JP2001068153A - Lithium secondary battery - Google Patents

Lithium secondary battery

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JP2001068153A
JP2001068153A JP23652499A JP23652499A JP2001068153A JP 2001068153 A JP2001068153 A JP 2001068153A JP 23652499 A JP23652499 A JP 23652499A JP 23652499 A JP23652499 A JP 23652499A JP 2001068153 A JP2001068153 A JP 2001068153A
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secondary battery
lithium secondary
battery
compound
electrolyte
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JP23652499A
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Japanese (ja)
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Ritsu Yo
立 楊
Toshihiro Yoshida
俊広 吉田
Hiroshi Nemoto
宏 根本
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NGK Insulators Ltd
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NGK Insulators Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To remove or fix the moisture and HF in an electrolyte that exert a harmful influence on cycle characteristics of a battery so as to suppress decomposition of the electrolyte and obstruction of battery reaction by adding a water extraction agent to a nonaqueous electrolyte containing a lithium compound as an electrolyte salt. SOLUTION: The water extraction agent is a material dissolving in a nonaqueous electrolyte, an organic phosphorus compound is listed, and the phosphorous compound having P=0 bonding, especially a phosphate or a phosphine oxide is preferable. A hydrofluoric acid extraction agent is added to the nonaqueous electrolyte containing the lithium compound as the electrolyte, the hydrofluoric acid extraction agent is preferable to be an organic silicone compound or an organic antimony compound, especially the compound dissolving in the nonaqueous electrolyte. As the preferable organic silicone compound, silanes are listed. Simultaneous addition of the water extraction agent and the hydrofluoric acid extraction agent to the electrolyte is preferable.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 本発明は、サイクル特性及
び信頼性に優れ、また、製造が容易なリチウム二次電池
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lithium secondary battery which has excellent cycle characteristics and reliability and is easy to manufacture.

【0002】[0002]

【従来の技術】 リチウム二次電池は、近年、携帯型の
通信機器やノート型パーソナルコンピュータ等の電子機
器の電源を担う、小型でエネルギー密度の大きな充放電
可能な二次電池として、広く用いられるようになってき
ている。また、国際的な地球環境の保護を背景として省
資源化や省エネルギー化に対する関心が高まる中、リチ
ウム二次電池は、自動車業界において積極的な市場導入
が検討されている電気自動車用のモータ駆動用バッテリ
ー、或いは夜間電力の保存による電力の有効利用手段と
しても期待されており、これらの用途に適する大容量リ
チウム二次電池の実用化が急がれている。
2. Description of the Related Art In recent years, lithium secondary batteries have been widely used as small, chargeable / dischargeable secondary batteries having a large energy density and serving as power supplies for electronic devices such as portable communication devices and notebook personal computers. It is becoming. Also, with the growing interest in resource and energy savings against the backdrop of international protection of the global environment, lithium secondary batteries are being used in motor vehicles for electric vehicles, which are being considered for active market introduction in the automotive industry. It is also expected to be a battery or a means for effectively using electric power by storing nighttime electric power, and there is an urgent need for a large-capacity lithium secondary battery suitable for these uses.

【0003】 リチウム二次電池には、一般的に、リチ
ウム遷移金属複合酸化物等が正極活物質として、またハ
ードカーボンや黒鉛といった炭素質材料が負極活物質と
してそれぞれ用いられる。リチウム二次電池の反応電位
は、約4.1Vと高いために、電解液として、従来のよ
うな水系電解液を用いることができず、このため有機溶
媒にリチウムイオン(Li+)電解質を溶解した非水電
解液が用いられる。そして、充電反応は正極活物質中の
Li+が、非水電解液中を通って負極活物質へ移動して
捕捉されることで起こり、放電時には逆の電池反応が起
こる。
In a lithium secondary battery, generally, a lithium transition metal composite oxide or the like is used as a positive electrode active material, and a carbonaceous material such as hard carbon or graphite is used as a negative electrode active material. Since the reaction potential of a lithium secondary battery is as high as about 4.1 V, a conventional aqueous electrolyte cannot be used as an electrolyte, and therefore, a lithium ion (Li + ) electrolyte is dissolved in an organic solvent. The used non-aqueous electrolyte is used. The charging reaction occurs when Li + in the positive electrode active material moves to the negative electrode active material through the nonaqueous electrolyte and is captured, and the opposite battery reaction occurs during discharging.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】 ここで、非水電解液
には、製造段階からコンタミとして微量ではあっても水
分が混在していることが常である。また、電池を構成す
る各種の材料や部品(正極活物質や金属端子、電池ケー
ス等)は、一般的には通常の大気雰囲気において保存さ
れているため、それら部品の表面に吸着等していた水分
が、電池を作製し終えた時点で、非水電解液に入り込む
ことがあり得る。
Here, the non-aqueous electrolyte usually contains a small amount of moisture as a contaminant from the manufacturing stage. In addition, various materials and components (such as a positive electrode active material, a metal terminal, and a battery case) constituting a battery are generally stored in a normal atmospheric atmosphere, and thus are adsorbed on the surfaces of the components. Moisture may enter the non-aqueous electrolyte when the battery is completed.

【0005】 このような水分が非水電解液中に存在す
る場合、水分によって電解質が分解し、酸性物質等が発
生した場合には、電池寿命が短くなる問題が生ずる。例
えば、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)は、有機
溶媒に溶解して高い電導度を示すために、電解質として
最も注目されているが、LiPF6を用いた場合には、
溶媒中に水分が存在するとフッ化水素酸(HF)が発生
し、このHFが電池容器や集電体等の金属材料を溶解、
腐食させ、またLi+の作用をも阻害する等、電池劣化
の原因となることが問題となっている。このような電池
特性の劣化は、充放電を繰り返すサイクル運転において
顕著に現れ、二次電池としての致命的な欠点となる。
[0005] When such moisture is present in the non-aqueous electrolyte, the electrolyte is decomposed by the moisture, and when an acidic substance or the like is generated, there is a problem that the battery life is shortened. For example, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) has attracted the most attention as an electrolyte because it dissolves in an organic solvent and exhibits high conductivity, but when LiPF 6 is used,
If water is present in the solvent, hydrofluoric acid (HF) is generated, and this HF dissolves metal materials such as battery containers and current collectors.
It causes problems such as corrosion and inhibition of the function of Li + , which causes battery deterioration. Such deterioration of the battery characteristics appears remarkably in a cycle operation in which charge and discharge are repeated, and is a fatal defect as a secondary battery.

【0006】 そこで、非水電解液中の水分を除去する
方法として、特開平9−139232号公報には、非水
電解液にホウ素化合物やゼオライト等を含有させる方法
が、特開平7−122297号公報には非水電解液に無
水酢酸等の酸無水物を添加する方法が、それぞれ開示さ
れている。
Therefore, as a method for removing water in a non-aqueous electrolyte, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-139232 discloses a method in which a non-aqueous electrolyte contains a boron compound or zeolite. The publications disclose methods of adding an acid anhydride such as acetic anhydride to a non-aqueous electrolyte.

【0007】 しかしながら、非水電解液にホウ素化合
物を添加する方法は、LiPF6と非水電解液中の水分
が反応して生ずるHFが更に金属容器等と反応して生じ
たフッ素イオン(F-)を、ホウ素化合物と反応させて
固定化するため、結果的に金属容器等の腐食が起こった
後の対処方法となる。
However, the method of adding a boron compound to a non-aqueous electrolyte is based on a method in which LiPF 6 reacts with water in the non-aqueous electrolyte to form HF, which further reacts with a metal container or the like to produce fluorine ions (F −). ) Is reacted with a boron compound and immobilized, so that it is a countermeasure method after corrosion of a metal container or the like has occurred as a result.

【0008】 また、電気自動車用等に用いられる大容
量のリチウム二次電池としては、例えば、長さ数メート
ル、幅数十センチの金属箔の両面に電極活物質を塗工し
た正負電極板を、セパレータを介して密接に捲回してな
る内部電極体を電池ケースに収容した後に、非水電解液
を内部電極体に含浸させてなるものを挙げることができ
るが、この場合、ゼオライト等の固体粉末はこの内部電
極体の内部には含浸し難い問題がある。
As a large-capacity lithium secondary battery used for electric vehicles and the like, for example, a positive / negative electrode plate in which an electrode active material is coated on both surfaces of a metal foil having a length of several meters and a width of several tens cm is used. After the internal electrode body tightly wound via a separator is housed in a battery case, a nonaqueous electrolyte can be used to impregnate the internal electrode body. In this case, a solid such as zeolite can be used. There is a problem that the powder is hardly impregnated inside the internal electrode body.

【0009】 つまり、ゼオライトは、電池に充填する
前の非水電解液の水分除去処理に用いることは十分に有
効であっても、電池内に存在させたときの水分除去効果
には疑問がある。更に固体粉末は、内部電極体内に含浸
できたとしても、セパレータを部分的に目詰まりさせ、
電池反応を阻害するおそれがある。
That is, although zeolite is sufficiently effective to be used for the water removal treatment of the nonaqueous electrolyte before filling the battery, there is a question about the water removal effect when it is present in the battery. . Furthermore, even if solid powder can be impregnated into the internal electrode body, it partially clogs the separator,
The battery reaction may be hindered.

【0010】 一方、酸無水物を用いた場合には、酸無
水物が水和することによって水分除去を行うことができ
るが、大電流の放電等を行って電池温度が上昇した場合
には、容易に水の脱離反応が起こり、再び水分が非水電
解液中へ溶け込むために、長期信頼性という観点から
は、必ずしも十分な方法とは言い難い。
On the other hand, when an acid anhydride is used, water can be removed by hydration of the acid anhydride. However, when a large current is discharged and the battery temperature rises, Since a water elimination reaction easily occurs and water is dissolved into the non-aqueous electrolyte again, it is not always a sufficient method from the viewpoint of long-term reliability.

【0011】 なお、非水電解液に水分除去剤を添加し
た場合であっても、完全に水分を取り除くことは困難で
あることが予想される。従って、HFの発生を不可避と
考え、水分除去剤に加えてHFを除去する成分をも添加
し、HFによる金属材料の腐食等を防止することが好ま
しいと考えられる。また、水分除去剤に代えて、HF除
去剤を添加することにより、HFによる金属腐食と電池
反応の妨害を抑止することができると考えられる。
[0011] Even when a water removing agent is added to the non-aqueous electrolyte, it is expected that it is difficult to completely remove water. Therefore, generation of HF is considered unavoidable, and it is considered preferable to add a component that removes HF in addition to the water removing agent to prevent corrosion of the metal material due to HF. Further, it is considered that by adding an HF remover instead of the water remover, it is possible to suppress the metal corrosion caused by HF and the disturbance of the battery reaction.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】 本発明は上述した従来
技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、電池のサイクル特性に大きな影響を与え
る電解液中の水分及びHFを除去若しくは固定化するこ
とにより、電解質の分解や電池反応の阻害を抑制して、
信頼性に優れたリチウム二次電池を提供することにあ
る。
Means for Solving the Problems The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to solve the problem of water and electrolyte in an electrolytic solution which greatly affect the cycle characteristics of a battery. By removing or fixing HF, decomposition of the electrolyte and inhibition of the battery reaction are suppressed,
An object of the present invention is to provide a highly reliable lithium secondary battery.

【0013】 即ち、本発明によれば、リチウム化合物
を電解質として含む非水電解液を用いたリチウム二次電
池であって、非水電解液に、水抽出剤が添加されている
ことを特徴とするリチウム二次電池、が提供される。
That is, according to the present invention, there is provided a lithium secondary battery using a non-aqueous electrolyte containing a lithium compound as an electrolyte, wherein a water extractant is added to the non-aqueous electrolyte. Lithium secondary battery is provided.

【0014】 水抽出剤としては、非水電解液に溶解す
るものが好適に用いられ、具体的には、有機リン化合物
を挙げることができる。この有機リン化合物はP=0結
合を有するものであること、更には、リン酸エステル若
しくはフォスフィンオキサイドであることが好ましい。
As the water extractant, one that dissolves in a non-aqueous electrolyte is suitably used, and specific examples include an organic phosphorus compound. The organic phosphorus compound preferably has a P = 0 bond, and is more preferably a phosphate or phosphine oxide.

【0015】 また、本発明によれば、リチウム化合物
を電解質として含む非水電解液を用いたリチウム二次電
池であって、当該非水電解液に、フッ酸抽出剤が添加さ
れていることを特徴とするリチウム二次電池、が提供さ
れる。
Further, according to the present invention, there is provided a lithium secondary battery using a non-aqueous electrolyte containing a lithium compound as an electrolyte, wherein a hydrofluoric acid extractant is added to the non-aqueous electrolyte. A lithium secondary battery is provided.

【0016】 ここで、フッ酸抽出剤としては、有機シ
リコン化合物若しくは有機アンチモン化合物が好適に用
いられ、特に非水電解液に溶解するものを用いることが
好ましい。有機シリコン化合物として好適に用いられる
ものはシラン類である。なお、電解液に水抽出剤とフッ
酸抽出剤を同時に添加することも、好ましい。
Here, as the hydrofluoric acid extractant, an organic silicon compound or an organic antimony compound is suitably used, and it is particularly preferable to use a compound which dissolves in a non-aqueous electrolyte. Those preferably used as the organic silicon compound are silanes. It is also preferable to simultaneously add a water extractant and a hydrofluoric acid extractant to the electrolytic solution.

【0017】 上述した本発明のリチウム二次電池に用
いられる電極活物質には特に制限はないが、正極活物質
として、リチウムとマンガンを主成分とした立方晶スピ
ネル構造を有するマンガン酸リチウムを用いると、電池
の内部抵抗を小さく抑えることができ、この場合に、非
水電解液の劣化抑制との相乗効果でサイクル特性の向上
が図られ、好ましい。本発明のリチウム二次電池は、電
池容量が2Ah以上の大型電池に好適に採用され、ま
た、大電流の放電が頻繁に行われる電気自動車又はハイ
ブリッド電気自動車のモータ駆動用電源等として好適に
用いられる。
The electrode active material used in the above-described lithium secondary battery of the present invention is not particularly limited, and lithium manganate having a cubic spinel structure containing lithium and manganese as main components is used as a positive electrode active material. In this case, the internal resistance of the battery can be reduced, and in this case, the cycle characteristics are improved by the synergistic effect of suppressing the deterioration of the non-aqueous electrolyte, which is preferable. The lithium secondary battery of the present invention is suitably used for a large battery having a battery capacity of 2 Ah or more, and is also suitably used as a power source for driving a motor of an electric vehicle or a hybrid electric vehicle in which a large current is frequently discharged. Can be

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】 本発明のリチウム二次電池は、
リチウム化合物を電解質として含む非水電解液を用いた
ものであって、その非水電解液の劣化を抑制することに
よりサイクル特性の向上を図ったものである。従って、
その他の材料や電池構造には何ら制限はない。以下、先
ず、最初に電池を構成する主要部材並びにその構造につ
いて概説する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The lithium secondary battery of the present invention
A non-aqueous electrolyte containing a lithium compound as an electrolyte is used, and the cycle characteristics are improved by suppressing the deterioration of the non-aqueous electrolyte. Therefore,
There are no restrictions on other materials or battery structures. Hereinafter, first, the main members constituting the battery and the structure thereof will be outlined.

【0019】 リチウム二次電池の心臓部とも言える内
部電極体の1つの構造は、小容量のコイン電池にみられ
るような、正負各電極活物質を円板状にプレス成形した
ものでセパレータを挟んだ単セル構造である。
One structure of an internal electrode body, which can be said to be the heart of a lithium secondary battery, has a structure in which positive and negative electrode active materials are press-formed into a disk shape and a separator is sandwiched between them, as seen in a small-capacity coin battery. It has a single cell structure.

【0020】 コイン電池のような小容量電池に対し
て、容量の大きい電池に用いられる内部電極体の1つの
構造は捲回型である。図1の斜視図に示されるように、
捲回型内部電極体1は、正極板2と負極板3とを、多孔
性ポリマーからなるセパレータ4を介して正極板2と負
極板3とが直接に接触しないように巻芯13の外周に捲
回して構成される。正極板2及び負極板3(以下、「電
極板2・3」と記す。)に取り付けられる電極リード5
・6の数は最低1本あればよく、複数の電極リード5・
6を設けて集電抵抗を小さくすることも容易に行うこと
ができる。
One structure of an internal electrode body used for a battery having a large capacity is a wound type as compared with a small-capacity battery such as a coin battery. As shown in the perspective view of FIG.
The wound-type internal electrode body 1 has a positive electrode plate 2 and a negative electrode plate 3 on an outer periphery of a core 13 so that the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 are not directly in contact with each other via a separator 4 made of a porous polymer. It is configured by winding. Electrode lead 5 attached to positive electrode plate 2 and negative electrode plate 3 (hereinafter referred to as “electrode plates 2 and 3”)
It is sufficient that the number of 6 is at least one, and a plurality of electrode leads 5
6, the current collecting resistance can be easily reduced.

【0021】 内部電極体の別の構造としては、コイン
電池に用いられる単セル型の内部電極体を複数段に積層
してなる積層型が挙げられる。図2に示すように、積層
型内部電極体7は、所定形状の正極板8と負極板9とを
セパレータ10を挟みながら交互に積層したもので、1
枚の電極板8・9に少なくとも1本の電極リード11・
12を取り付ける。電極板8・9の使用材料や作製方法
等は、後述する捲回型内部電極体1における電極板2・
3等と同様である。
As another structure of the internal electrode body, there is a laminated type in which a single-cell type internal electrode body used for a coin battery is laminated in a plurality of stages. As shown in FIG. 2, the laminated internal electrode body 7 is obtained by alternately laminating a positive electrode plate 8 and a negative electrode plate 9 of a predetermined shape with a separator 10 interposed therebetween.
At least one electrode lead 11
12 is attached. The materials used and the manufacturing method of the electrode plates 8 and 9 are described in detail below.
Same as 3 and so on.

【0022】 次に、捲回型内部電極体1を例に、その
構成について更に詳細に説明する。正極板2は集電基板
の両面に正極活物質を塗工することによって作製され
る。集電基板としては、アルミニウム箔やチタン箔等の
正極電気化学反応に対する耐蝕性が良好である金属箔が
用いられるが、箔以外にパンチングメタル或いはメッシ
ュ(網)を用いることもできる。また、正極活物質とし
ては、マンガン酸リチウム(LiMn24)やコバルト
酸リチウム(LiCoO2)、ニッケル酸リチウム(L
iNiO2)等のリチウム遷移金属複合酸化物が好適に
用いられ、好ましくは、これらにアセチレンブラック等
の炭素微粉末が導電助材として加えられる。
Next, the configuration of the wound internal electrode body 1 will be described in more detail by way of example. The positive electrode plate 2 is manufactured by applying a positive electrode active material to both surfaces of a current collecting substrate. As the current collecting substrate, a metal foil having good corrosion resistance to a positive electrode electrochemical reaction such as an aluminum foil or a titanium foil is used, but a punching metal or a mesh (net) can be used instead of the foil. As the positive electrode active material, lithium manganate (LiMn 2 O 4 ), lithium cobaltate (LiCoO 2 ), lithium nickelate (L
A lithium transition metal composite oxide such as iNiO 2 ) is suitably used, and preferably, a fine carbon powder such as acetylene black is added as a conductive additive to these.

【0023】 ここで、特に、立方晶スピネル構造を有
するマンガン酸リチウム(以下、「LiMn24スピネ
ル」と記す。)を用いると、他の電極活物質を用いた場
合と比較して、内部電極体の抵抗を小さくすることがで
き、好ましい。後述する本発明における非水電解液の特
性改善の効果は、この内部抵抗の低減の効果と組み合わ
せることで、より顕著に現れて電池のサイクル特性の向
上が図られ、好ましい。
Here, in particular, when lithium manganate having a cubic spinel structure (hereinafter, referred to as “LiMn 2 O 4 spinel”) is used, the inside of the electrode becomes more in comparison with the case where another electrode active material is used. This is preferable because the resistance of the electrode body can be reduced. The effect of improving the characteristics of the non-aqueous electrolyte in the present invention, which will be described later, is more remarkable when combined with the effect of reducing the internal resistance, and the cycle characteristics of the battery are improved.

【0024】 なお、LiMn24スピネルは、このよ
うな化学量論組成のものに限定されるものではなく、M
nの一部を1以上の他の元素で置換した、一般式LiM
XMn2-X4(Mは置換元素、Xは置換量を表す。)で
表されるスピネルも好適に用いられる。置換元素Mとし
ては、以下、元素記号で列記するが、Li、Fe、M
n、Ni、Mg、Zn、B、Al、Co、Cr、Si、
Ti、Sn、P、V、Sb、Nb、Ta、Mo、Wが挙
げられる。
It should be noted that the LiMn 2 O 4 spinel is not limited to such a stoichiometric composition.
general formula LiM wherein n is partially substituted with one or more other elements
Spinel represented by X Mn 2-X O 4 (M represents a substitution element and X represents a substitution amount) is also suitably used. The substitution elements M are listed below by element symbols.
n, Ni, Mg, Zn, B, Al, Co, Cr, Si,
Ti, Sn, P, V, Sb, Nb, Ta, Mo, W.

【0025】 ここで、置換元素Mにあっては、理論
上、Liは+1価、Fe、Mn、Ni、Mg、Znは+
2価、B、Al、Co、Crは+3価、Si、Ti、S
nは+4価、P、V、Sb、Nb、Taは+5価、M
o、Wは+6価のイオンとなり、LiMn24中に固溶
する元素であるが、Co、Snについては+2価の場
合、Fe、Sb及びTiについては+3価の場合、Mn
については+3価、+4価の場合、Crについては+4
価、+6価の場合もあり得る。
Here, regarding the substitution element M, Li is theoretically +1, and Fe, Mn, Ni, Mg, and Zn are +
Divalent, B, Al, Co, Cr are trivalent, Si, Ti, S
n is +4, P, V, Sb, Nb and Ta are +5, M
o and W are +6 valent ions and are elements that form a solid solution in LiMn 2 O 4. Co and Sn are +2 valent, and Fe, Sb and Ti are +3 valent.
For +3 and +4, for Cr +4
Valence, +6 valence.

【0026】 従って、各種の置換元素Mは混合原子価
を有する状態で存在する場合があり、また、酸素の量に
ついては、必ずしも化学量論組成で表されるように4で
あることを必要とせず、結晶構造を維持するための範囲
内で欠損して、或いは過剰に存在していても構わない。
Therefore, the various substitution elements M may exist in a state having a mixed valence, and the amount of oxygen needs to be 4 as represented by the stoichiometric composition. However, it may be deficient or excessive in the range for maintaining the crystal structure.

【0027】 正極活物質の塗工は、正極活物質粉末に
溶剤やバインダ等を添加して作製したスラリー或いはペ
ーストを、ロールコータ法等を用いて、集電基板に塗布
・乾燥することで行われ、その後に必要に応じてプレス
処理等が施される。
The coating of the positive electrode active material is performed by applying a slurry or paste prepared by adding a solvent, a binder, or the like to the positive electrode active material powder to a current collecting substrate by using a roll coater method or the like and drying it. After that, a pressing process or the like is performed as necessary.

【0028】 負極板3は、正極板2と同様にして作製
することができる。負極板3の集電基板としては、銅箔
若しくはニッケル箔等の負極電気化学反応に対する耐蝕
性が良好な金属箔が好適に用いられる。負極活物質とし
ては、ソフトカーボンやハードカーボンといったアモル
ファス系炭素質材料や、人造黒鉛や天然黒鉛等の高黒鉛
化炭素質粉末が用いられる。
The negative electrode plate 3 can be manufactured in the same manner as the positive electrode plate 2. As the current collecting substrate of the negative electrode plate 3, a metal foil having good corrosion resistance to a negative electrode electrochemical reaction such as a copper foil or a nickel foil is suitably used. As the negative electrode active material, an amorphous carbonaceous material such as soft carbon or hard carbon, or a highly graphitized carbonaceous powder such as artificial graphite or natural graphite is used.

【0029】 セパレータ4としては、マイクロポアを
有するLi+透過性のポリエチレンフィルム(PEフィ
ルム)を、多孔性のLi+透過性のポリプロピレンフィ
ルム(PPフィルム)で挟んだ三層構造としたものが好
適に用いられる。これは、内部電極体の温度が上昇した
場合に、PEフィルムが約130℃で軟化してマイクロ
ポアが潰れ、Li+の移動即ち電池反応を抑制する安全
機構を兼ねたものである。そして、このPEフィルムを
より軟化温度の高いPPフィルムで挟持することによっ
て、PEフィルムが軟化した場合においても、PPフィ
ルムが形状を保持して正極板2と負極板3の接触・短絡
を防止し、電池反応の確実な抑制と安全性の確保が可能
となる。
The separator 4 preferably has a three-layer structure in which a Li + permeable polyethylene film (PE film) having micropores is sandwiched between porous Li + permeable polypropylene films (PP films). Used for This also serves as a safety mechanism for suppressing the movement of Li + , that is, the battery reaction, when the temperature of the internal electrode body rises, the PE film softens at about 130 ° C. and the micropores are crushed. By sandwiching the PE film between PP films having a higher softening temperature, even when the PE film is softened, the PP film retains its shape and prevents contact and short circuit between the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3. In addition, it is possible to reliably suppress the battery reaction and ensure the safety.

【0030】 この電極板2・3とセパレータ4の捲回
作業時に、電極板2・3において電極活物質の塗工され
ていない集電基板が露出した部分に、電極リード5・6
がそれぞれ取り付けられる。電極リード5・6として
は、それぞれの電極板2・3の集電基板と同じ材質から
なる箔状のものが好適に用いられる。電極リード5・6
の電極板2・3への取付は、超音波溶接やスポット溶接
等を用いて行うことができる。このとき、図1に示され
るように、内部電極体1の一端面に一方の電極の電極リ
ードが配置されるように電極リード5・6をそれぞれ取
り付けると、電極リード5・6間の接触を防止すること
ができ、好ましい。
During the winding work of the electrode plates 2 and 3 and the separator 4, the electrode leads 5 and 6 are provided on the portions of the electrode plates 2 and 3 where the current collecting substrate not coated with the electrode active material is exposed.
Are respectively attached. As the electrode leads 5 and 6, foil-like ones made of the same material as the current collecting substrate of each of the electrode plates 2 and 3 are preferably used. Electrode leads 5 and 6
Can be attached to the electrode plates 2 and 3 using ultrasonic welding, spot welding, or the like. At this time, as shown in FIG. 1, when the electrode leads 5 and 6 are respectively attached so that the electrode leads of one electrode are arranged on one end surface of the internal electrode body 1, the contact between the electrode leads 5 and 6 is reduced. It can be prevented and is preferred.

【0031】 電池の組立に当たっては、先ず、電流を
外部に取り出すための端子との電極リード5・6との導
通を確保しつつ、作製された内部電極体1を電池ケース
に挿入して安定な位置にホールドする。その後、非水電
解液を含浸させた後に、電池ケースを封止することで電
池が作製される。
In assembling the battery, first, the internal electrode body 1 manufactured is inserted into the battery case while ensuring conduction between the terminal for extracting a current to the outside and the electrode leads 5 and 6, thereby ensuring a stable operation. Hold in position. Then, after impregnating with a non-aqueous electrolyte, the battery case is sealed to produce a battery.

【0032】 さて、次に本発明のリチウム二次電池に
用いられる非水電解液について説明する。溶媒として
は、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネ
ート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)とい
った炭酸エステル系のもの、プロピレンカーボネート
(PC)やγ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、
アセトニトリル等の単独溶媒若しくは混合溶媒が好適に
用いられる。
Next, the non-aqueous electrolyte used in the lithium secondary battery of the present invention will be described. Examples of the solvent include carbonates such as ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC) and dimethyl carbonate (DMC), propylene carbonate (PC), γ-butyrolactone, tetrahydrofuran,
A single solvent such as acetonitrile or a mixed solvent is suitably used.

【0033】 このような溶媒に溶解されるリチウム化
合物、即ち電解質としては、六フッ化リン酸リチウム
(LiPF6)やホウフッ化リチウム(LiBF4)等の
リチウム錯体フッ素化合物、或いは過塩素酸リチウム
(LiClO4)といったリチウムハロゲン化物等が挙
げられ、1種類若しくは2種類以上を前記溶媒に溶解し
て用いる。特に、酸化分解が起こり難く、非水電解液の
導電性の高いLiPF6を用いることが好ましい。
As a lithium compound dissolved in such a solvent, that is, as an electrolyte, a lithium complex fluorine compound such as lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) or lithium borofluoride (LiBF 4 ), or lithium perchlorate ( LiClO 4 ) and the like, and one or more of them may be used by dissolving them in the solvent. In particular, it is preferable to use LiPF 6 which does not easily undergo oxidative decomposition and has high conductivity of the non-aqueous electrolyte.

【0034】 このような非水電解液の作製に当たって
は、溶媒や電解質の製造段階、貯蔵段階で厳重な水分管
理がなされるが、微量水分の混入は避けられない。ま
た、電池の組立工程を考えれば、非水電解液以外の部品
は、通常は大気中に保管されるので、その表面に微量の
水分を吸着している可能性は極めて高く、このような水
分は電池組立前や組立時に乾燥等の処理を行っても、容
易に除去できるものではない。
In preparing such a non-aqueous electrolyte, strict water management is performed in the production and storage stages of the solvent and the electrolyte, but mixing of a trace amount of water is inevitable. Also, considering the battery assembling process, parts other than the non-aqueous electrolyte are usually stored in the air, so that there is a very high possibility that a small amount of water is adsorbed on the surface thereof. Is not easily removable even if drying or other processing is performed before or during battery assembly.

【0035】 そこで本発明においては、電池内に充填
する電解液として、前述した電解質を所定の有機溶媒に
溶解してなる一般的な非水電解液に、更に、水抽出剤を
添加したものを用いる。水抽出剤の添加により、電池へ
の注入前には非水電解液中の水分濃度を低下させること
が可能となり、また、電池への注入後においては、電極
板等に吸着していた水分の除去が容易に行われることと
なる。こうして電解質の分解が抑制され、サイクル特性
の向上が図られる。
Therefore, in the present invention, as the electrolyte to be filled in the battery, a general non-aqueous electrolyte obtained by dissolving the above-mentioned electrolyte in a predetermined organic solvent, and further adding a water extractant are used. Used. By adding the water extractant, it is possible to reduce the water concentration in the non-aqueous electrolyte before injecting into the battery, and, after injecting into the battery, to remove the water adsorbed on the electrode plate or the like. Removal will be easy. Thus, decomposition of the electrolyte is suppressed, and the cycle characteristics are improved.

【0036】 本発明における水抽出剤とは、先に引用
した特開平9−139232号公報や特開平7−122
297号公報に開示された水分除去剤を含まない概念で
あり、有機溶媒に溶解し、有機溶媒中に存在する活性の
高いフリーな水分子と、(水抽出剤)a・(H2O)b
形で反応し、水の活性を下げる性質を有するものをい
う。
The water extractant in the present invention refers to JP-A-9-139232 and JP-A-7-122 cited above.
No. 297, which is a concept that does not include a water removing agent, which is dissolved in an organic solvent and has high activity and free water molecules existing in the organic solvent, and a (water extractant) a · (H 2 O) It reacts in the form of b and has the property of reducing the activity of water.

【0037】 このような水抽出剤としては、電解液と
均一に混合して、内部電極体内に均一に含浸される液体
状のものを用いることが好ましい。本発明に用いること
ができる水抽出剤としては、具体的には有機リン化合物
やアミン化合物等を挙げることができる。有機リン化合
物を用いる場合には、P=0結合を有するものであるこ
とが好ましく、化合物名を挙げれば、トリメチルフォス
フェイト、トリ−2−プロピルフォスフェイト、トリブ
チルフォスフェイト、テトライソプロピルエチレンフォ
スフォネイト等のリン酸エステルや、トリブチルフォス
フィンオキサイド、トリオクチルフォスフィンオキサイ
ド、トリフェニルフォスフィンオキサイド等のフォスフ
ィンオキサイドを挙げることができる。
As such a water extractant, it is preferable to use a liquid extract that is uniformly mixed with the electrolytic solution and is uniformly impregnated in the internal electrode body. Specific examples of the water extractant that can be used in the present invention include organic phosphorus compounds and amine compounds. When an organic phosphorus compound is used, it is preferable that the compound has a bond of P = 0. If the compound name is mentioned, trimethyl phosphate, tri-2-propyl phosphate, tributyl phosphate, tetraisopropyl ethylene phosphate And phosphine oxides such as tributyl phosphine oxide, trioctyl phosphine oxide, and triphenyl phosphine oxide.

【0038】 ここで、トリメチルフォスフェイトを用
いた場合の水抽出の反応は、下記の化1式のように表さ
れる。
Here, the reaction of water extraction in the case of using trimethyl phosphate is represented by the following chemical formula 1.

【0039】[0039]

【化1】 a(CH3O)3PO+bH2O→((CH3O)3
PO)a・(H2O)b
Embedded image a (CH 3 O) 3 PO + bH 2 O → ((CH 3 O) 3
PO) a・ (H 2 O) b

【0040】 さて、上述したように非水電解液に抽出
剤を添加した場合であっても、完全に水分を取り除くこ
とは困難であることが予想される。従って、水抽出剤に
加えて、HFを直接に除去するフッ酸抽出剤をも添加
し、HFによる金属材料の腐食等を防止することが好ま
しいと考えられる。また、フッ酸抽出剤は、水抽出剤に
代えて単独で非水電解液に添加することによっても、H
Fによる金属腐食等の抑制に寄与し、サイクル特性の向
上が図られると考えられる。
By the way, it is expected that it is difficult to completely remove water even when the extractant is added to the non-aqueous electrolyte as described above. Therefore, it is considered preferable to add a hydrofluoric acid extractant that directly removes HF in addition to the water extractant to prevent corrosion of the metal material due to HF. Further, the hydrofluoric acid extractant can be added to the non-aqueous electrolyte alone in place of the water extractant to obtain H
It is considered that this contributes to suppression of metal corrosion and the like due to F and improves cycle characteristics.

【0041】 このような観点から、本発明において
は、非水電解液にフッ酸抽出剤を添加することも好適に
行われる。フッ酸抽出剤は、水抽出剤と併用して用いる
ことができるが、後述する試験結果に示されるように、
単独で用いた場合であっても、水抽出剤を単独で用いた
場合と同様に、サイクル特性の向上に大きく寄与するこ
とが確認された。
From such a viewpoint, in the present invention, it is also preferable to add a hydrofluoric acid extractant to the non-aqueous electrolyte. Hydrofluoric acid extractant can be used in combination with the water extractant, as shown in the test results described below,
It was confirmed that even when used alone, it greatly contributes to the improvement of the cycle characteristics as in the case where the water extractant was used alone.

【0042】 フッ酸抽出剤としては、有機シリコン化
合物若しくは有機アンチモン化合物が好適に用いられ、
水抽出剤と同様に、液体材料を用いることが好ましい。
有機シリコン化合物としては、シラン類やポリシロキサ
ンを挙げることができ、特に好適に用いられるものはト
リエチルシラン、トリフェニルシラン、メチルトリエト
キシシラン、ケイ酸エチル、メチルトリアセトキシシラ
ン、エチルトリクロロシラン、ヨードトリメチルシラン
等のシラン類である。有機アンチモン化合物としては、
テトラフェニルアンチモンイオンを挙げることができ
る。
As the hydrofluoric acid extractant, an organic silicon compound or an organic antimony compound is preferably used.
As with the water extractant, it is preferable to use a liquid material.
Examples of the organic silicon compound include silanes and polysiloxane, and particularly preferably used compounds are triethylsilane, triphenylsilane, methyltriethoxysilane, ethyl silicate, methyltriacetoxysilane, ethyltrichlorosilane, and iodo. Silanes such as trimethylsilane. As organic antimony compounds,
Tetraphenylantimony ion can be mentioned.

【0043】 ここで、トリエチルシランを用いた場合
のフッ酸抽出の反応は、下記の化2式のように表され
る。
Here, the reaction of hydrofluoric acid extraction using triethylsilane is represented by the following chemical formula 2.

【0044】[0044]

【化2】 (C25)3SiH+HF→(C25)3SiF+
2
(C 2 H 5 ) 3 SiH + HF → (C 2 H 5 ) 3 SiF +
H 2

【0045】 なお、本発明におけるフッ酸抽出剤は、
上記化2式に示されるように、HFそのものを固定化す
るものではなく、フッ素イオンとの化合物を形成するも
のである。シラン類を用いた場合には、水素ガスの発生
があるが、その発生量は微量であり、電池内圧へ大きな
変化をもたらすものではなく、電池特性に悪影響を与え
るものでもない。
The hydrofluoric acid extractant in the present invention is:
As shown in the above formula 2, HF itself is not fixed, but forms a compound with fluorine ions. When silanes are used, hydrogen gas is generated, but the amount of hydrogen gas generated is very small, does not cause a large change in the internal pressure of the battery, and does not adversely affect the battery characteristics.

【0046】 図3は、表1に示した種々の非水電解液
を用いて作製した電池のサイクル特性を示したグラフで
ある。電解質としてはLiPF6を用い、また、有機溶
媒としてはECとDECの等量(等体積)混合溶媒を用
いており、これらは全ての試料について共通である。そ
して、表1に示されるように、実施例1では水抽出剤と
してトリエチルシランが添加され、実施例2ではフッ酸
抽出剤としてリン酸トリブチルが添加され、実施例3で
はトリエチルシランとリン酸トリブチルの両方が添加さ
れているが、比較例では水抽出剤とフッ酸抽出剤のいず
れも添加されていない。
FIG. 3 is a graph showing cycle characteristics of batteries manufactured using various non-aqueous electrolytes shown in Table 1. LiPF 6 is used as the electrolyte, and an equal amount (equal volume) mixed solvent of EC and DEC is used as the organic solvent, and these are common to all the samples. As shown in Table 1, in Example 1, triethylsilane was added as a water extractant, in Example 2, tributyl phosphate was added as a hydrofluoric acid extractant, and in Example 3, triethylsilane and tributyl phosphate were added. However, in the comparative example, neither the water extractant nor the hydrofluoric acid extractant was added.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】 なお、実施例1〜3及び比較例に係る電
池は、LiMn24スピネルを正極活物質とし、これに
導電助剤としてアセチレンブラックを外比で4重量%ほ
ど添加したものに、更に溶剤、バインダを加えて作製し
た正極材料スラリーを、厚さ20μmのアルミニウム箔
の両面にそれぞれ約100μmの厚みとなるように塗工
して作製した正極板と、同様の方法を用いて、カーボン
粉末を負極活物質として、厚さ10μmの銅箔に約80
μmの厚みとなるように塗工して作製した負極板とを用
いて捲回型内部電極体を作製し、電池ケースに収容後、
前記非水電解液をそれぞれ充填して作製したものであ
る。これら各種電池の初回充電後の電池容量は、全て約
10Ahであった。
The batteries according to Examples 1 to 3 and Comparative Example were obtained by adding LiMn 2 O 4 spinel as a positive electrode active material, and adding acetylene black as a conductive additive to the same at an external ratio of about 4% by weight. Further, a positive electrode material slurry prepared by adding a solvent and a binder is coated on both sides of a 20 μm-thick aluminum foil so as to have a thickness of about 100 μm, respectively. Using a powder as a negative electrode active material, about 80 μm
A wound type internal electrode body was prepared using a negative electrode plate prepared by coating so as to have a thickness of μm, and after being housed in a battery case,
It was prepared by filling each of the non-aqueous electrolytes. The battery capacities of these various batteries after the first charge were all about 10 Ah.

【0049】 また、サイクル試験は、図4に示される
充放電サイクルを1サイクルとして、これを繰り返すこ
とにより行った。即ち、1サイクルは放電深度50%の
充電状態の電池を10C(放電レート)相当の電流10
0Aにて9秒間放電した後18秒間休止し、その後70
Aで6秒間充電後、続いて18Aで27秒間充電し、再
び50%の充電状態とするパターンに設定した。なお、
充電の2回目(18A)の電流値を微調整することによ
り、各サイクルにおける放電深度のずれを最小限に止め
た。また、この耐久試験中の電池容量の変化を知るため
に、適宜、0.2Cの電流強さで充電停止電圧4.1
V、放電停止電圧2.5Vとした容量測定を行い、所定
のサイクル数における電池容量を初回の電池容量で除し
た値により相対放電容量を求めた。
The cycle test was performed by setting the charge / discharge cycle shown in FIG. 4 as one cycle and repeating the cycle. That is, in one cycle, a battery in a charged state with a depth of discharge of 50% has a current 10 corresponding to 10 C (discharge rate).
After discharging at 0A for 9 seconds, rest for 18 seconds.
After charging at A for 6 seconds, the battery was charged at 18A for 27 seconds, and the pattern was again set to a 50% charged state. In addition,
The deviation of the depth of discharge in each cycle was minimized by finely adjusting the current value of the second charge (18 A). In order to know the change in the battery capacity during the endurance test, the charge stop voltage 4.1 at a current intensity of 0.2 C is appropriately set.
V, and a discharge stop voltage of 2.5 V, a capacity measurement was performed, and a relative discharge capacity was obtained from a value obtained by dividing the battery capacity at a predetermined cycle number by the initial battery capacity.

【0050】 試験結果は、図3に示されるように、水
抽出剤若しくはフッ酸抽出剤の少なくとも一方が非水電
解液に添加されている場合に、比較例に係る電池と比較
して、サイクル特性が改善されることが確認された。水
抽出剤とフッ酸抽出剤の両方が添加された実施例3のサ
イクル特性が、実施例1や実施例2と同等であるのは、
全添加量が同量であることに起因するものと考えられ
る。
As shown in FIG. 3, the test results show that, when at least one of the water extractant and the hydrofluoric acid extractant was added to the non-aqueous electrolyte, the cycle time was lower than that of the battery according to the comparative example. It was confirmed that the characteristics were improved. The cycle characteristics of Example 3 to which both the water extractant and the hydrofluoric acid extractant were added are equivalent to those of Examples 1 and 2,
It is considered that the total amount was the same.

【0051】 さて、上述した本発明のリチウム二次電
池は、電池構造を問うものではないことはいうまでもな
い。ここで、小容量のコイン電池では、電池自体が小さ
いために、その部品の作製、保管並びに電池組立を不活
性ガス雰囲気で行う等、水分管理が容易である。しか
し、前述した捲回型或いは積層型の内部電極体1・7を
用いる容量の大きい電池の作製に当たっては、例えば、
集電基板への電極活物質の塗工は比較的大規模な装置を
用いる必要もあり、室内であっても外気と同様の雰囲気
で行われ、特に水分管理を行う恒温恒湿室であっても完
全に水分を除去した環境で作製されることは、製造コス
トの点から、現実的に考え難い。
Incidentally, it goes without saying that the above-described lithium secondary battery of the present invention does not matter on the battery structure. Here, in the case of a small-capacity coin battery, since the battery itself is small, it is easy to control the water content by, for example, performing production, storage, and battery assembly of the component in an inert gas atmosphere. However, in producing a large-capacity battery using the above-described wound or laminated internal electrode bodies 1 and 7, for example,
The application of the electrode active material to the current collector substrate also requires the use of a relatively large-scale apparatus, and is performed in the same atmosphere as the outside air even in a room. However, it is practically inconceivable to manufacture in an environment from which moisture is completely removed, in terms of manufacturing costs.

【0052】 従って、本発明は、製造工程での水分管
理が容易ではない電池容量の大きな電池に好適に採用さ
れる。具体的には、捲回型或いは積層型の内部電極体1
・7が用いられる電池容量が2Ah以上のものに好適に
採用される。電池の用途も限定されるものでないことは
いうまでもないが、低内部抵抗と優れたサイクル特性が
要求される大容量電池として、電気自動車又はハイブリ
ッド電気自動車のモータ駆動用に特に好適に用いること
ができる。
Accordingly, the present invention is suitably adopted for a battery having a large battery capacity, in which water management in the manufacturing process is not easy. Specifically, a wound or laminated internal electrode body 1
・ 7 is suitably used for batteries having a battery capacity of 2 Ah or more. Needless to say, the use of the battery is not limited, but it is particularly suitable for use as a large-capacity battery requiring low internal resistance and excellent cycle characteristics, for driving a motor of an electric vehicle or a hybrid electric vehicle. Can be.

【0053】 なお、電気自動車等のモータ駆動用電池
においては、加速時や登坂時等に大電流の放電が必要と
され、このときには電池温度の上昇が起こる。しかし、
本発明の少なくとも水抽出剤若しくはフッ酸抽出剤の少
なくとも一方を添加した非水電解液を用いた場合には、
電池温度が上昇した場合であっても、抽出された水分や
HFが、再び遊離して非水電解液中に溶け込むことが起
こり難いために、サイクル特性の良好な維持が図られ
る。
In a battery for driving a motor of an electric vehicle or the like, a large current is required to be discharged when accelerating or climbing a hill, and at this time, the battery temperature rises. But,
When using a non-aqueous electrolyte to which at least one of the water extractant or hydrofluoric acid extractant of the present invention is added,
Even when the battery temperature rises, it is difficult for the extracted water and HF to be released again and dissolved in the non-aqueous electrolyte, so that good cycle characteristics can be maintained.

【0054】[0054]

【発明の効果】 本発明によれば、非水電解液を電池内
へ充填する前後のいずれの時点においても、効率的かつ
確実に、非水電解液中の水分やHFを除去することが可
能である。特に、電池を組み立てる間や部品に吸着等し
ていた水分が非水電解液へ溶け込むことで電池内におい
て充填後に非水電解液に含まれることとなる水分の除去
と、このような水分によって発生するHFの除去も行う
ことができる利点がある。本発明は、水分除去効果やH
F除去効果により、サイクル特性の向上、即ち、電池の
超寿命化が図られるという優れた効果を奏する。
According to the present invention, water and HF in a non-aqueous electrolyte can be efficiently and reliably removed at any time before and after filling a non-aqueous electrolyte into a battery. It is. In particular, moisture absorbed during the assembly of the battery or on the parts dissolves into the non-aqueous electrolyte, thereby removing the moisture contained in the non-aqueous electrolyte after filling in the battery, and the generation of such moisture. There is an advantage that HF can be removed. The present invention provides a water removal effect and H
An excellent effect of improving cycle characteristics, that is, prolonging the life of the battery is achieved by the F removing effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 捲回型内部電極体の構造を示す斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a wound internal electrode body.

【図2】 積層型内部電極体の構造を示す斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view showing a structure of a laminated internal electrode body.

【図3】 サイクル試験結果を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a cycle test result.

【図4】 サイクル試験における充放電パターンを示す
グラフである。
FIG. 4 is a graph showing a charge / discharge pattern in a cycle test.

【符号の説明】 1…捲回型内部電極体、2…正極板、3…負極板、4…
セパレータ、5…電極リード、6…電極リード、7…積
層型内部電極体、8…正極板、9…負極板、10…セパ
レータ、11…電極リード、12…電極リード、13…
巻芯。
[Description of Signs] 1 ... wound internal electrode body 2 ... positive electrode plate 3 ... negative electrode plate 4 ...
Separator, 5: electrode lead, 6: electrode lead, 7: laminated internal electrode body, 8: positive electrode plate, 9: negative electrode plate, 10: separator, 11: electrode lead, 12: electrode lead, 13 ...
Core.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根本 宏 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 日 本碍子株式会社内 Fターム(参考) 5H003 AA04 BB05 5H029 AJ05 AK03 AL06 AM01 AM03 AM05 AM07 BJ02 BJ03 BJ14 DJ09  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Nemoto 2-56, Suda-cho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi Japan F Co., Ltd. F-term (reference) 5H003 AA04 BB05 5H029 AJ05 AK03 AL06 AM01 AM03 AM05 AM07 BJ02 BJ03 BJ14 DJ09

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リチウム化合物を電解質として含む非水
電解液を用いたリチウム二次電池であって、 当該非水電解液に、水抽出剤が添加されていることを特
徴とするリチウム二次電池。
1. A lithium secondary battery using a non-aqueous electrolyte containing a lithium compound as an electrolyte, wherein a water extractant is added to the non-aqueous electrolyte. .
【請求項2】 前記水抽出剤が前記非水電解液に溶解す
るものであることを特徴とする請求項1記載のリチウム
二次電池。
2. The lithium secondary battery according to claim 1, wherein the water extractant is dissolved in the non-aqueous electrolyte.
【請求項3】 前記水抽出剤が有機リン化合物であるこ
とを特徴とする請求項1又は2記載のリチウム二次電
池。
3. The lithium secondary battery according to claim 1, wherein the water extractant is an organic phosphorus compound.
【請求項4】 前記有機リン化合物がP=0結合を有す
るものであることを特徴とする請求項3記載のリチウム
二次電池。
4. The lithium secondary battery according to claim 3, wherein the organic phosphorus compound has a P = 0 bond.
【請求項5】 前記有機リン化合物がリン酸エステル若
しくはフォスフィンオキサイドであることを特徴とする
請求項3又は4記載のリチウム二次電池。
5. The lithium secondary battery according to claim 3, wherein the organic phosphorus compound is a phosphoric acid ester or a phosphine oxide.
【請求項6】 前記電解液に、フッ酸抽出剤が添加され
ていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に
記載のリチウム二次電池。
6. The lithium secondary battery according to claim 1, wherein a hydrofluoric acid extractant is added to the electrolyte.
【請求項7】 リチウム化合物を電解質として含む非水
電解液を用いたリチウム二次電池であって、 当該非水電解液に、フッ酸抽出剤が添加されていること
を特徴とするリチウム二次電池。
7. A lithium secondary battery using a non-aqueous electrolyte containing a lithium compound as an electrolyte, wherein a hydrofluoric acid extractant is added to the non-aqueous electrolyte. battery.
【請求項8】 前記フッ酸抽出剤が有機シリコン化合物
若しくは有機アンチモン化合物であることを特徴とする
請求項6又は7記載のリチウム二次電池。
8. The lithium secondary battery according to claim 6, wherein the hydrofluoric acid extractant is an organic silicon compound or an organic antimony compound.
【請求項9】 前記フッ酸抽出剤が前記非水電解液に溶
解するものであることを特徴とする請求項6〜8のいず
れか一項に記載のリチウム二次電池。
9. The lithium secondary battery according to claim 6, wherein the hydrofluoric acid extractant is dissolved in the non-aqueous electrolyte.
【請求項10】 前記有機シリコン化合物がシラン類で
あることを特徴とする請求項8又は9記載のリチウム二
次電池。
10. The lithium secondary battery according to claim 8, wherein the organic silicon compound is a silane.
【請求項11】 当該リチウム化合物が六フッ化リン酸
リチウムであることを特徴とする請求項1〜10のいず
れか一項に記載のリチウム二次電池。
11. The lithium secondary battery according to claim 1, wherein the lithium compound is lithium hexafluorophosphate.
【請求項12】 正極活物質として、リチウムとマンガ
ンを主成分とした立方晶スピネル構造を有するマンガン
酸リチウムが用いられていることを特徴とする請求項1
〜11のいずれか一項に記載のリチウム二次電池。
12. The lithium secondary battery according to claim 1, wherein lithium manganate having a cubic spinel structure containing lithium and manganese as main components is used as the positive electrode active material.
12. The lithium secondary battery according to any one of claims 11 to 11.
【請求項13】 電池容量が2Ah以上であることを特
徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載のリチウ
ム二次電池。
13. The lithium secondary battery according to claim 1, wherein the battery capacity is 2 Ah or more.
【請求項14】 電気自動車又はハイブリッド電気自動
車に用いられることを特徴とする請求項1〜13のいず
れか一項に記載のリチウム二次電池。
14. The lithium secondary battery according to claim 1, which is used for an electric vehicle or a hybrid electric vehicle.
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