２．０モル／リットルであることを特徴とする請求項
１に記載の非水系電解液二次電池。
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|---|---|---|---|
| JP27862797A JP3560119B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 非水系電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27862797A JP3560119B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 非水系電解液二次電池 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121032A true JPH11121032A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3560119B2 JP3560119B2 (ja) | 2004-09-02 |
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ID=17599922
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP27862797A Expired - Fee Related JP3560119B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 非水系電解液二次電池 |
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-
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