JP2001243978A - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
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- lithium secondary
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 サイクル特性に優れたリチウム二次電池を提
供すること。 【解決手段】 正極活物質としてリチウム遷移金属を，
負極活物質として黒鉛を，電解液として非水溶媒にリチ
ウム塩を溶解したものを用いてなるリチウム二次電池に
おいて，上記電解液にイミノジアセテート化合物または
イミノジアセテート化合物のアルカリ金属塩を添加して
なる。
供すること。 【解決手段】 正極活物質としてリチウム遷移金属を，
負極活物質として黒鉛を，電解液として非水溶媒にリチ
ウム塩を溶解したものを用いてなるリチウム二次電池に
おいて，上記電解液にイミノジアセテート化合物または
イミノジアセテート化合物のアルカリ金属塩を添加して
なる。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，リチウム二次電池に関する。
【０００２】
【従来技術】近年，ニッケル−カドミウム電池，ニッケ
ル−水素電池に代わって，軽量で高出力のリチウム二次
電池の需要が高まっている。特に高エネルギー密度，高
出力という点から電気自動車用二次電池としての期待が
高まっている。このリチウムイオン二次電池の正極活物
質としてはＬｉＣｏＯ2，ＬｉＭｎ2Ｏ 4などのリチウム
遷移金属酸化物を主体としたものが用いられている。負
極には金属リチウムも用いることができるが，安全性の
観点からリチウムイオンをインターカレート／デインタ
ーカレート可能な炭素を主体とする活物質が有望視され
ている。
ル−水素電池に代わって，軽量で高出力のリチウム二次
電池の需要が高まっている。特に高エネルギー密度，高
出力という点から電気自動車用二次電池としての期待が
高まっている。このリチウムイオン二次電池の正極活物
質としてはＬｉＣｏＯ2，ＬｉＭｎ2Ｏ 4などのリチウム
遷移金属酸化物を主体としたものが用いられている。負
極には金属リチウムも用いることができるが，安全性の
観点からリチウムイオンをインターカレート／デインタ
ーカレート可能な炭素を主体とする活物質が有望視され
ている。
【０００３】
【解決しようとする課題】リチウムイオン二次電池の特
徴のひとつとして，電解液中の不純物に敏感に反応し，
サイクル特性や保存特性が悪化することがあげられる。
したがって，電解液の精製には高度な技術を要し，コス
トの点で，電池全体に対する電解液の割合が割高になっ
ているのが現状である。さらに，電池組み付け後，電池
内部で起こりうる，正極活物質からの遷移金属イオンの
溶出は不可避なものである。例えば，活物質にマンガン
酸リチウムを使用した場合，マンガンイオンの電解液へ
の溶出が考えられる。また，集電体や電池缶から電解液
中に遷移金属イオンが溶出することも考えられる。
徴のひとつとして，電解液中の不純物に敏感に反応し，
サイクル特性や保存特性が悪化することがあげられる。
したがって，電解液の精製には高度な技術を要し，コス
トの点で，電池全体に対する電解液の割合が割高になっ
ているのが現状である。さらに，電池組み付け後，電池
内部で起こりうる，正極活物質からの遷移金属イオンの
溶出は不可避なものである。例えば，活物質にマンガン
酸リチウムを使用した場合，マンガンイオンの電解液へ
の溶出が考えられる。また，集電体や電池缶から電解液
中に遷移金属イオンが溶出することも考えられる。
【０００４】リチウムマンガンスピネルを活物質として
用いる電池において，特開平１１−３３９８０３や特開
平１１−２８１７１３にあるように，正極からのマンガ
ンの溶出を抑制する方法として，マンガンの一部をリチ
ウム，アルミニウム，ニッケル，コバルトなどの異原子
で置換する方法が知られている。しかしながらリチウム
マンガンスピネルの一部を異原子で置換しても，マンガ
ンの溶出を十分に抑制することはできない。
用いる電池において，特開平１１−３３９８０３や特開
平１１−２８１７１３にあるように，正極からのマンガ
ンの溶出を抑制する方法として，マンガンの一部をリチ
ウム，アルミニウム，ニッケル，コバルトなどの異原子
で置換する方法が知られている。しかしながらリチウム
マンガンスピネルの一部を異原子で置換しても，マンガ
ンの溶出を十分に抑制することはできない。
【０００５】また，特開平１１−２５０９９３では，マ
ンガンの溶出を抑制するために，マンガンより溶媒和し
やすいカルシウムやホウ素等のイオンを電解液に添加す
る方法が報告されている。しかしながら，これらのイオ
ンはリチウムイオンよりも酸化還元電位が貴であるた
め，リチウム二次電池の系内では負極上に析出してしま
う。
ンガンの溶出を抑制するために，マンガンより溶媒和し
やすいカルシウムやホウ素等のイオンを電解液に添加す
る方法が報告されている。しかしながら，これらのイオ
ンはリチウムイオンよりも酸化還元電位が貴であるた
め，リチウム二次電池の系内では負極上に析出してしま
う。
【０００６】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，サイクル特性に優れたリチウム二次電池
を提供しようとするものである。
されたもので，サイクル特性に優れたリチウム二次電池
を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，正極活物
質としてリチウム遷移金属を，負極活物質として黒鉛
を，電解液として非水溶媒にリチウム塩を溶解したもの
を用いてなるリチウム二次電池において，上記電解液に
イミノジアセテート化合物またはイミノジアセテート化
合物のアルカリ金属塩を添加してなることを特徴とする
リチウム二次電池にある。
質としてリチウム遷移金属を，負極活物質として黒鉛
を，電解液として非水溶媒にリチウム塩を溶解したもの
を用いてなるリチウム二次電池において，上記電解液に
イミノジアセテート化合物またはイミノジアセテート化
合物のアルカリ金属塩を添加してなることを特徴とする
リチウム二次電池にある。
【０００８】本発明において最も注目すべきことは，電
解液にイミノジアセテート化合物またはイミノジアセテ
ート化合物のアルカリ金属塩が添加してあることであ
る。また，イミノジアセテート化合物またはイミノジア
セテート化合物のアルカリ金属塩は，分子内に図１に示
す構造を１または複数有している化合物である。なお，
図１において，Ｍは水素またはアルカリ金属元素であ
る。具体例としては，図２に示すごとき化学式をもった
化合物が挙げられる。
解液にイミノジアセテート化合物またはイミノジアセテ
ート化合物のアルカリ金属塩が添加してあることであ
る。また，イミノジアセテート化合物またはイミノジア
セテート化合物のアルカリ金属塩は，分子内に図１に示
す構造を１または複数有している化合物である。なお，
図１において，Ｍは水素またはアルカリ金属元素であ
る。具体例としては，図２に示すごとき化学式をもった
化合物が挙げられる。
【０００９】次に，本発明の作用につき説明する。イミ
ノジアセテート化合物，イミノジアセテート化合物のア
ルカリ金属塩は，電解液中に不純物として存在する遷移
金属イオンと包接化合物を形成し，当該イオンを安定化
し化学的に不活性化とすることができる。
ノジアセテート化合物，イミノジアセテート化合物のア
ルカリ金属塩は，電解液中に不純物として存在する遷移
金属イオンと包接化合物を形成し，当該イオンを安定化
し化学的に不活性化とすることができる。
【００１０】図３にイミノジアセテート化合物のアルカ
リ金属塩がビスリチウムメチルイミノジアセテートで，
遷移金属イオンがＭｎ2+である場合についての包接化合
物の形成を化学式で記載した。ここに示すように，イミ
ノジアセテート部位がＭｎ2+を捕獲し包摂化合物を形成
し，一方でＬｉ+を当量放出する。このようにしてＭｎ
2+を安定化し，化学的に不活性化させるのである。この
ように本発明によれば，上述する化合物を電解液に添加
することで，該電解液中に溶出した遷移金属イオンを無
力化することができるので，サイクル特性に優れるリチ
ウム二次電池を得ることができる。
リ金属塩がビスリチウムメチルイミノジアセテートで，
遷移金属イオンがＭｎ2+である場合についての包接化合
物の形成を化学式で記載した。ここに示すように，イミ
ノジアセテート部位がＭｎ2+を捕獲し包摂化合物を形成
し，一方でＬｉ+を当量放出する。このようにしてＭｎ
2+を安定化し，化学的に不活性化させるのである。この
ように本発明によれば，上述する化合物を電解液に添加
することで，該電解液中に溶出した遷移金属イオンを無
力化することができるので，サイクル特性に優れるリチ
ウム二次電池を得ることができる。
【００１１】以上，本発明によれば，サイクル特性に優
れたリチウム二次電池を提供することができる。
れたリチウム二次電池を提供することができる。
【００１２】また，上記電解液に，イミノジアセテート
化合物，イミノジアセテート化合物のアルカリ金属塩を
複数種類添加することもできる。また，電解液へ直接添
加する場合は，１．０ミリモル／リットル以上添加する
ことが好ましい。これより少ないと本発明にかかる効果
が得られなくなるおそれがある。また，電解液に難溶な
化合物を使用する場合は，正極，あるいは負極に添加し
てもよい。また，電解液に懸濁させてもよい。
化合物，イミノジアセテート化合物のアルカリ金属塩を
複数種類添加することもできる。また，電解液へ直接添
加する場合は，１．０ミリモル／リットル以上添加する
ことが好ましい。これより少ないと本発明にかかる効果
が得られなくなるおそれがある。また，電解液に難溶な
化合物を使用する場合は，正極，あるいは負極に添加し
てもよい。また，電解液に懸濁させてもよい。
【００１３】上記正極活物質としては，マンガン酸リチ
ウム，コバルト酸リチウム，ニッケル酸リチウムなどの
いわゆるリチウム遷移金属酸化物を一種，または二種類
以上を混合して用いることができる。但しコストを考え
るとマンガン酸リチウムが望ましい。また結晶の安定性
の向上を図る目的で，正極活物質の遷移金属化合物を，
必要に応じて一部Ｎｉ，Ａｌ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｂなどの異
元素で置換することもできる。
ウム，コバルト酸リチウム，ニッケル酸リチウムなどの
いわゆるリチウム遷移金属酸化物を一種，または二種類
以上を混合して用いることができる。但しコストを考え
るとマンガン酸リチウムが望ましい。また結晶の安定性
の向上を図る目的で，正極活物質の遷移金属化合物を，
必要に応じて一部Ｎｉ，Ａｌ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｂなどの異
元素で置換することもできる。
【００１４】また集電体などにこれら活物質を塗工した
ものを正極として用いる場合には，結着材を混合するこ
ともできる。結着材には，ポリフッ化ビニリデンやカル
ボキシメチルセルロース系ポリマー，ポリフッ化ビニリ
デン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体などを用いる
ことができる。さらに電子移動抵抗を滅ずる目的で黒
鉛，アセチレンブラック，ケッチェンブラック，金属粉
などの導電材を混合することもできる。
ものを正極として用いる場合には，結着材を混合するこ
ともできる。結着材には，ポリフッ化ビニリデンやカル
ボキシメチルセルロース系ポリマー，ポリフッ化ビニリ
デン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体などを用いる
ことができる。さらに電子移動抵抗を滅ずる目的で黒
鉛，アセチレンブラック，ケッチェンブラック，金属粉
などの導電材を混合することもできる。
【００１５】本発明のリチウム二次電池の負極活物質
は，金属リチウム，リチウム合金のほか，炭素材料を用
いることができる。炭素材料の例示として，天然黒鉛，
人造黒鉛，コークス，カーボン繊維などがあげられる。
これらの活物質を一種又は二種以上混合して用いること
ができる。また集電体等に塗工する場合は，結着材を用
いてもよい。この結着材としてポリフッ化ビニリデンや
カルボキシメチルセルロース系ポリマーなどを用いるこ
とができる。
は，金属リチウム，リチウム合金のほか，炭素材料を用
いることができる。炭素材料の例示として，天然黒鉛，
人造黒鉛，コークス，カーボン繊維などがあげられる。
これらの活物質を一種又は二種以上混合して用いること
ができる。また集電体等に塗工する場合は，結着材を用
いてもよい。この結着材としてポリフッ化ビニリデンや
カルボキシメチルセルロース系ポリマーなどを用いるこ
とができる。
【００１６】本発明のリチウム二次電池の電解液は環状
カーボネート，鎖状カーボネート，環状エーテル，鎖状
エーテルの一種あるいは二種類以上の混合溶媒にリチウ
ム化合物を支持塩として溶解したものを使用することが
できる。上記環状カーボネートとしてはエチレンカーボ
ネート，プロピレンカーボネート，ブチレンカーボネー
ト，カテコールカーボネート，スチレンカーボネートな
どが挙げられる。上記鎖状カーボネートとしては，ジメ
チルカーボネート，エチルメチルカーボネート，ジエチ
ルカーボネートなどが挙げられる。上記環状エーテル
は，テトラヒドロフラン，２−メチルテトラヒドロフラ
ンなどが挙げられる。上記鎖状エーテルとしてはジメト
キシエタンなどが挙げられる。
カーボネート，鎖状カーボネート，環状エーテル，鎖状
エーテルの一種あるいは二種類以上の混合溶媒にリチウ
ム化合物を支持塩として溶解したものを使用することが
できる。上記環状カーボネートとしてはエチレンカーボ
ネート，プロピレンカーボネート，ブチレンカーボネー
ト，カテコールカーボネート，スチレンカーボネートな
どが挙げられる。上記鎖状カーボネートとしては，ジメ
チルカーボネート，エチルメチルカーボネート，ジエチ
ルカーボネートなどが挙げられる。上記環状エーテル
は，テトラヒドロフラン，２−メチルテトラヒドロフラ
ンなどが挙げられる。上記鎖状エーテルとしてはジメト
キシエタンなどが挙げられる。
【００１７】また支持塩として用いることのできるリチ
ウム化合物としては，六フッ化リン酸リチウム，四フッ
化硼酸リチウム，過塩素酸リチウム，リチウムジメチル
スルホニウムイミド，およびその派生体（例えばＬｉＮ
（Ｃ4Ｆ9ＳＯ2）2，ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2などが挙げ
られる。また支持塩の濃度は、０．５〜１．５モル／リ
ットルが望ましい。
ウム化合物としては，六フッ化リン酸リチウム，四フッ
化硼酸リチウム，過塩素酸リチウム，リチウムジメチル
スルホニウムイミド，およびその派生体（例えばＬｉＮ
（Ｃ4Ｆ9ＳＯ2）2，ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2などが挙げ
られる。また支持塩の濃度は、０．５〜１．５モル／リ
ットルが望ましい。
【００１８】また，本発明が適用されるリチウム二次電
池の形態は，巻電池，コイン型電池等のように形状を問
うことなく利用できる。また，リチウム二次電池内に設
置するセパレーターとしては，多孔質ポリエチレンフィ
ルム，多孔質ポリプロピレンフィルム，またこれらを層
状に重ねたものを用いることができる。
池の形態は，巻電池，コイン型電池等のように形状を問
うことなく利用できる。また，リチウム二次電池内に設
置するセパレーターとしては，多孔質ポリエチレンフィ
ルム，多孔質ポリプロピレンフィルム，またこれらを層
状に重ねたものを用いることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】実施形態例 本発明の実施形態例にかかるリチウム二次電池とその性
能評価につき，図１〜図５を用いて説明する。本例のリ
チウム二次電池は，正極活物質としてリチウム遷移金属
を，負極活物質として黒鉛を，電解液として非水溶媒に
リチウム塩を溶解したものを用いてなる。上記電解液に
は図１に示すごとき，イミノジアセテート化合物または
イミノジアセテート化合物のアルカリ金属塩を添加して
なる。
能評価につき，図１〜図５を用いて説明する。本例のリ
チウム二次電池は，正極活物質としてリチウム遷移金属
を，負極活物質として黒鉛を，電解液として非水溶媒に
リチウム塩を溶解したものを用いてなる。上記電解液に
は図１に示すごとき，イミノジアセテート化合物または
イミノジアセテート化合物のアルカリ金属塩を添加して
なる。
【００２０】以下に実施例１〜３，またこれらと比較評
価される比較例１を示す。 （実施例１） （正極）水酸化リチウム（ＬｉＯＨ・Ｈ2Ｏ）４６１．
５ｇ，水酸化ニッケル（ＩＩ）（Ｎｉ（ＯＨ）2）９
２．１ｇ及び水酸化マンガン（ＩＩ）１６００ｇよりな
る混合物を酸素流量３．０リットル／分の雰囲気下で７
５０℃まで加熱し，１８時間保持することで正極活物質
であるＬｉ1.10Ｍｎ1.80Ｎｉ0.10Ｏ4を１７００ｇ（収
率９６．５％）得た。
価される比較例１を示す。 （実施例１） （正極）水酸化リチウム（ＬｉＯＨ・Ｈ2Ｏ）４６１．
５ｇ，水酸化ニッケル（ＩＩ）（Ｎｉ（ＯＨ）2）９
２．１ｇ及び水酸化マンガン（ＩＩ）１６００ｇよりな
る混合物を酸素流量３．０リットル／分の雰囲気下で７
５０℃まで加熱し，１８時間保持することで正極活物質
であるＬｉ1.10Ｍｎ1.80Ｎｉ0.10Ｏ4を１７００ｇ（収
率９６．５％）得た。
【００２１】上記正極活物質を用いて，正極シートを以
下の手順で作製した。まず８４重量部の上記正極活物
質，１０重量部の東海カーボン製のカーボン，ＴＢ５５
００，および６重量部のアルドリッチ社製のポリフッ化
ビニリデン（分子量１８０，０００）からなる混合物に
Ｎ−メチルピロリドン５０重量部を加え，二時間混練を
行なった。以上のようにして得られた正極ペーストを厚
さ２０μｍのアルミニウム箔に両面塗工し乾燥したもの
を正極シートとした。
下の手順で作製した。まず８４重量部の上記正極活物
質，１０重量部の東海カーボン製のカーボン，ＴＢ５５
００，および６重量部のアルドリッチ社製のポリフッ化
ビニリデン（分子量１８０，０００）からなる混合物に
Ｎ−メチルピロリドン５０重量部を加え，二時間混練を
行なった。以上のようにして得られた正極ペーストを厚
さ２０μｍのアルミニウム箔に両面塗工し乾燥したもの
を正極シートとした。
【００２２】（負極）負極活物質は，大阪ガスケミカル
社製の球状人造黒鉛ＭＣＭＢ２５−２８を用いた。この
９６重量部のＭＣＭＢ２５−２８と４重量部のアルドリ
ッチ社製のポリフッ化ビニリデン（分子量１８０，００
０）からなる混合物に５０重量部のＮ−メチルピロリド
ンを加え，一時間混練を行なった。以上のようにして得
られた負極ペーストを厚さｌ０μｍの銅箔に塗工し乾燥
したものを負極シートとした。
社製の球状人造黒鉛ＭＣＭＢ２５−２８を用いた。この
９６重量部のＭＣＭＢ２５−２８と４重量部のアルドリ
ッチ社製のポリフッ化ビニリデン（分子量１８０，００
０）からなる混合物に５０重量部のＮ−メチルピロリド
ンを加え，一時間混練を行なった。以上のようにして得
られた負極ペーストを厚さｌ０μｍの銅箔に塗工し乾燥
したものを負極シートとした。
【００２３】（電解液）電解液は富山薬品工業製のリチ
ウム電池用電解液ＬＩＰＡＳＴＥ−ＥＤＥＣ／ＰＦ１を
用いた。これは，エチレンカーボネートとジエチルカー
ボネートが体積比で１：１に混合された混合溶媒に１規
定になるように六フッ化りん酸リチウムを溶解させたも
のである。これにビスリチウムメチルイミノジアセテー
トを１．０ミリモル／リットルの濃度で添加したものを
電解液とした。
ウム電池用電解液ＬＩＰＡＳＴＥ−ＥＤＥＣ／ＰＦ１を
用いた。これは，エチレンカーボネートとジエチルカー
ボネートが体積比で１：１に混合された混合溶媒に１規
定になるように六フッ化りん酸リチウムを溶解させたも
のである。これにビスリチウムメチルイミノジアセテー
トを１．０ミリモル／リットルの濃度で添加したものを
電解液とした。
【００２４】かかるビスリチウムメチルイミノジアセテ
ートは図４の反応式にしたがって合成した。まず，アル
ドリッチ社製のメチルイミノジ酢酸（９９％）１４．７
ｇを１００ミリリットルの水に溶解させた水溶液Ａと，
アルドリッチ社製の水酸化リチウム１水和物８．４ｇを
１００ミリリットルの水に溶解させた水溶液Ｂとを調製
した。３００ミリリットルの反応容器に水溶液Ａの全量
をいれた後，反応容器を氷浴しながら等圧滴下ロートに
より水溶液Ｂを全量滴下した。滴下時間は約３０分であ
る。
ートは図４の反応式にしたがって合成した。まず，アル
ドリッチ社製のメチルイミノジ酢酸（９９％）１４．７
ｇを１００ミリリットルの水に溶解させた水溶液Ａと，
アルドリッチ社製の水酸化リチウム１水和物８．４ｇを
１００ミリリットルの水に溶解させた水溶液Ｂとを調製
した。３００ミリリットルの反応容器に水溶液Ａの全量
をいれた後，反応容器を氷浴しながら等圧滴下ロートに
より水溶液Ｂを全量滴下した。滴下時間は約３０分であ
る。
【００２５】２４時間放置した後，約１８０ミリリット
ルの水を蒸留により留去，蒸留残滓を１００℃で真空乾
燥し，白色固体１４．６ｇを得た。元素分析およびＩＲ
スペクトルからこの物質がビスリチウムメチルイミノジ
アセテートであることを確認した。なお，この反応の収
率は９１．８％であった。
ルの水を蒸留により留去，蒸留残滓を１００℃で真空乾
燥し，白色固体１４．６ｇを得た。元素分析およびＩＲ
スペクトルからこの物質がビスリチウムメチルイミノジ
アセテートであることを確認した。なお，この反応の収
率は９１．８％であった。
【００２６】（リチウム二次電池）上記正極シート，負
極シート，電解液を用いて円筒型電池を作製した。上記
正極シートと負極シートとを東燃化学社製の厚さ２５μ
ｍのポリエチレンセパレーターを介して対向させ，捲回
しロール状の電極体を形成させた。これを，負極を電池
缶に，正極を電池缶のキャップ部にそれぞれリード線を
介して溶接し，上記電解液を含浸させた後，キャップを
かしめて密封した。電池缶は直径１８ｍｍ，高さ６５０
ｍｍのいわゆる１８６５０型タイプであり容量は約５０
０ｍＡｈで正極対負極の理論容量比は１：１．５であ
る。
極シート，電解液を用いて円筒型電池を作製した。上記
正極シートと負極シートとを東燃化学社製の厚さ２５μ
ｍのポリエチレンセパレーターを介して対向させ，捲回
しロール状の電極体を形成させた。これを，負極を電池
缶に，正極を電池缶のキャップ部にそれぞれリード線を
介して溶接し，上記電解液を含浸させた後，キャップを
かしめて密封した。電池缶は直径１８ｍｍ，高さ６５０
ｍｍのいわゆる１８６５０型タイプであり容量は約５０
０ｍＡｈで正極対負極の理論容量比は１：１．５であ
る。
【００２７】（実施例２）電解液にビスリチウムメチル
イミノジアセテートを２．０ミリモル／リットル添加し
た以外はすべて実施例１と同じ電池を作製した。これを
実施例２とする。 （実施例３）電解液にビスリチウムメチルイミノジアセ
テートを４．０ミリモル／リットル添加した以外はすべ
て実施例１と同じ電池を作製した。これを実施例３とす
る。 （比較例１）無添加，つまりビスリチウムメチルイミノ
ジアセテートを添加しなかった電解液を用いた以外はす
べて実施例１と同じ電池を作製した。これを比較例１と
する。
イミノジアセテートを２．０ミリモル／リットル添加し
た以外はすべて実施例１と同じ電池を作製した。これを
実施例２とする。 （実施例３）電解液にビスリチウムメチルイミノジアセ
テートを４．０ミリモル／リットル添加した以外はすべ
て実施例１と同じ電池を作製した。これを実施例３とす
る。 （比較例１）無添加，つまりビスリチウムメチルイミノ
ジアセテートを添加しなかった電解液を用いた以外はす
べて実施例１と同じ電池を作製した。これを比較例１と
する。
【００２８】（充放電試験）上記実施例１〜３，比較例
１に対し充放電試験サイクル試験を行なった。充放電サ
イクル試験は劣化を促進するために高温（６０℃）下，
電流密度１．１ｍＡ／ｃｍ2，で終止電圧４．１Ｖまで
充電を行ない，その後，電流密度１．１ｍＡ／ｃｍ2で
終止電圧３．０Ｖまで放電を行なうものを１サイクルと
し，各サイクルの放電容量を測定するものである。この
試験の結果として得られた，サイクルと放電容量維持率
の関係を図５に記載した。
１に対し充放電試験サイクル試験を行なった。充放電サ
イクル試験は劣化を促進するために高温（６０℃）下，
電流密度１．１ｍＡ／ｃｍ2，で終止電圧４．１Ｖまで
充電を行ない，その後，電流密度１．１ｍＡ／ｃｍ2で
終止電圧３．０Ｖまで放電を行なうものを１サイクルと
し，各サイクルの放電容量を測定するものである。この
試験の結果として得られた，サイクルと放電容量維持率
の関係を図５に記載した。
【００２９】比較例１の２００サイクル時の維持率の７
２．６％に対して，実施例１，２，３はそれぞれ７５．
８％，７６．３％，および，７７．９％と比較例１より
も高い値を示した。以上の結果から，電解液に図１や図
２に示すような構造を分子中に持つイミノジアセテート
化合物を添加することにより，図３のような反応が電解
液中で発生し，遷移金属イオンが捕獲され，該遷移金属
イオンを化学的に不活性化することできる。よって，こ
れによってリチウム二次電池のサイクル特性を向上させ
ることに成功した。
２．６％に対して，実施例１，２，３はそれぞれ７５．
８％，７６．３％，および，７７．９％と比較例１より
も高い値を示した。以上の結果から，電解液に図１や図
２に示すような構造を分子中に持つイミノジアセテート
化合物を添加することにより，図３のような反応が電解
液中で発生し，遷移金属イオンが捕獲され，該遷移金属
イオンを化学的に不活性化することできる。よって，こ
れによってリチウム二次電池のサイクル特性を向上させ
ることに成功した。
【００３０】
【発明の効果】上述のごとく，本発明によれば，サイク
ル特性に優れたリチウム二次電池を提供することができ
る。
ル特性に優れたリチウム二次電池を提供することができ
る。
【図１】実施形態例における，イミノジアセテート化合
物またはイミノジアセテート化合物のアルカリ金属塩の
化学式を示す説明図。
物またはイミノジアセテート化合物のアルカリ金属塩の
化学式を示す説明図。
【図２】実施形態例における，イミノジアセテート化合
物またはイミノジアセテート化合物のアルカリ金属塩の
一例である物質の化学式を示す説明図。
物またはイミノジアセテート化合物のアルカリ金属塩の
一例である物質の化学式を示す説明図。
【図３】実施形態例における，電解液中でのイミノジア
セテート化合物またはイミノジアセテート化合物のアル
カリ金属塩と遷移金属イオンとの化学反応の一例を示す
反応式の説明図。
セテート化合物またはイミノジアセテート化合物のアル
カリ金属塩と遷移金属イオンとの化学反応の一例を示す
反応式の説明図。
【図４】実施形態例における，ビスリチウムメチルイミ
ノジアセテートの合成方法を示す反応式を示す説明図。
ノジアセテートの合成方法を示す反応式を示す説明図。
【図５】実施形態例における，サイクルと放電容量維持
率との関係を示す線図。
率との関係を示す線図。
Claims (1)
- 【請求項１】 正極活物質としてリチウム遷移金属を，
負極活物質として黒鉛を，電解液として非水溶媒にリチ
ウム塩を溶解したものを用いてなるリチウム二次電池に
おいて，上記電解液にイミノジアセテート化合物または
イミノジアセテート化合物のアルカリ金属塩を添加して
なることを特徴とするリチウム二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000051123A JP2001243978A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000051123A JP2001243978A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | リチウム二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001243978A true JP2001243978A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18572807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000051123A Pending JP2001243978A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | リチウム二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001243978A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015505122A (ja) * | 2011-12-07 | 2015-02-16 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ | 窒素含有ポリマーを含む電気化学セル |
| WO2015162654A1 (ja) * | 2014-04-21 | 2015-10-29 | 株式会社日立製作所 | リチウムイオン電池およびその製造方法 |
| JP2016103468A (ja) * | 2014-11-17 | 2016-06-02 | 株式会社Ｇｓユアサ | 非水電解質二次電池 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58174235A (ja) * | 1982-02-02 | 1983-10-13 | イエ−リンノヴアシヨ−ン・ハンデルスアクチエボラグ | 金属イオン吸着剤 |
| JPH11121012A (ja) * | 1997-10-09 | 1999-04-30 | Yuasa Corp | 非水電解質電池 |
| JP2000012079A (ja) * | 1998-06-24 | 2000-01-14 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
-
2000
- 2000-02-28 JP JP2000051123A patent/JP2001243978A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
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