JP2001148257A - 電池用電解液および非水電解液二次電池 - Google Patents
電池用電解液および非水電解液二次電池Info
- Publication number
- JP2001148257A JP2001148257A JP33150399A JP33150399A JP2001148257A JP 2001148257 A JP2001148257 A JP 2001148257A JP 33150399 A JP33150399 A JP 33150399A JP 33150399 A JP33150399 A JP 33150399A JP 2001148257 A JP2001148257 A JP 2001148257A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- battery
- negative electrode
- electrolytic solution
- positive electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】負極にリチウムもしくはリチウム合金を用いて
も充放電電流密度に依存することなくサイクル特性の良
好な電池特性を達成できる電池用電解液、および、非水
電解液二次電池を提供すること。 【解決手段】本発明の電池用電解液は、リチウムイオン
の吸蔵および放出が可能な正極とリチウムもしくはリチ
ウム合金からなる負極とを用いた非水電解液電池用の有
機溶媒に有機支持塩を溶解させてなる電池用電解液であ
って、有機溶媒は、トリアゾール類を含有することを特
徴とする。つまり、トリアゾール類が負極表面に安定な
被膜を形成し、負極上の電流の集中や、電解液とリチウ
ムとの副反応を抑制する。
も充放電電流密度に依存することなくサイクル特性の良
好な電池特性を達成できる電池用電解液、および、非水
電解液二次電池を提供すること。 【解決手段】本発明の電池用電解液は、リチウムイオン
の吸蔵および放出が可能な正極とリチウムもしくはリチ
ウム合金からなる負極とを用いた非水電解液電池用の有
機溶媒に有機支持塩を溶解させてなる電池用電解液であ
って、有機溶媒は、トリアゾール類を含有することを特
徴とする。つまり、トリアゾール類が負極表面に安定な
被膜を形成し、負極上の電流の集中や、電解液とリチウ
ムとの副反応を抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池の電解液に用
いることのできる電池用電解液、および電気自動車や携
帯用電子機器のバッテリーとして用いることのできる非
水電解液二次電池に関する。
いることのできる電池用電解液、および電気自動車や携
帯用電子機器のバッテリーとして用いることのできる非
水電解液二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】エネルギー問題及び環境問題を背景に、
電力をより有効に活用する技術が求められている。その
ためには、多量の電気を蓄え、かつ効率的にその蓄えた
電気を取り出すことができる電気貯蔵手段が必要であ
る。こうした電気の貯蔵手段としては、大きな放電容量
と高い放電電圧をもち、かつ繰り返し充放電を行うこと
ができる二次電池が最適である。
電力をより有効に活用する技術が求められている。その
ためには、多量の電気を蓄え、かつ効率的にその蓄えた
電気を取り出すことができる電気貯蔵手段が必要であ
る。こうした電気の貯蔵手段としては、大きな放電容量
と高い放電電圧をもち、かつ繰り返し充放電を行うこと
ができる二次電池が最適である。
【０００３】このような二次電池として、充電時にはリ
チウムイオンが正極から放出されて負極に吸蔵される充
電反応が生じ、放電時には負極から放出されて正極に吸
蔵される放電反応が生じるリチウム二次電池がある。リ
チウム二次電池では、そのエネルギー密度および出力密
度がいずれも高く、大きな放電容量と高い放電電圧とが
得られる。また特に、リチウムもしくはリチウム合金に
よって負極を構成したリチウムイオン二次電池は、高容
量であるので、実用的に優れているとして携帯用電子機
器や電気自動車などのバッテリーなどへの利用が期待さ
れている。
チウムイオンが正極から放出されて負極に吸蔵される充
電反応が生じ、放電時には負極から放出されて正極に吸
蔵される放電反応が生じるリチウム二次電池がある。リ
チウム二次電池では、そのエネルギー密度および出力密
度がいずれも高く、大きな放電容量と高い放電電圧とが
得られる。また特に、リチウムもしくはリチウム合金に
よって負極を構成したリチウムイオン二次電池は、高容
量であるので、実用的に優れているとして携帯用電子機
器や電気自動車などのバッテリーなどへの利用が期待さ
れている。
【０００４】しかしながら、リチウムもしくはリチウム
合金によって負極を構成したリチウムイオン二次電池
は、充放電の際に、負極にデンドライト状のリチウムが
生成するという不都合がある。このデンドライトの生成
によって、リチウムが滑落し、電気的に不活性なリチウ
ムを生成する。また、負極と電解液間の接触面積が増大
し、電解液とリチウムと間でリチウムを消費する副反応
が生じやすくなる。したがって、リチウムもしくはリチ
ウム合金によって負極を構成したリチウムイオン二次電
池は、サイクル特性に劣っていた。
合金によって負極を構成したリチウムイオン二次電池
は、充放電の際に、負極にデンドライト状のリチウムが
生成するという不都合がある。このデンドライトの生成
によって、リチウムが滑落し、電気的に不活性なリチウ
ムを生成する。また、負極と電解液間の接触面積が増大
し、電解液とリチウムと間でリチウムを消費する副反応
が生じやすくなる。したがって、リチウムもしくはリチ
ウム合金によって負極を構成したリチウムイオン二次電
池は、サイクル特性に劣っていた。
【０００５】近年、サイクル特性に優れたリチウムイオ
ン二次電池とする目的で、有機溶媒に有機支持塩を溶解
させてなる電解液が用いられている。このような非水電
解液二次電池の電解液に用いる有機支持塩には、パーフ
ルオロアルキルスルホン酸誘導体のリチウム塩（ＬｉＳ
Ｏ2ＣＦ3、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ
3）3）などがある。パーフルオロアルキルスルホン酸誘
導体のリチウム塩などの有機支持塩は、熱的および電気
的に安定である。
ン二次電池とする目的で、有機溶媒に有機支持塩を溶解
させてなる電解液が用いられている。このような非水電
解液二次電池の電解液に用いる有機支持塩には、パーフ
ルオロアルキルスルホン酸誘導体のリチウム塩（ＬｉＳ
Ｏ2ＣＦ3、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ
3）3）などがある。パーフルオロアルキルスルホン酸誘
導体のリチウム塩などの有機支持塩は、熱的および電気
的に安定である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機リ
チウム塩は、支持塩に用いると、低充放電電流密度では
サイクル特性が向上するものの、急速充電時のように充
放電時の電流密度を上昇させた場合のサイクル特性がそ
れほど良好ではないという不都合がある。
チウム塩は、支持塩に用いると、低充放電電流密度では
サイクル特性が向上するものの、急速充電時のように充
放電時の電流密度を上昇させた場合のサイクル特性がそ
れほど良好ではないという不都合がある。
【０００７】したがって、本発明では、負極にリチウム
もしくはリチウム合金を用いても充放電電流密度に依存
することなくサイクル特性の良好な電池特性を達成でき
る電池用電解液を提供することを解決すべき課題とす
る。
もしくはリチウム合金を用いても充放電電流密度に依存
することなくサイクル特性の良好な電池特性を達成でき
る電池用電解液を提供することを解決すべき課題とす
る。
【０００８】また、負極にリチウムもしくはリチウム合
金を用いても充放電電流密度に依存することなくサイク
ル特性の良好な電池特性をもつ非水電解液二次電池を提
供することを解決すべき課題とする。
金を用いても充放電電流密度に依存することなくサイク
ル特性の良好な電池特性をもつ非水電解液二次電池を提
供することを解決すべき課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する目的
で本発明者らは鋭意研究を行った結果、有機溶媒に、ト
リアゾール類を含有させることにより、負極にリチウム
もしくはリチウム合金を用いても充放電電流密度に依存
することなくサイクル特性の良好な電池特性を達成でき
る電池用電解液となることを発見し、以下の発明をし
た。
で本発明者らは鋭意研究を行った結果、有機溶媒に、ト
リアゾール類を含有させることにより、負極にリチウム
もしくはリチウム合金を用いても充放電電流密度に依存
することなくサイクル特性の良好な電池特性を達成でき
る電池用電解液となることを発見し、以下の発明をし
た。
【００１０】すなわち、上記課題を解決する本発明の電
池用電解液は、リチウムイオンの吸蔵および放出が可能
な正極とリチウムもしくはリチウム合金からなる負極と
を用いた非水電解液電池用の有機溶媒に有機支持塩を溶
解させてなる電池用電解液であって、有機溶媒は、トリ
アゾール類を含有することを特徴とする。
池用電解液は、リチウムイオンの吸蔵および放出が可能
な正極とリチウムもしくはリチウム合金からなる負極と
を用いた非水電解液電池用の有機溶媒に有機支持塩を溶
解させてなる電池用電解液であって、有機溶媒は、トリ
アゾール類を含有することを特徴とする。
【００１１】つまり、トリアゾール類が負極表面に安定
な被膜を形成し、負極上の電流の集中や、電解液とリチ
ウムとの副反応を抑制する。そのために、最終的に非水
電解液電池に本発明の電池用電解液を用いた場合に、サ
イクル特性の充放電電流密度依存性が低減される。これ
は、トリアゾール類がトリフルオロスルホン酸誘導体等
の有機支持塩より分子の大きさが小さく、また、リチウ
ムもしくはリチウム合金表面への親和性も高いことから
負極表面に緻密で均一な被膜が形成されるので、負極表
面の電流集中や、デンドライトの生成が抑制されるため
であると考えられる。
な被膜を形成し、負極上の電流の集中や、電解液とリチ
ウムとの副反応を抑制する。そのために、最終的に非水
電解液電池に本発明の電池用電解液を用いた場合に、サ
イクル特性の充放電電流密度依存性が低減される。これ
は、トリアゾール類がトリフルオロスルホン酸誘導体等
の有機支持塩より分子の大きさが小さく、また、リチウ
ムもしくはリチウム合金表面への親和性も高いことから
負極表面に緻密で均一な被膜が形成されるので、負極表
面の電流集中や、デンドライトの生成が抑制されるため
であると考えられる。
【００１２】さらに、前記有機支持塩は、ＬｉＮ（ＳＯ
2ＣXＦ2x+1）（ＳＯ2ＣyＦ2y+1）：（ｘ、ｙは各々１〜
４の整数を表す。ただし、ｘ＋ｙは３〜８の範囲であ
る。）で表される有機リチウム塩から選ばれる少なくと
も１種以上の化合物を含む物質であることが好ましい。
これらのリチウム塩は、有機リチウム塩のうちでも高い
導電性を有し、熱的および電気化学的安定性が高いの
で、支持塩として用いると、より高性能な電池が得られ
るからである。
2ＣXＦ2x+1）（ＳＯ2ＣyＦ2y+1）：（ｘ、ｙは各々１〜
４の整数を表す。ただし、ｘ＋ｙは３〜８の範囲であ
る。）で表される有機リチウム塩から選ばれる少なくと
も１種以上の化合物を含む物質であることが好ましい。
これらのリチウム塩は、有機リチウム塩のうちでも高い
導電性を有し、熱的および電気化学的安定性が高いの
で、支持塩として用いると、より高性能な電池が得られ
るからである。
【００１３】また、前記トリアゾール類は、１，２，３
−ベンゾトリアゾール、１，２，４−トリアゾール、３
−アミノ−１，２，４−トリアゾールから選ばれる少な
くとも１種以上の化合物であることが好ましい。
−ベンゾトリアゾール、１，２，４−トリアゾール、３
−アミノ−１，２，４−トリアゾールから選ばれる少な
くとも１種以上の化合物であることが好ましい。
【００１４】そして、さらに、これらの前記トリアゾー
ル類を有機溶媒中に添加する濃度は、５〜５０ｍｍｏｌ
／ｄｍ3であることが好ましい。添加濃度が５ｍｍｏｌ
／ｄｍ3未満では、添加濃度が少ないために、負極の表
面に均一な吸着被膜が形成されず、保護被膜としての充
分な効果が得られない。逆に、添加濃度が５０ｍｍｏｌ
／ｄｍ3よりも多いと、負極の表面に過剰な吸着層が形
成され、負極と電解液との間の界面抵抗が高くなるばり
でなく、不必要な副反応も発生し、充放電効率が低下し
てしまうからである。より好ましい添加濃度としては、
トリアゾール類が均一に負極の表面に吸着をするために
必要充分な量である１０〜３０ｍｍｏｌ／ｄｍ3の濃度
範囲である。
ル類を有機溶媒中に添加する濃度は、５〜５０ｍｍｏｌ
／ｄｍ3であることが好ましい。添加濃度が５ｍｍｏｌ
／ｄｍ3未満では、添加濃度が少ないために、負極の表
面に均一な吸着被膜が形成されず、保護被膜としての充
分な効果が得られない。逆に、添加濃度が５０ｍｍｏｌ
／ｄｍ3よりも多いと、負極の表面に過剰な吸着層が形
成され、負極と電解液との間の界面抵抗が高くなるばり
でなく、不必要な副反応も発生し、充放電効率が低下し
てしまうからである。より好ましい添加濃度としては、
トリアゾール類が均一に負極の表面に吸着をするために
必要充分な量である１０〜３０ｍｍｏｌ／ｄｍ3の濃度
範囲である。
【００１５】したがって、本発明の電池用電解液によれ
ば、負極にリチウムもしくはリチウム合金を用いても充
放電電流密度に依存することなくサイクル特性の良好な
電池特性を達成できる電池を得ることができるようにな
る。
ば、負極にリチウムもしくはリチウム合金を用いても充
放電電流密度に依存することなくサイクル特性の良好な
電池特性を達成できる電池を得ることができるようにな
る。
【００１６】また、前記課題を解決する本発明の非水電
解液二次電池は、リチウムイオンの放出および吸蔵が可
能な正極と、リチウムもしくはリチウム合金からなる負
極と、その正極およびその負極の間に介在し有機溶媒に
有機支持塩を溶解させてなる電解液とを備える非水電解
液二次電池であって、その電解液は、上述した本発明の
電池用電解液を用いていることを特徴とする。
解液二次電池は、リチウムイオンの放出および吸蔵が可
能な正極と、リチウムもしくはリチウム合金からなる負
極と、その正極およびその負極の間に介在し有機溶媒に
有機支持塩を溶解させてなる電解液とを備える非水電解
液二次電池であって、その電解液は、上述した本発明の
電池用電解液を用いていることを特徴とする。
【００１７】本発明の非水電解液二次電池では、使用さ
れる電解液が負極の表面に安定な保護被膜を形成するの
で、負極にリチウムもしくはリチウム合金を用いても充
放電電流密度に依存することなくサイクル特性などの電
池性能に極めて優れる。
れる電解液が負極の表面に安定な保護被膜を形成するの
で、負極にリチウムもしくはリチウム合金を用いても充
放電電流密度に依存することなくサイクル特性などの電
池性能に極めて優れる。
【００１８】したがって、本発明の非水電解液二次電池
によれば、携帯用電子機器や自動車などを高機能で駆動
させることができるようになる上、長期にわたって繰り
返し使用できるようになるなど電池性能が極めて高いも
のとなる。
によれば、携帯用電子機器や自動車などを高機能で駆動
させることができるようになる上、長期にわたって繰り
返し使用できるようになるなど電池性能が極めて高いも
のとなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】（電池用電解液）本発明の電池用
電解液は、用いられる電池の種類で特に限定されるもの
ではなく、公知の種類の電池に用いることができる。ま
た、その電池は一次電池であっても二次電池であっても
よい。
電解液は、用いられる電池の種類で特に限定されるもの
ではなく、公知の種類の電池に用いることができる。ま
た、その電池は一次電池であっても二次電池であっても
よい。
【００２０】本実施形態の電池用電解液は、リチウムイ
オンの吸蔵および放出が可能な正極とリチウムもしくは
リチウム合金からなる負極とを用いた非水電解液電池用
の有機溶媒に有機支持塩を溶解させてなる電池用電解液
であって、その有機溶媒に、トリアゾール類を含有す
る。
オンの吸蔵および放出が可能な正極とリチウムもしくは
リチウム合金からなる負極とを用いた非水電解液電池用
の有機溶媒に有機支持塩を溶解させてなる電池用電解液
であって、その有機溶媒に、トリアゾール類を含有す
る。
【００２１】本発明に用いられる有機支持塩は、有機リ
チウム塩であり、ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｃ XＦ2x+1）（ＳＯ2
Ｃy Ｆ2X+1）で表される化合物を用いることが好まし
い。ここで、ｘおよびｙは１〜４の整数を表し、また、
ｘ＋ｙは３〜８である。
チウム塩であり、ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｃ XＦ2x+1）（ＳＯ2
Ｃy Ｆ2X+1）で表される化合物を用いることが好まし
い。ここで、ｘおよびｙは１〜４の整数を表し、また、
ｘ＋ｙは３〜８である。
【００２２】具体的には、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3 ）（Ｓ
Ｏ2 Ｃ2 Ｆ5 ）、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）（ＳＯ2 Ｃ3
Ｆ7 ）、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）（ＳＯ2 Ｃ4 Ｆ9 ）、
ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｃ2 Ｆ5 ）（ＳＯ2Ｃ2 Ｆ5 ）、ＬｉＮ
（ＳＯ2 Ｃ2 Ｆ5 ）（ＳＯ2Ｃ3 Ｆ7 ）、ＬｉＮ（ＳＯ
2 Ｃ2 Ｆ5 ）（ＳＯ2 Ｃ4 Ｆ9 ）等があげられる。なか
でも、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3）（ＳＯ2 Ｃ4 Ｆ9 ）、Ｌ
ｉＮ（ＳＯ2 Ｃ2 Ｆ5）（ＳＯ2 Ｃ2 Ｆ5 ）を有機支持
質に使用すると、電気特性に優れるので好ましい。ま
た、有機リチウム塩は、４Ｖ以上の高電位で、正極集電
体であるアルミニウムを破壊する場合があるので、これ
を抑制するための添加剤として、ＬｉＰＦ 6 などの無機
支持塩を支持塩として添加してもよい。
Ｏ2 Ｃ2 Ｆ5 ）、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）（ＳＯ2 Ｃ3
Ｆ7 ）、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）（ＳＯ2 Ｃ4 Ｆ9 ）、
ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｃ2 Ｆ5 ）（ＳＯ2Ｃ2 Ｆ5 ）、ＬｉＮ
（ＳＯ2 Ｃ2 Ｆ5 ）（ＳＯ2Ｃ3 Ｆ7 ）、ＬｉＮ（ＳＯ
2 Ｃ2 Ｆ5 ）（ＳＯ2 Ｃ4 Ｆ9 ）等があげられる。なか
でも、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3）（ＳＯ2 Ｃ4 Ｆ9 ）、Ｌ
ｉＮ（ＳＯ2 Ｃ2 Ｆ5）（ＳＯ2 Ｃ2 Ｆ5 ）を有機支持
質に使用すると、電気特性に優れるので好ましい。ま
た、有機リチウム塩は、４Ｖ以上の高電位で、正極集電
体であるアルミニウムを破壊する場合があるので、これ
を抑制するための添加剤として、ＬｉＰＦ 6 などの無機
支持塩を支持塩として添加してもよい。
【００２３】上記有機支持塩は、その本電池用電解液中
の濃度が、０．１〜３．０ｍｏｌ／ｄｍ3、特に０．５
〜２．０ｍｏｌ／ｄｍ3となるように有機溶媒に溶解す
ることが好ましい。電解液中の濃度が０．１ｍｏｌ／ｄ
ｍ3より小さいと充分な電流密度が得られないことがあ
り、３．０ｍｏｌ／ｄｍ3より大きいと粘度を増加さ
せ、電解液の導電性が低下する恐れがあるからである。
の濃度が、０．１〜３．０ｍｏｌ／ｄｍ3、特に０．５
〜２．０ｍｏｌ／ｄｍ3となるように有機溶媒に溶解す
ることが好ましい。電解液中の濃度が０．１ｍｏｌ／ｄ
ｍ3より小さいと充分な電流密度が得られないことがあ
り、３．０ｍｏｌ／ｄｍ3より大きいと粘度を増加さ
せ、電解液の導電性が低下する恐れがあるからである。
【００２４】また、上記有機支持塩を溶解する有機溶媒
としては、非水電解液電池の電解液に用いることができ
る有機溶媒であれば特に限定されない。たとえば、カー
ボネイト化合物、ラクトン化合物、エーテル化合物、ス
ルホラン化合物、ジオキソラン化合物、ケトン化合物、
ニトリル化合物、ハロゲン化炭化水素化合物等が挙げら
れる。具体的には、ジメチルカーボネート、メチルエチ
ルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカー
ボネート、プロピレンカーボネート、エチレングリコー
ルジメチルカーボネート、プロピレングリコールジメチ
ルカーボネート、エチレングリコールジエチルカーボネ
ート、ビニレンカーボネート等のカーボネート類、γ−
ブチルラクトン等のラクトン類、ジメトキシエタン、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、１，４−ジオキサンなどのエーテル
類、スルホラン、３−メチルスルホラン等のスルホラン
類、１．３−ジオキソラン等のジオキソラン類、４−メ
チル−２−ペンタノン等のケトン類、アセトニトリル、
ピロピオニトリル、パレロニトリル、ベンソニトリル等
のニトリル類、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化
炭化水素類、その他のメチルフォルメート、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられ、ま
た、これらの複数の混合物であっても良い。これらの有
機溶媒のうち、特に、カーボネート類、エーテル類から
なる群より選ばれた一種以上の非水溶媒を用いることに
より、支持塩の溶解性、誘電率および粘度において優
れ、リチウム充放電効率も高いので、好ましい。
としては、非水電解液電池の電解液に用いることができ
る有機溶媒であれば特に限定されない。たとえば、カー
ボネイト化合物、ラクトン化合物、エーテル化合物、ス
ルホラン化合物、ジオキソラン化合物、ケトン化合物、
ニトリル化合物、ハロゲン化炭化水素化合物等が挙げら
れる。具体的には、ジメチルカーボネート、メチルエチ
ルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカー
ボネート、プロピレンカーボネート、エチレングリコー
ルジメチルカーボネート、プロピレングリコールジメチ
ルカーボネート、エチレングリコールジエチルカーボネ
ート、ビニレンカーボネート等のカーボネート類、γ−
ブチルラクトン等のラクトン類、ジメトキシエタン、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、１，４−ジオキサンなどのエーテル
類、スルホラン、３−メチルスルホラン等のスルホラン
類、１．３−ジオキソラン等のジオキソラン類、４−メ
チル−２−ペンタノン等のケトン類、アセトニトリル、
ピロピオニトリル、パレロニトリル、ベンソニトリル等
のニトリル類、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化
炭化水素類、その他のメチルフォルメート、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられ、ま
た、これらの複数の混合物であっても良い。これらの有
機溶媒のうち、特に、カーボネート類、エーテル類から
なる群より選ばれた一種以上の非水溶媒を用いることに
より、支持塩の溶解性、誘電率および粘度において優
れ、リチウム充放電効率も高いので、好ましい。
【００２５】トリアゾール類は、トリアゾール骨格を有
する化合物で、トリアゾールおよびトリアゾール誘導体
のうちから選ばれる少なくとも１種以上の化合物（の混
合物）である。そのなかでも、好ましいトリアゾール類
としては、１，２，３−ベンゾトリアゾール、１，２，
４−トリアゾール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾ
ールから選ばれる少なくとも１種以上の化合物（の混合
物）が挙げられる。
する化合物で、トリアゾールおよびトリアゾール誘導体
のうちから選ばれる少なくとも１種以上の化合物（の混
合物）である。そのなかでも、好ましいトリアゾール類
としては、１，２，３−ベンゾトリアゾール、１，２，
４−トリアゾール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾ
ールから選ばれる少なくとも１種以上の化合物（の混合
物）が挙げられる。
【００２６】トリアゾール類の有機溶媒への添加濃度
は、５〜５０ｍｍｏｌ／ｄｍ3の濃度範囲で添加するこ
とが効果的である。これより少ないと本発明の効果が低
下し、また、これより多いと電解液本来の機能を阻害す
る場合があるからである。より好ましい添加濃度として
は、１０〜３０ｍｍｏｌ／ｄｍ3添加させる。
は、５〜５０ｍｍｏｌ／ｄｍ3の濃度範囲で添加するこ
とが効果的である。これより少ないと本発明の効果が低
下し、また、これより多いと電解液本来の機能を阻害す
る場合があるからである。より好ましい添加濃度として
は、１０〜３０ｍｍｏｌ／ｄｍ3添加させる。
【００２７】以上のように、本実施形態の電池用電解液
によると、負極にリチウムもしくはリチウム合金を用い
ても充放電電流密度に依存することなくサイクル特性の
良好な電池特性を達成できるという効果を有する。 （非水電解液二次電池）本発明の非水電解液二次電池
は、その形状には特に制限を受けず、コイン型、円筒
型、角型等、種々の形状の電池として使用できる。
によると、負極にリチウムもしくはリチウム合金を用い
ても充放電電流密度に依存することなくサイクル特性の
良好な電池特性を達成できるという効果を有する。 （非水電解液二次電池）本発明の非水電解液二次電池
は、その形状には特に制限を受けず、コイン型、円筒
型、角型等、種々の形状の電池として使用できる。
【００２８】本実施形態では、とりあえず、図１に示す
ようなコイン型の非水電解液二次電池に基づいて説明を
行う。本実施形態の非水電解液二次電池は、ガスケット
７を介して接合された正極ケース４と負極ケース５との
内部にセパレータ６を介して接合された正極１と負極２
と空隙を満たす電解液３とからなる。正極１と正極ケー
ス４とについて、そして負極２と負極ケース５とについ
ては、それぞれ電気的に接合されている。
ようなコイン型の非水電解液二次電池に基づいて説明を
行う。本実施形態の非水電解液二次電池は、ガスケット
７を介して接合された正極ケース４と負極ケース５との
内部にセパレータ６を介して接合された正極１と負極２
と空隙を満たす電解液３とからなる。正極１と正極ケー
ス４とについて、そして負極２と負極ケース５とについ
ては、それぞれ電気的に接合されている。
【００２９】正極１については、リチウムイオンを充電
時には放出し、かつ放電時には吸蔵することができれ
ば、その材料構成で特に限定されるものではなく、公知
の材料構成のものを用いることができる。特に、正極活
物質、導電材および結着材を混合して得られた合剤が集
電体に塗布されてなるものを用いることが好ましい。
時には放出し、かつ放電時には吸蔵することができれ
ば、その材料構成で特に限定されるものではなく、公知
の材料構成のものを用いることができる。特に、正極活
物質、導電材および結着材を混合して得られた合剤が集
電体に塗布されてなるものを用いることが好ましい。
【００３０】正極活物質には、その活物質の種類で特に
限定されるものではなく、公知の活物質を用いることが
できる。たとえば、ＴｉＳ2 、ＴｉＳ3 、ＭｏＳ3 、Ｆ
ｅＳ 2 、Ｌｉ(1-X) ＭｎＯ2 、Ｌｉ(1-X) Ｍｎ2 Ｏ4 、
Ｌｉ(1-X) ＣｏＯ2 、Ｌｉ(1 -X) ＮｉＯ2 、Ｖ2 Ｏ3 等
が挙げられる。なお、該正極活物質の例示におけるＸは
０〜１の数を示す。
限定されるものではなく、公知の活物質を用いることが
できる。たとえば、ＴｉＳ2 、ＴｉＳ3 、ＭｏＳ3 、Ｆ
ｅＳ 2 、Ｌｉ(1-X) ＭｎＯ2 、Ｌｉ(1-X) Ｍｎ2 Ｏ4 、
Ｌｉ(1-X) ＣｏＯ2 、Ｌｉ(1 -X) ＮｉＯ2 、Ｖ2 Ｏ3 等
が挙げられる。なお、該正極活物質の例示におけるＸは
０〜１の数を示す。
【００３１】そのなかでも、ＬｉＣｏＯ2や、ＬｉＮｉ
Ｏ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4などのリチウムおよび遷移金属の複
合酸化物は、電子とリチウムイオンの拡散性能に優れる
など活物質の性能に優れる。そのため、このようなリチ
ウムおよび遷移金属の複合酸化物を正極活物質に用いれ
ば、高い充放電効率と良好なサイクル特性とが得られ
る。特に、ＬｉＭｎ2Ｏ4を用いれば、そのマンガンの資
源が豊富であることから低コスト化を図ることができ
る。
Ｏ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4などのリチウムおよび遷移金属の複
合酸化物は、電子とリチウムイオンの拡散性能に優れる
など活物質の性能に優れる。そのため、このようなリチ
ウムおよび遷移金属の複合酸化物を正極活物質に用いれ
ば、高い充放電効率と良好なサイクル特性とが得られ
る。特に、ＬｉＭｎ2Ｏ4を用いれば、そのマンガンの資
源が豊富であることから低コスト化を図ることができ
る。
【００３２】また、負極２は、電池容量に優れるリチウ
ムもしくはリチウム合金を使用する。
ムもしくはリチウム合金を使用する。
【００３３】電解液３には、本発明の電池用電解液と同
じ形態の電解液を使用することができる。
じ形態の電解液を使用することができる。
【００３４】正極ケース４、および負極ケース５は、特
に限定されるものではなく、公知の材料、形態で作成す
ることができる。
に限定されるものではなく、公知の材料、形態で作成す
ることができる。
【００３５】セパレータ６は、正極１および負極２を電
気的に絶縁し、電解液３を保持する役割を果たすもので
ある。たとえば、ポリエチレン等の微多孔質膜を用いれ
ばよい。なおセパレータ６は、正極１と負極２との絶縁
を担保するため、正極１および負極２よりもさらに大き
いものとするのが好ましい。
気的に絶縁し、電解液３を保持する役割を果たすもので
ある。たとえば、ポリエチレン等の微多孔質膜を用いれ
ばよい。なおセパレータ６は、正極１と負極２との絶縁
を担保するため、正極１および負極２よりもさらに大き
いものとするのが好ましい。
【００３６】ガスケット７は、ケース４、５の間の電気
的な絶縁と、ケース４、５内の密閉性とを担保するもの
である。たとえば、ポリプロピレン等の電解液にたいし
て、化学的、電気的に安定な高分子等から構成できる。
的な絶縁と、ケース４、５内の密閉性とを担保するもの
である。たとえば、ポリプロピレン等の電解液にたいし
て、化学的、電気的に安定な高分子等から構成できる。
【００３７】上記構成からなる本発明の非水電池の製造
方法について説明する。
方法について説明する。
【００３８】コイン型電池の作製方法の例を以下に述べ
る。正極としては、正極活物質としてのＬｉＭｎ2Ｏ4と
導電材としてのグラファイトと結着材としてのポリフッ
化ビニリデンとを混合して、正極材料とする。この正極
材料を分散材としてのＮ−メチル−２−ピロリドンに分
散させ、スラリー状とする。このスラリーをアルミニウ
ム製の正極集電体に塗布し、乾燥後、プレス成型して、
電極とする。負極は、リチウム箔を円形に打ち抜き、使
用する。正極と負極とをセパレータとしてのポリエチレ
ン製のフィルムを介し、ケース内に内接し、前述の電池
用電解液を満たした後、ケース４、５を圧接・接合し
て、コイン型電池を作製することができる。
る。正極としては、正極活物質としてのＬｉＭｎ2Ｏ4と
導電材としてのグラファイトと結着材としてのポリフッ
化ビニリデンとを混合して、正極材料とする。この正極
材料を分散材としてのＮ−メチル−２−ピロリドンに分
散させ、スラリー状とする。このスラリーをアルミニウ
ム製の正極集電体に塗布し、乾燥後、プレス成型して、
電極とする。負極は、リチウム箔を円形に打ち抜き、使
用する。正極と負極とをセパレータとしてのポリエチレ
ン製のフィルムを介し、ケース内に内接し、前述の電池
用電解液を満たした後、ケース４、５を圧接・接合し
て、コイン型電池を作製することができる。
【００３９】図２は、本実施形態における円筒型の非水
電解液二次電池の概念図であり、図２ａは電池の断面斜
視模式図であり、図２ｂは電極部分を示す説明模式図を
示す。図２に示す円筒型の非水電解液二次電池について
の製造方法について、さらに、説明する。
電解液二次電池の概念図であり、図２ａは電池の断面斜
視模式図であり、図２ｂは電極部分を示す説明模式図を
示す。図２に示す円筒型の非水電解液二次電池について
の製造方法について、さらに、説明する。
【００４０】円筒型非水電解液二次電池１０は、コイン
型で使用したのと同じ正極と、同等の材料から形成され
た負極集電体にリチウム箔を圧着して形成した負極と
を、シート形状として、両者をセパレータを介して積層
し、渦巻き型に多数回巻き回して巻回体として、所定の
円筒状のケース内に収納したものである。
型で使用したのと同じ正極と、同等の材料から形成され
た負極集電体にリチウム箔を圧着して形成した負極と
を、シート形状として、両者をセパレータを介して積層
し、渦巻き型に多数回巻き回して巻回体として、所定の
円筒状のケース内に収納したものである。
【００４１】すなわち、電極の構成は、図２ｂに示すよ
うに負極集電体１２上に圧着形成されたリチウム箔１１
と、正極集電体１４に形成された正極合剤１３とが合剤
面が相対するように配置され、その間にセパレータ１６
と電解液１５が介在して巻き回して巻回体とし絶縁板を
介して図２ａに示す電池缶の中に収納されて構成され
る。
うに負極集電体１２上に圧着形成されたリチウム箔１１
と、正極集電体１４に形成された正極合剤１３とが合剤
面が相対するように配置され、その間にセパレータ１６
と電解液１５が介在して巻き回して巻回体とし絶縁板を
介して図２ａに示す電池缶の中に収納されて構成され
る。
【００４２】この巻回体の負極集電体１２端部には負極
リード１２’が溶接され端部にニッケル製の負極端子１
８が電流遮断用薄板２２を介してを介してケース２１に
溶接される。一方、正極集電体１４に溶接された正極リ
ード１４’には端部にアルミニウム製の正極端子１７が
取り付けられ、電流遮断用薄板２２を介して電池蓋とし
て固定される。その結果、ケース２１の底部が負極端子
部１８となり、ケースの蓋部分が正極の端子部１７とな
る。ケース２１に収納された巻回体には、上記の非水電
解液１５が注入されガスケット２３で密封され安全蓋２
４を配備され、大きさが直径１８mm、高さ６５mmの円筒
型非水電解液二次電池が形成できる。
リード１２’が溶接され端部にニッケル製の負極端子１
８が電流遮断用薄板２２を介してを介してケース２１に
溶接される。一方、正極集電体１４に溶接された正極リ
ード１４’には端部にアルミニウム製の正極端子１７が
取り付けられ、電流遮断用薄板２２を介して電池蓋とし
て固定される。その結果、ケース２１の底部が負極端子
部１８となり、ケースの蓋部分が正極の端子部１７とな
る。ケース２１に収納された巻回体には、上記の非水電
解液１５が注入されガスケット２３で密封され安全蓋２
４を配備され、大きさが直径１８mm、高さ６５mmの円筒
型非水電解液二次電池が形成できる。
【００４３】なお、円筒型電池の作製方法は、上述と同
様の方法で、正極、負極、電解液を作製し、厚さ２５μ
ｍの微孔ポリエチレン製フィルムをセパレータとし、前
述の正極および負極を順々積層してから渦巻き型に多数
回巻回すことにより巻回体を形成する。次に電池缶の底
部に絶縁体を挿入し、上記巻回体を収納した。そして、
負極、正極の端子を電池缶の底および蓋に接続させ上述
の非水電解液を、上述のようにして作製した電池缶に注
入し、密封することで円筒型非水電解液二次電池を作製
できる。
様の方法で、正極、負極、電解液を作製し、厚さ２５μ
ｍの微孔ポリエチレン製フィルムをセパレータとし、前
述の正極および負極を順々積層してから渦巻き型に多数
回巻回すことにより巻回体を形成する。次に電池缶の底
部に絶縁体を挿入し、上記巻回体を収納した。そして、
負極、正極の端子を電池缶の底および蓋に接続させ上述
の非水電解液を、上述のようにして作製した電池缶に注
入し、密封することで円筒型非水電解液二次電池を作製
できる。
【００４４】以上のように、本実施形態の非水電解液二
次電池によると、負極にリチウムもしくはリチウム合金
を用いても充放電電流密度に依存することなくサイクル
特性の良好な電池特性をもつという効果を有する。
次電池によると、負極にリチウムもしくはリチウム合金
を用いても充放電電流密度に依存することなくサイクル
特性の良好な電池特性をもつという効果を有する。
【００４５】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。しかしながら、本発明は下記の実施例に限定さ
れるものではない。
明する。しかしながら、本発明は下記の実施例に限定さ
れるものではない。
【００４６】（実施例１）有機溶媒としてのエチレンカ
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させた。そして、ト
リアゾール類としての１，２，３−ベンゾトリアゾール
を１０ｍｍｏｌ／ｄｍ3 の濃度となるように、溶解させ
たものを非水電解液として、以下の方法でリチウム充放
電効率測定用セルを作製した。
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させた。そして、ト
リアゾール類としての１，２，３−ベンゾトリアゾール
を１０ｍｍｏｌ／ｄｍ3 の濃度となるように、溶解させ
たものを非水電解液として、以下の方法でリチウム充放
電効率測定用セルを作製した。
【００４７】〈リチウム充放電効率測定用セルの作製方
法〉リチウム充放電効率測定には、図３のコイン型セル
を使用する。作用極６０には、厚さ１００μｍのリチウ
ム箔を直径１５ｍｍに打ち抜いて使用し、対極５０に
は、厚さ４００μｍのリチウム箔を直径１５ｍｍに打ち
抜いて使用した。これらリチウム箔をケースに圧着し、
厚さ４０μｍのポリエチレン製のフィルム７０を介し、
非水電解液を含有させてリチウム充放電効率測定用セル
とした。
法〉リチウム充放電効率測定には、図３のコイン型セル
を使用する。作用極６０には、厚さ１００μｍのリチウ
ム箔を直径１５ｍｍに打ち抜いて使用し、対極５０に
は、厚さ４００μｍのリチウム箔を直径１５ｍｍに打ち
抜いて使用した。これらリチウム箔をケースに圧着し、
厚さ４０μｍのポリエチレン製のフィルム７０を介し、
非水電解液を含有させてリチウム充放電効率測定用セル
とした。
【００４８】（実施例２）有機溶媒としてのエチレンカ
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させる。そして、ト
リアゾール類としての１，２，３−ベンゾトリアゾール
を３０ｍｍｏｌ／ｄｍ3 の濃度に溶解させたものを非水
電解液として、実施例１と同様の作成方法で図３に示す
リチウム充放電効率測定用セルを作製した。
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させる。そして、ト
リアゾール類としての１，２，３−ベンゾトリアゾール
を３０ｍｍｏｌ／ｄｍ3 の濃度に溶解させたものを非水
電解液として、実施例１と同様の作成方法で図３に示す
リチウム充放電効率測定用セルを作製した。
【００４９】（実施例３）有機溶媒としてのエチレンカ
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させる。そして、ト
リアゾール類としての１，２，３−ベンゾトリアゾール
を５０ｍｍｏｌ／ｄｍ3 の濃度に溶解させたものを非水
電解液として、実施例１と同様の作成方法で図３に示す
リチウム充放電効率測定用セルを作製した。
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させる。そして、ト
リアゾール類としての１，２，３−ベンゾトリアゾール
を５０ｍｍｏｌ／ｄｍ3 の濃度に溶解させたものを非水
電解液として、実施例１と同様の作成方法で図３に示す
リチウム充放電効率測定用セルを作製した。
【００５０】（実施例４）有機溶媒としてのエチレンカ
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させる。そして、ト
リアゾール類としての１，２，４−トリアゾールを３０
ｍｍｏｌ／ｄｍ3 の濃度に溶解させたものを非水電解液
として、実施例１と同様の作成方法で図３に示すリチウ
ム充放電効率測定用セルを作製した。
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させる。そして、ト
リアゾール類としての１，２，４−トリアゾールを３０
ｍｍｏｌ／ｄｍ3 の濃度に溶解させたものを非水電解液
として、実施例１と同様の作成方法で図３に示すリチウ
ム充放電効率測定用セルを作製した。
【００５１】（実施例５）有機溶媒としてのエチレンカ
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させる。そして、ト
リアゾール類としての３−アミノ−１，２，４−トリア
ゾールを３０ｍｍｏｌ／ｄｍ3 の濃度に溶解させたもの
を非水電解液として、実施例１と同様の作成方法で図３
に示すリチウム充放電効率測定用セルを作製した。
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させる。そして、ト
リアゾール類としての３−アミノ−１，２，４−トリア
ゾールを３０ｍｍｏｌ／ｄｍ3 の濃度に溶解させたもの
を非水電解液として、実施例１と同様の作成方法で図３
に示すリチウム充放電効率測定用セルを作製した。
【００５２】（比較例１）有機溶媒としてのエチレンカ
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させたものを非水電
解液として、実施例１と同様の作成方法で図３に示すリ
チウム充放電効率測定用セルを作製した。
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させたものを非水電
解液として、実施例１と同様の作成方法で図３に示すリ
チウム充放電効率測定用セルを作製した。
【００５３】（比較例２）有機溶媒としてのエチレンカ
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させる。そして、ト
リアゾール類としての１，２，３−ベンゾトリアゾール
を３ｍｍｏｌ／ｄｍ3 の濃度に溶解させたものを非水電
解液として、実施例１と同様の作成方法で図３に示すリ
チウム充放電効率測定用セルを作製した。
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させる。そして、ト
リアゾール類としての１，２，３−ベンゾトリアゾール
を３ｍｍｏｌ／ｄｍ3 の濃度に溶解させたものを非水電
解液として、実施例１と同様の作成方法で図３に示すリ
チウム充放電効率測定用セルを作製した。
【００５４】（比較例３）有機溶媒としてのエチレンカ
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させる。そして、ト
リアゾール類としての１，２，３−ベンゾトリアゾール
を１００ｍｍｏｌ／ｄｍ3 の濃度に溶解させたものを非
水電解液として、実施例１と同様の作成方法で図３に示
すリチウム充放電効率測定用セルを作製した。
ーボネートとテトラヒドロピランの等体積混合溶媒に、
有機支持塩としてのＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2を０．９ｍ
ｏｌ／ｄｍ3の濃度に溶解させ、さらに、ＬｉＰＦ6を
０．１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させる。そして、ト
リアゾール類としての１，２，３−ベンゾトリアゾール
を１００ｍｍｏｌ／ｄｍ3 の濃度に溶解させたものを非
水電解液として、実施例１と同様の作成方法で図３に示
すリチウム充放電効率測定用セルを作製した。
【００５５】（リチウム充放電効率測定試験）作用極か
ら０．６ｍＡ／ｃｍ2の定電流密度で、電荷量７．５Ｃ
／ｃｍ2 のリチウムを溶出（放電）させた。次に、対極
から作用極に対して、定電流密度で、電荷量７．５Ｃ／
ｃｍ2 のリチウムを析出（充電）させた。電流密度は
０．２ｍＡ／ｃｍ2、０．３ｍＡ／ｃｍ2、０．６ｍＡ／
ｃｍ2の３水準で測定した。この充放電を２０サイクル
繰り返した後に、０．６ｍＡ／ｃｍ2の定電流密度で、
終止電圧を１Ｖとして、作用極上に残った電気化学的に
活性なリチウム容量を測定した。その結果から次式を用
いてリチウム充放電効率を測定した。
ら０．６ｍＡ／ｃｍ2の定電流密度で、電荷量７．５Ｃ
／ｃｍ2 のリチウムを溶出（放電）させた。次に、対極
から作用極に対して、定電流密度で、電荷量７．５Ｃ／
ｃｍ2 のリチウムを析出（充電）させた。電流密度は
０．２ｍＡ／ｃｍ2、０．３ｍＡ／ｃｍ2、０．６ｍＡ／
ｃｍ2の３水準で測定した。この充放電を２０サイクル
繰り返した後に、０．６ｍＡ／ｃｍ2の定電流密度で、
終止電圧を１Ｖとして、作用極上に残った電気化学的に
活性なリチウム容量を測定した。その結果から次式を用
いてリチウム充放電効率を測定した。
【００５６】リチウム充放電効率（％）＝１００×（１
−１／ＦＯＭ） ＦＯＭ＝（充放電を繰り返した場合の充電容量の総和）
／｛（充填したリチウム容量）−（残った電気化学的に
活性なリチウム容量）｝ （結果）実施例１〜５、比較例１〜３のリチウム充放電
効率測定結果を表１にまとめる。
−１／ＦＯＭ） ＦＯＭ＝（充放電を繰り返した場合の充電容量の総和）
／｛（充填したリチウム容量）−（残った電気化学的に
活性なリチウム容量）｝ （結果）実施例１〜５、比較例１〜３のリチウム充放電
効率測定結果を表１にまとめる。
【００５７】
【表１】
【００５８】比較例１では、添加剤を含有していないた
めに、充放電電流密度が増加するにつれ、リチウム充放
電効率が低下した。また、比較例３では、３ｍｍｏｌ／
ｄｍ 3 の１，２，３−ベンゾトリアゾールを添加してい
るものの添加量が少ないために被膜形成が充分でなく、
比較例１と同様に、リチウム充放電効率の低下の防止効
果は充分でなかった。
めに、充放電電流密度が増加するにつれ、リチウム充放
電効率が低下した。また、比較例３では、３ｍｍｏｌ／
ｄｍ 3 の１，２，３−ベンゾトリアゾールを添加してい
るものの添加量が少ないために被膜形成が充分でなく、
比較例１と同様に、リチウム充放電効率の低下の防止効
果は充分でなかった。
【００５９】これに対し、１，２，３−ベンゾトリアゾ
ールを１０〜５０ｍｍｏｌ／ｄｍ3添加した実施例１〜
３では、トリアゾール類の効果が発現され、比較例１よ
りもリチウム充放電効率が高く、充電電流密度が増加し
ても、リチウム充放電効率の低下が少なかった。
ールを１０〜５０ｍｍｏｌ／ｄｍ3添加した実施例１〜
３では、トリアゾール類の効果が発現され、比較例１よ
りもリチウム充放電効率が高く、充電電流密度が増加し
ても、リチウム充放電効率の低下が少なかった。
【００６０】しかしながら、１００ｍｍｏｌ／ｄｍ3 の
１，２，３−ベンゾトリアゾールを添加した比較例３で
は、リチウム充放電効率の低下を防止する効果は充分で
なかった。この原因は、添加量が過剰であるために負極
表面で副反応が発生して、リチウムが消費されてしまう
ためと推定される。
１，２，３−ベンゾトリアゾールを添加した比較例３で
は、リチウム充放電効率の低下を防止する効果は充分で
なかった。この原因は、添加量が過剰であるために負極
表面で副反応が発生して、リチウムが消費されてしまう
ためと推定される。
【００６１】以上の結果より、リチウム充放電効率を向
上させ、かつ、充電電流密度依存性を低減するための添
加剤の添加量は、５〜５０ｍｍｏｌ／ｄｍ3 が適当であ
るといえる。
上させ、かつ、充電電流密度依存性を低減するための添
加剤の添加量は、５〜５０ｍｍｏｌ／ｄｍ3 が適当であ
るといえる。
【００６２】また、実施例４、５では、添加剤として、
１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−１，２−４−
トリアゾールをそれぞれ３０ｍｍｏｌ／ｄｍ3 添加し
た。同添加濃度の実施例２と同様に、比較例１よりも充
放電効率が高く、充電電流密度が増加しても、リチウム
充放電効率の低下が少なかった。
１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−１，２−４−
トリアゾールをそれぞれ３０ｍｍｏｌ／ｄｍ3 添加し
た。同添加濃度の実施例２と同様に、比較例１よりも充
放電効率が高く、充電電流密度が増加しても、リチウム
充放電効率の低下が少なかった。
【図１】本実施形態の非水電解液二次電池を概略的に示
す電池の縦断面図である。
す電池の縦断面図である。
【図２】本実施形態の非水電解液二次電池の概略を示す
円筒型電池の説明図であり、２ａは筒型電池の断面斜視
図であり、２ｂは電極部分を説明する説明模式図であ
る。
円筒型電池の説明図であり、２ａは筒型電池の断面斜視
図であり、２ｂは電極部分を説明する説明模式図であ
る。
【図３】本実施例の充放電効率試験に用いたセルの縦断
面図である。
面図である。
１：正極 ２：負極 ３：非水電解液 ４：正極
ケース ５：負極ケース ６：セパレータ ７：
ガスケット １０：円筒型電池 １１：リチウム箔 １２：負極
集電体 １２’：負極リード １３：正極合剤
１４：正極集電体 １４’：正極リード １５：電解液 １６：セパレータ １７：正極端子
１８：負極端子部 ５０：対極 ６０：作用極 ７０：ポリエチレン製
フィルム（セパレータ）
ケース ５：負極ケース ６：セパレータ ７：
ガスケット １０：円筒型電池 １１：リチウム箔 １２：負極
集電体 １２’：負極リード １３：正極合剤
１４：正極集電体 １４’：正極リード １５：電解液 １６：セパレータ １７：正極端子
１８：負極端子部 ５０：対極 ６０：作用極 ７０：ポリエチレン製
フィルム（セパレータ）
Claims (5)
- 【請求項１】 リチウムイオンの吸蔵および放出が可能
な正極とリチウムもしくはリチウム合金からなる負極と
を用いた非水電解液電池用の有機溶媒に有機支持塩を溶
解させてなる電池用電解液であって、 前記有機溶媒は、トリアゾール類を含有することを特徴
とする電池用電解液。 - 【請求項２】 前記有機支持塩は、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣXＦ
2x+1）（ＳＯ2ＣyＦ2y +1）：（ｘ、ｙは各々１〜４の整
数を表す。ただし、ｘ＋ｙは３〜８の範囲である。）で
表される有機リチウム塩から選ばれる少なくとも１種以
上の化合物を含む請求項１に記載の電池用電解液。 - 【請求項３】 前記トリアゾール類は、１，２，３−ベ
ンゾトリアゾール、１，２，４−トリアゾール、３−ア
ミノ−１，２，４−トリアゾールから選ばれる少なくと
も１種以上の化合物を含む請求項１に記載の電池用電解
液。 - 【請求項４】 前記有機溶媒には、前記トリアゾール類
が５〜５０ｍｍｏｌ／ｄｍ3添加されている請求項１に
記載の電池用電解液 - 【請求項５】 リチウムイオンの放出および吸蔵が可能
な正極と、リチウムもしくはリチウム合金からなる負極
と、該正極および該負極の間に介在し有機溶媒に有機支
持塩を溶解させてなる電解液とを備える非水電解液二次
電池であって、 前記電解液は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の電
池用電解液であることを特徴とする非水電解液二次電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33150399A JP4599639B2 (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33150399A JP4599639B2 (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 非水電解液二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001148257A true JP2001148257A (ja) | 2001-05-29 |
| JP4599639B2 JP4599639B2 (ja) | 2010-12-15 |
Family
ID=18244375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33150399A Expired - Fee Related JP4599639B2 (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4599639B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007059201A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Denso Corp | 非水電解液二次電池 |
| WO2009091138A2 (en) | 2008-01-18 | 2009-07-23 | Lg Chem, Ltd. | Electrolyte having eutectic mixture and electrochemical device containing the same |
| WO2011129053A1 (ja) * | 2010-04-12 | 2011-10-20 | 三洋化成工業株式会社 | 電極保護膜形成剤及び電解液 |
| WO2013018212A1 (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-07 | 日立ビークルエナジー株式会社 | リチウムイオン二次電池用電解液、及びそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
| KR20190103453A (ko) * | 2017-03-17 | 2019-09-04 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | 비수계 전해액, 비수계 이차 전지, 셀 팩, 및 하이브리드 시스템 |
| CN112640180A (zh) * | 2019-06-28 | 2021-04-09 | 旭化成株式会社 | 非水系电解液及非水系二次电池 |
| EP4358218A4 (en) * | 2022-07-08 | 2024-08-28 | Contemporary Amperex Technology Co Ltd | ELECTROLYTIC SOLUTION AND LITHIUM-ION BATTERY COMPRISING IT |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0487155A (ja) * | 1990-07-26 | 1992-03-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水系電解液電池 |
| JPH09139233A (ja) * | 1995-09-13 | 1997-05-27 | Denso Corp | 非水電解液二次電池 |
| JPH09251860A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Fujitsu Ltd | リチウム二次電池用電解液及びリチウム二次電池 |
| JPH1131528A (ja) * | 1997-07-10 | 1999-02-02 | Mitsubishi Chem Corp | リチウム二次電池用電解液 |
| JPH11307122A (ja) * | 1998-04-24 | 1999-11-05 | Yuasa Corp | リチウム二次電池 |
-
1999
- 1999-11-22 JP JP33150399A patent/JP4599639B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0487155A (ja) * | 1990-07-26 | 1992-03-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水系電解液電池 |
| JPH09139233A (ja) * | 1995-09-13 | 1997-05-27 | Denso Corp | 非水電解液二次電池 |
| JPH09251860A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Fujitsu Ltd | リチウム二次電池用電解液及びリチウム二次電池 |
| JPH1131528A (ja) * | 1997-07-10 | 1999-02-02 | Mitsubishi Chem Corp | リチウム二次電池用電解液 |
| JPH11307122A (ja) * | 1998-04-24 | 1999-11-05 | Yuasa Corp | リチウム二次電池 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007059201A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Denso Corp | 非水電解液二次電池 |
| US8715866B2 (en) | 2008-01-18 | 2014-05-06 | Lg Chem, Ltd. | Electrolyte having eutectic mixture of hetero cyclic compound and lithium salt and electrochemical device containing the same |
| WO2009091138A2 (en) | 2008-01-18 | 2009-07-23 | Lg Chem, Ltd. | Electrolyte having eutectic mixture and electrochemical device containing the same |
| EP2245694A2 (en) * | 2008-01-18 | 2010-11-03 | LG Chem, Ltd. | Electrolyte having eutectic mixture and electrochemical device containing the same |
| JP2011512002A (ja) * | 2008-01-18 | 2011-04-14 | エルジー・ケム・リミテッド | 共融混合物を含む電解質及びそれを備えた電気化学素子 |
| US9711823B2 (en) | 2008-01-18 | 2017-07-18 | Lg Chem, Ltd. | Electrolyte having eutectic mixture of hetero cyclic compound and lithium salt and electrochemical device containing the same |
| EP2245694A4 (en) * | 2008-01-18 | 2013-03-27 | Lg Chemical Ltd | ELECTROLYTE WITH EUTEKTISCHEM MISCH AND ELECTROCHEMICAL DEVICE THEREWITH |
| WO2011129053A1 (ja) * | 2010-04-12 | 2011-10-20 | 三洋化成工業株式会社 | 電極保護膜形成剤及び電解液 |
| WO2013018212A1 (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-07 | 日立ビークルエナジー株式会社 | リチウムイオン二次電池用電解液、及びそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
| KR20190103453A (ko) * | 2017-03-17 | 2019-09-04 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | 비수계 전해액, 비수계 이차 전지, 셀 팩, 및 하이브리드 시스템 |
| KR102321741B1 (ko) * | 2017-03-17 | 2021-11-04 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | 비수계 전해액, 비수계 이차 전지, 셀 팩, 및 하이브리드 시스템 |
| US11515567B2 (en) | 2017-03-17 | 2022-11-29 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Non-aqueous electrolyte solution, non-aqueous secondary battery, cell pack, and hybrid power system |
| CN112640180A (zh) * | 2019-06-28 | 2021-04-09 | 旭化成株式会社 | 非水系电解液及非水系二次电池 |
| JPWO2020262670A1 (ja) * | 2019-06-28 | 2021-09-13 | 旭化成株式会社 | 非水系電解液、及び非水系二次電池 |
| EP3831780A4 (en) * | 2019-06-28 | 2021-12-15 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | WATER-FREE ELECTROLYTE SOLUTION AND WATER-FREE SECONDARY BATTERY |
| EP4358218A4 (en) * | 2022-07-08 | 2024-08-28 | Contemporary Amperex Technology Co Ltd | ELECTROLYTIC SOLUTION AND LITHIUM-ION BATTERY COMPRISING IT |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4599639B2 (ja) | 2010-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3959708B2 (ja) | リチウム電池用正極の製造方法およびリチウム電池用正極 | |
| JP2003168426A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP3287376B2 (ja) | リチウム二次電池とその製造方法 | |
| JPH06181069A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2000182669A (ja) | 電池用電解液および非水電解質二次電池 | |
| JP4366792B2 (ja) | 電池用電解液および非水電解液二次電池 | |
| JP2002008730A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP3419119B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JPH07296849A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP4599639B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2006066298A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP2002231306A (ja) | 電池用電解液および非水電解液電池 | |
| JP2005293960A (ja) | リチウムイオン二次電池用負極およびリチウムイオン二次電池 | |
| JPH11120993A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2000294294A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP4366790B2 (ja) | 電池用電解液および非水電解液二次電池 | |
| JPH09120837A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP3606778B2 (ja) | リチウムイオン二次電池の特性調整方法 | |
| JP3403858B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH10261437A (ja) | ポリマ電解質およびそれを用いたリチウム・ポリマ電池 | |
| JPH0541244A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH113698A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
| JPH0855637A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2003007339A (ja) | 電池の製造方法および電池 | |
| JPH1154122A (ja) | リチウムイオン二次電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060407 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090205 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090910 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091106 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100831 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100913 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |