JP2001283906A

JP2001283906A - 非水電解質電池

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Publication number: JP2001283906A
Application number: JP2000095308A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamaguchi; 晃山口; Tokuo Komaru; 篤雄小丸; Masayuki Nagamine; 政幸永峰
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2001-10-12
Anticipated expiration: 2020-03-29
Also published as: JP4411735B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高温保存特性に優れる。【解決手段】正極活物質を有する正極２と、リチウム
をドープ／脱ドープすることが可能である負極活物質を
含有する負極４と、非水電解質とを備える非水電解質電
池において、非水電解質に、酸化防止剤が含有されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、正極活物質を有す
る正極と、リチウムをドープ／脱ドープすることが可能
である負極活物質を含有する負極と、非水電解質とを備
える非水電解質電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子技術の進歩に伴い、各種電子機器の
高性能化、小型化、ポータブル化が進行している。これ
に伴い、電子機器を駆動させる電源となる電池に対して
も、軽量且つ高容量であることが求められており、更な
るエネルギー密度の向上が求められている。

【０００３】このような電池としては、従来よりニッケ
ル・カドミウム電池や鉛電池等の二次電池が用いられて
いる。しかし、ニッケル・カドミウム電池や鉛電池は放
電電圧が低く、所望のエネルギー密度を達成することが
できなかった。そこで、リチウムをドープ／脱ドープす
ることが可能である負極活物質を使用した非水電解質電
池、いわゆるリチウムイオン二次電池が注目されてい
る。

【０００４】リチウムイオン二次電池は、放電電圧が高
く、自己放電が少なく、且つサイクル特性が良好で、高
エネルギー密度であるという優れた特長を有している。
このような理由から、リチウムイオン二次電池は様々な
分野で使用される機会が増加しており、例えば、屋外で
使用されることの多い電子機器である携帯電話やノート
型パソコン等の電源として使用されることが増えてい
る。これらの電子機器は、例えば車のダッシュボード上
に放置されることがある。車のダッシュボードは夏場で
は温度が８０℃以上になることがあるので、電子機器の
電源となるリチウムイオン二次電池には、このような高
温環境下に長時間放置されても電池特性が劣化しないこ
と、即ち高温保存特性の向上が強く求められている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リチウ
ムイオン二次電池は、高温環境下に長時間放置された場
合、電池内部に酸素ラジカルが発生し、この酸素ラジカ
ルにより非水電解質が分解されてしまう。このため、リ
チウムイオン二次電池は、高温環境下に長時間放置され
た場合、電池特性が著しく劣化していた。

【０００６】そこで、本発明は従来の実情に鑑みて提案
されたものであり、高温保存特性に優れる非水電解質電
池を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る非水電解質電池は、正極活物質を有
する正極と、リチウムをドープ／脱ドープすることが可
能である負極活物質を含有する負極と、非水電解質とを
備える非水電解質電池において、非水電解質に、酸化防
止剤が含有されていることを特徴とする。

【０００８】以上のように構成された本発明に係る非水
電解質電池は、非水電解質中に含有される酸化防止剤
が、高温環境下に保存された電池の内部に発生する酸素
ラジカルを捕捉するので、酸素ラジカルが非水電解質を
分解する分解反応の進行が抑制されている。従って、非
水電解質電池は、高温環境下に保存されても非水電解質
の分解が防止されているので、電池特性が劣化しない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る非水電解質電
池について、詳細に説明する。

【００１０】本発明を適用した非水電解液二次電池はい
わゆるリチウムイオン二次電池であり、基本的な構成要
素として、正極、負極、非水電解質を備える。

【００１１】そして、この非水電解質は、酸化防止剤が
含有されている。ここで酸化防止剤とは、種々の自動酸
化性物質に対し、光や熱などの条件下における酸素の作
用を防止又は抑制する性質を備える化合物である。

【００１２】酸化防止剤としては、例えばキノン類、芳
香族アミン類、フェノール類、ビタミンＥ、ビタミン
Ｃ、セサモール、クェルセチン等の有機化合物が挙げら
れる。

【００１３】この酸化防止剤は、酸素ラジカルを捕捉し
て、非水電解質と酸素ラジカルとが反応することを抑制
する。従って、非水電解質電池は、高温環境下において
非水電解質が酸素ラジカルにより分解されることが抑制
されているので、電池特性が劣化せず、高温保存特性に
優れる。

【００１４】また、酸化防止剤が非水電解質中に含有さ
れる含有量は、非水電解質１００重量部に対して１．０
×１０^-3重量部以上、１０重量部以下の範囲であること
が好ましく、５．０×１０^-3重量部以上、６重量部以下
の範囲であることがより好ましい。酸化防止剤の含有量
が１．０×１０^-3重量部未満である場合、酸化防止剤が
酸素ラジカルを捕捉する作用が得られない虞がある。一
方、酸化防止剤の含有量が１０重量部を越える場合、電
池内部のイオン伝導を妨げる虞があり、非水電解質電池
は電池容量が低下する可能性がある。従って、非水電解
質電池は、非水電解質に酸化防止剤が上記範囲で含有さ
れていることにより、高温保存特性がより確実に向上
し、高容量で電池特性に優れる。

【００１５】負極は、負極集電体上に負極活物質を含有
する負極活物質層が形成されている。負極集電体として
は、例えばニッケル箔等が用いられる。

【００１６】負極活物質としては、リチウムのドープ／
脱ドープが可能な炭素材料、結晶質、非結晶質金属酸化
物等が挙げられる。炭素材料としては、例えば熱分解炭
素類、コークス類、（ピッチコークス、ニードルコーク
ス、石油コークス等）、グラファイト、ガラス状炭素
類、有機高分子化合物焼成体（フェノール樹脂、フラン
樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの）、炭素繊
維、及び活性炭等が挙げられる。特に、負極活物質とし
て炭素材料であるグラファイトを用いることが好まし
い。

【００１７】正極は、正極集電体上に正極活物質を含有
する正極活物質層が形成されている。正極集電体として
は、例えばアルミニウム箔等の金属箔が用いられる。

【００１８】正極活物質としては、Ｌｉを主体とする金
属酸化物、Ｌｉを含有する層間化合物等が使用可能であ
り、具体的には、一般式ＬｉＭ_xＯ_y（式中、ＭはＣｏ、
Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｖ、Ｔｉのうち少なくとも１
種類以上を含有する。）で表されるリチウム遷移金属複
合酸化物を用いることが好ましい。

【００１９】非水電解質としては、電解質塩を非水溶媒
に溶解して調製される液状のいわゆる電解液であっても
良いし、電解質塩を非水溶媒に溶解した溶液を高分子マ
トリックス中に保持させたポリマーゲル電解質であって
もよい。非水電解質としてポリマーゲル電解質を用いる
場合、使用する高分子材料としては、ポリフッ化ビニリ
デン、ポリアクリロニトリル等が挙げられる。

【００２０】電解質塩としては、イオン伝導性を示すリ
チウム塩であれば特に限定されることはなく、例えばＬ
ｉＣｌＯ₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、Ｌｉ
Ｂ（Ｃ₆Ｈ₅）₄、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＣＨ₃ＳＯ₃Ｌ
ｉ、ＣＦ₃ＳＯ₃Ｌｉ等が挙げられる。これらの電解質塩
は、１種類を単独で用いても良く、２種類以上を混合し
て用いることも可能である。

【００２１】非水溶媒は、電解質イオンの輸送能力の高
い低粘度溶媒と、電解質塩の溶解能力の高い高誘電率溶
媒とを混合した溶液である。低粘度溶媒としては、メチ
ルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、１，２−ジメトキシ
エタン（ＤＭＥ）、１，２−ジエトキシエタン、ジエチ
ルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（Ｄ
ＭＣ）等が挙げられる。高誘電率溶媒としては、プロピ
レンカーボネート、エチレンカーボネート、ビニレンカ
ーボネート等があげられる。

【００２２】また、非水溶媒として使用可能である有機
溶媒としては、２−メチルテトラヒドロフラン（２−Ｍ
ｅＴＨＦ）、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラ
ン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオ
キソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスル
ホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル等が挙げら
れる。なお、これらの非水溶媒は、１種類を単独で用い
ても良いし、２種類以上を混合して用いても良い。

【００２３】電圧安定性の点からは、ＰＣ等の環状エル
テル類、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート
等の鎖状エステル類を用いることが好ましい。プロピレ
ンカーボネート（以下、ＰＣと称する）を高誘電率溶媒
とするＰＣ系電解液は、高い導電率が得られ、電池のサ
イクル特性を向上できるという特長を有する。しかし、
負極活物質として、結晶性が高く、電池のエネルギー密
度の向上効果が期待されるグラファイトと組み合わせて
使用した場合、ＰＣはグラファイトにより分解される虞
があり、リチウムイオン二次電池としては電池容量が減
少する可能性がある。

【００２４】このため、負極活物質としてグラファイト
を用いる場合には、高誘電率溶媒として、グラファイト
により分解されにくいエチレンカーボネート（以下、Ｅ
Ｃと称する。）等を用いる。

【００２５】また、例えば−２０℃近くになる雪山のよ
うな低温環境下で使用される電子機器の電源として非水
電解質電池を使用する場合、この非水電解質電池の非水
溶媒としては、ビニレンカーボネート（以下、ＶＣと称
する）を用いることが好ましい。ＶＣは凝固点が２２℃
付近であるので、ＶＣを含有する非水電解質は低温環境
下であってもイオン伝導性が良好であり、非水電解質電
池としては、低温環境下で使用されても電池特性が劣化
しない。

【００２６】ところで、一般にＶＣを高誘電率溶媒とし
て用いたリチウムイオン二次電池は低温特性は向上する
が高温保存特性は非常に悪く、高温環境下に長時間放置
した場合、電池容量の劣化が著しいことが本発明者らの
検討により確認された。つまり、ＶＣを含有する非水電
解質は、高温環境下に保存された電池の内部に発生する
酸素ラジカルによって、非常に分解されやすかった。

【００２７】これに対して、本発明においては非水電解
質中に酸化防止剤が含有されており、この酸化防止剤が
酸素ラジカルを捕捉して、非水電解質、特にＶＣと酸素
ラジカルとが反応することを抑制している。従って、本
発明に係る非水電解質電池は、非水溶媒としてＶＣを用
いた場合に高温環境下に保存されたとしても、非水電解
質が分解することが防止されているので、電池特性が劣
化しない。

【００２８】つまり、非水電解質にＶＣが含有されてい
る非水電解質電池は、高温保存特性及び低温特性の両方
に優れる。

【００２９】また、ビニレンカーボネートの重量をａと
し、酸化防止剤の重量をｂとするときに、ＶＣと上記酸
化防止剤との混合比ａ／ｂが１以上、１２０００以下の
範囲であることが好ましく、２以上、２４００以下の範
囲であることがより好ましい。ａ／ｂが１未満である
場合、低温環境下における非水電解質のイオン伝導性が
不十分となる虞がある。一方、ａ／ｂが１２０００を越
える場合、高温環境下において酸化防止剤が酸素ラジカ
ルを捕捉する作用が不十分となり、ＶＣが酸素ラジカル
により分解される虞がある。従って、この非水電解質電
池は、ａ／ｂが１以上、１２０００以下の範囲であるこ
とにより、高温保存特性及び低温特性がより確実に向上
する。

【００３０】

【実施例】以下、本発明に係る非水電解質電池につい
て、具体的な実験結果に基づいて説明する。なお、ここ
では実施例及び比較例として、図１に示すように、負極
集電体１上に負極活物質を含有する負極活物質層が形成
されている帯状の負極２と、正極集電体３上に正極活物
質を含有する正極活物質層が形成されている帯状の正極
４とがセパレータ５を介して積層され、長手方向に巻回
されてなる渦巻型の電極体が電池缶６に装填され、非水
電解液が電池缶６に注入されてなる非水電解液二次電
池、いわゆるリチウムイオン二次電池を複数作製した。

【００３１】＜実験１＞ここでは、酸化防止剤を添加し
た電解液を含有するリチウムイオン二次電池を実施例と
して作製した。

【００３２】実施例１〔負極の作製方法〕先ず、負極活物質として黒鉛化成型
体粉末を作製した。はじめに、フィラーとなる石炭系コ
ークス１００重量部に対し、バインダとなるコールター
ル系ピッチを３０重量部加え、これを約１００℃にて混
合した後、プレスを用いて圧縮成型して炭素成型体の前
駆体を得た。次に、この前駆体を１０００℃以下で熱処
理して炭素成型体を得た。そして、この炭素成型体に２
００℃以下で溶融させたバインダーピッチを含浸し、更
に１０００℃以下で熱処理するという、ピッチ含浸／焼
成工程を数回繰り返した。更に、この炭素成型体を不活
性雰囲気中、２８００℃にて熱処理することで黒鉛化成
型体を得た。そして、粉砕分級することで、黒鉛化成型
体粉末とした。

【００３３】なお、この黒鉛化成型体粉末についてＸ線
回折測定を行った結果、（００２）面の面間隔は０．３
３７ｎｍであり、（００２）回折線から計算されるＣ軸
結晶子厚みは５０．０ｎｍであった。また、ピクノメー
タ法による真密度は２．２３ｇ／ｃｍ³であり、ブルナ
ウアーエメットテラー法による比表面積は１．６ｍ²／
ｇであった。また、レーザ回折法による粒度分布の平均
粒径は３３．０μｍであり、累積１０％粒径が１３．３
μｍであり、累積５０％粒径が３０．６μｍであり、累
積９０％粒径が５５．７μｍであり、黒鉛粒子の破壊強
度の平均値は７．１ｋｇｆ／ｍｍ²であった。また、Ｊ
ＩＳＫ−１４６９に記載される測定方法により求めた嵩
密度は０．９８ｇ／ｃｍ³であった。

【００３４】ここで、嵩密度の測定方法を具体的に説明
する。先ず、予め質量を測定した容量１００ｇ／ｃｍ³
であるメスシリンダに、粉末状の黒鉛化成型体粉末を入
れた。この黒鉛化成型体粉末が投入されたメスシリンダ
の質量を秤量し、その質量からメスシリンダ本体の質量
を差し引くことで、投入した黒鉛化成型体粉末の質量
（Ｗ）を測定した。次に、黒鉛化成型体粉末が入れられ
たメスシリンダにコルク栓をし、このメスシリンダをゴ
ム板に対して約５ｃｍの高さから５０回落下させて、黒
鉛化成型体粉末を圧縮した。そして、圧縮された黒鉛化
成型体粉末の容積（Ｖ）を測定した。以上のようにして
測定した黒鉛化成型体粉末の質量（Ｗ）及び黒鉛化成型
体粉末の容積（Ｖ）から、下記に示す式（１）により嵩
密度を求めた。

【００３５】Ｄ＝Ｗ／Ｖ・・・式（１）

【００３６】次に、負極活物質として黒鉛化成型体粉末
９０重量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン１０
重量部とを混合して負極合剤を調製した後に、Ｎ−メチ
ルピロリドン中に分散させて負極合剤スラリーとした。
そして、負極集電体１となる厚さが１０μｍである帯状
の銅箔の両面に、負極合剤スラリーを均一に塗布して乾
燥させ、一定圧力で圧縮成型した後にスリットすること
で、帯状の負極２を作製した。

【００３７】〔正極の作製方法〕先ず、炭酸リチウム
０．５モルと炭酸コバルト１モルとを混合した混合物
を、空気中、９００℃で５時間焼成することにより、正
極活物質としてＬｉＣｏＯ₂を合成した。なお、得られ
た物質についてＸ線回折測定を行い、測定結果がＪＣＰ
ＤＳファイルに登録されたＬｉＣｏＯ₂のデータと一致
していることを確認した。次に、ＬｉＣｏＯ₂を粉砕し
てＬｉＣｏＯ₂粉末とした。なお、ＬｉＣｏＯ₂粉末は、
レーザ回折法により測定した粒度分布の平均粒径は累積
５０％粒径が１５μｍとなるように、粉砕された。

【００３８】次に、ＬｉＣｏＯ₂粉末９５重量部と炭酸
リチウム粉末５重量部とを混合して混合粉末とした。そ
して、混合粉末９１重量部と、導電剤として鱗片状黒鉛
６重量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン３重量
部とを混合して正極合剤を調製した後に、Ｎ−メチルピ
ロリドン中に分散させて正極合剤スラリーとした。そし
て、正極集電体３となる厚さが２０μｍである帯状のア
ルミニウム箔の両面に、この正極合剤スラリーを均一に
塗布して乾燥させ、一定圧力で圧縮成型した後にスリッ
トすることで、帯状の正極４を作製した。

【００３９】〔電解液の調製〕先ず、重量比でＬｉＰＦ
₆：ＥＣ：ＰＣ：ＤＭＣが１２：３０：７：５１として
混合し、電解液を作製した。次に、この電解液１００重
量部に対して、酸化防止剤としてフェニル−β−ナフチ
ルアミンを０．２重量部添加してなる電解液を調製し
た。

【００４０】上述のようにして作製した帯状の負極２と
帯状の正極４とを、厚さが２５μｍであり微孔性ポリエ
チレンフィルムからなるセパレータ５を介して、負極
２、セパレータ５、正極４、セパレータ５の順に積層し
た後に多数回巻き回すことで、外径１８ｍｍである渦巻
型の電極体を作製した。

【００４１】次に、この電極体を、ニッケルメッキを施
した鉄製の電池缶６に収納した。そして、電極体上下両
面に絶縁板７を配設し、ニッケル製の負極リード８を負
極集電体１から導出して電池缶６に溶接した。なお、電
池缶６は負極２と導通をもつこととなり、リチウムイオ
ン二次電池の外部負極となる。また、アルミニウム製の
正極リード９を正極集電体３から導出し、電池内圧に応
じて電流を遮断する電流遮断用薄板を介して電池蓋１０
に溶接した。なお、電池蓋１０は正極４と導通をもつこ
ととなり、リチウムイオン二次電池の外部正極となる。

【００４２】そして、電池缶６の中に上述のようにして
調製した非水電解液を注入した後に、アスファルトを塗
布した封口ガスケット１１を介して電池缶６をかしめる
ことにより電池蓋１０を固定する。

【００４３】なお、リチウムイオン二次電池において
は、負極リード８および正極リード９に接続するセンタ
ーピン１２が設けられているとともに、電池内部の圧力
が所定値よりも高くなったときに内部の気体を抜くため
の安全弁装置１３及び電池内部の温度上昇を防止するた
めのＰＴＣ素子１４が設けられている。

【００４４】以上のようにして、直径が１８ｍｍ、高さ
が６５ｍｍである円筒型の非水電解液二次電池を作製し
た。

【００４５】実施例２〜実施例９酸化防止剤として、下記表１に示す有機化合物を電解液
に添加すること以外は実施例１と同様にしてリチウムイ
オン二次電池を作製した。

【００４６】比較例１酸化防止剤を電解液に添加しないこと以外は実施例１と
同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。

【００４７】以上のようにして作製した実施例１〜実施
例９及び比較例１のリチウムイオン二次電池に対して、
初期容量を測定し、低温特性及び高温保存特性を評価し
た。

【００４８】＜初期容量の測定＞まず、２３℃環境下に
おいて、充電電流を０．５Ａとして終止電圧が４．２Ｖ
まで、７時間の定電流定電圧充電を行った。次に、２３
℃環境下において、放電電流を０．２Ａとして終止電圧
が２．７５Ｖまでの定電流放電させて初期の電池容量を
測定し、これを初期容量とした。

【００４９】＜高温保存特性の評価＞上述のようにして
初期容量を測定した後に、２３℃環境下に３時間保存
後、２３℃環境下において充電電流を０．５Ａとして終
止電圧が４．２Ｖまで、７時間の定電流定電圧充電を行
った。その後、８５℃環境下で３３０時間保存した後、
２３℃環境下で放電電流を０．２Ａとして終止電圧が
２．７５Ｖまでの定電流放電を行った。

【００５０】そして、２３℃環境下において、充電電流
を０．５Ａとして終止電圧が４．２Ｖまで、７時間の定
電流定電圧充電を行った。その後、２３℃環境下におい
て、放電電流を０．２Ａとして終止電圧が２．７５Ｖま
で放電させて電池容量を測定し、これを回復容量とし
た。そして、回復容量値から高温保存特性を評価した。

【００５１】＜低温特性の評価＞まず、２３℃環境下に
おいて、充電電流を０．５Ａとして終止電圧が４．２Ｖ
まで、７時間の定電流定電圧充電を行った。次に、−２
０℃の低温環境下において、放電電流を０．５Ａとして
終止電圧が２．７５Ｖまでの定電流放電させて、−２０
℃での電池容量を測定した。そして、−２０℃での電池
容量値から、低温特性を評価した。

【００５２】以上の測定結果と、酸化防止剤の物質名と
を合わせて表１に示す。

【００５３】

【表１】

【００５４】表１から明らかなように、電解液に酸化防
止剤が含有されている実施例１〜実施例９のリチウムイ
オン二次電池は、８５℃環境下に３３０時間保存後であ
っても回復容量が高く、１２００ｍＡｈ以上の容量を備
えることがわかった。一方、電解液に酸化防止剤が含有
されていない比較例１は、回復容量が１１００ｍＡｈと
小さいことがわかった。

【００５５】従って、リチウムイオン二次電池は、非水
電解質中に酸化防止剤が含有されることにより、高温保
存特性に優れることがわかった。

【００５６】実施例１０〜実施例１９電解液に酸化防止剤として添加したフェニル−β−ナフ
チルアミンの含有量を、下記に示す表２の通りに変化さ
せたこと以外は実施例１と同様にしてリチウムイオン二
次電池を作製した。そして、これら実施例１０〜実施例
１９における初期容量、−２０℃での電池容量、回復容
量を上述した方法と同様にして測定し、低温特性及び高
温保存特性を評価した。以上の測定結果及び酸化防止剤
（フェニル−β−ナフチルアミン）の含有量を表２に示
す。

【００５７】

【表２】

【００５８】また、実施例１及び実施例１０〜実施例１
９の測定結果から、初期容量及び回復容量と、酸化防止
剤（フェニル−β−ナフチルアミン）の含有量との関係
を示す特性図を図２に示す。

【００５９】ここで、実施例１０及び実施例１１を比較
すると、酸化防止剤としてフェニル−β−ナフチルアミ
ンの含有量が１．０×１０^-4重量部である実施例１０
と、フェニル−β−ナフチルアミンの含有量が５．０×
１０^-4重量部である実施例１１とでは、回復容量がほぼ
同じであるが、実施例１１及び実施例１２を比較する
と、フェニル−β−ナフチルアミンの含有量が１．０×
１０^-3重量部である実施例１２は、フェニル−β−ナフ
チルアミンの含有量が１．０×１０^-3重量部未満である
実施例１１よりも回復容量がより高いことがわかった。

【００６０】また、実施例１７及び実施例１８を比較す
ると、フェニル−β−ナフチルアミンの含有量が１０重
量部である実施例１７は、フェニル−β−ナフチルアミ
ンの含有量が１０重量部を越える実施例１１よりも回復
容量がより高く、初期容量がより高いことがわかった。

【００６１】従って、リチウムイオン二次電池は、酸化
防止剤が電解液中に含有される含有量が１．０×１０^-3
重量部以上、１０重量部以下の範囲であることにより、
高温保存特性がより確実に向上し、高容量で電池特性に
優れることがわかった。

【００６２】＜実験２＞ここでは、酸化防止剤及びビニ
レンカーボネートを添加した電解液を含有するリチウム
イオン二次電池を実施例として作製した。

【００６３】実施例２０先ず、重量比でＬｉＰＦ₆：ＥＣ：ＰＣ：ＤＭＣ：ＶＣ
が１２：３０：７：３９：１２となるように混合し、こ
れに酸化防止剤としてフェニル−β−ナフチルアミンを
添加して、フェニル−β−ナフチルアミンの含有量が
０．２重量部である電解液を調製すること以外は実施例
１と同様にして、リチウムイオン二次電池を作製した。

【００６４】実施例２１酸化防止剤として２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾ
ールの含有量が０．２重量部である電解液を調製するこ
と以外は実施例２０と同様にしてリチウムイオン二次電
池を作製した。

【００６５】比較例２酸化防止剤を添加しないこと以外は実施例２０と同様に
してリチウムイオン二次電池を作製した。

【００６６】このように作製した実施例２０、２１及び
比較例２に対して、初期容量、−２０℃での電池容量、
回復容量を上述した方法を同様にして測定し、低温特性
及び高温保存特性を評価した。以上の測定結果と、酸化
防止剤の含有量、ＶＣの含有量とを合わせて表３に示
す。また、ＶＣの重量をａとし、酸化防止剤の重量をｂ
とするとき、ＶＣと上記酸化防止剤との混合比ａ／ｂを
表３に示す。

【００６７】

【表３】

【００６８】表３より明らかなように、酸化防止剤及び
ＶＣが含有されている電解液を含有する実施例２０及び
実施例２１は、回復容量が１０００ｍＡｈを越えるほど
高く、且つ、−２０℃での電池容量が非常に高いことが
わかった。

【００６９】これに対して、酸化防止剤が含有されてい
ない電解液を含有する比較例２は、−２０℃での電池容
量が高いものの、回復容量が悪いことがわかった。

【００７０】従って、リチウムイオン二次電池は、酸化
防止剤及びＶＣが含有されている電解液を含有すること
により、低温特性及び高温保存特性に優れることがわか
った。

【００７１】実施例２２〜実施例３０フェニル−β−ナフチルアミンの含有量を変化させて、
ＶＣの重量をａとし、酸化防止剤（フェニル−β−ナフ
チルアミン）の重量をｂとするときに、ａ／ｂが表４に
示す値である電解液を備えること以外は実施例２０と同
様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。

【００７２】このように作製した実施例２２〜３０に対
して、初期容量、−２０℃での電池容量、高温保存特性
を上述した方法と同様にして測定し、低温特性及び高温
保存特性を評価した。以上の測定結果と、酸化防止剤
（フェニル−β−ナフチルアミン）の含有量、ＶＣの含
有量、ＶＣと酸化防止剤との混合比であるａ／ｂとを合
わせて表４に示す。

【００７３】

【表４】

【００７４】また、実施例２０及び実施例２２〜実施例
３０の測定結果から、初期容量、低温環境下での電池容
量及び回復容量と、ａ／ｂとの関係を示す特性図を図３
に示す。

【００７５】ここで、実施例２２及び実施例２３を比較
すると、ａ／ｂが１である実施例２３は、ａ／ｂが１未
満である実施例２２よりも−２０℃での電池容量がより
向上し、初期容量、回復容量も向上することがわかっ
た。また、実施例２８及び実施例２９を比較すると、ａ
／ｂが１２０００である実施例２８は、ａ／ｂが１２０
００を越える実施例２９よりも回復容量が大きいことが
わかった。

【００７６】従って、リチウムイオン二次電池は、ＶＣ
と酸化防止剤との混合比、即ちａ／ｂが１以上、１２０
００以下の範囲であることにより、低温特性及び高温保
存特性に確実に優れることがわかった。

【００７７】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る非水電解質電池は、非水電解質に酸化防止剤が
含有されていることにより、高温保存特性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】リチウムイオン二次電池の断面図である。

【図２】初期容量及び回復容量と、酸化防止剤（フェニ
ル−β−ナフチルアミン）の含有量との関係を示す特性
図である。

【図３】初期容量、低温環境下での電池容量及び回復容
量と、ビニレンカーボネートと酸化防止剤との混合比ａ
／ｂとの関係示す特性図である。

【符号の説明】

０負極集電体、２負極、３正極集電体、４正極

フロントページの続き (72)発明者永峰政幸福島県郡山市日和田町高倉字下杉下１番地の１株式会社ソニー・エナジー・テック内Ｆターム(参考） 5H024 AA02 AA12 BB07 CC02 CC12 DD17 EE09 FF14 HH01 5H029 AJ04 AK02 AK03 AL02 AL06 AL07 AL08 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ02 BJ14 CJ08 DJ08 DJ09 EJ11 HJ01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正極活物質を有する正極と、リチウムを
ドープ／脱ドープすることが可能である負極活物質を含
有する負極と、非水電解質とを備える非水電解質電池に
おいて、当該非水電解質に、酸化防止剤が含有されていることを
特徴とする非水電解質電池。
【請求項２】上記酸化防止剤の含有量は、非水電解質
１００重量部に対して１．０×１０^-3重量部以上、１０
重量部以下の範囲であることを特徴とする請求項１記載
の非水電解質電池。
【請求項３】上記非水電解質に、ビニレンカーボネー
トが含有されていることを特徴とする請求項１記載の非
水電解質電池。
【請求項４】上記ビニレンカーボネートと上記酸化防
止剤との混合比（ビニレンカーボネートの重量）／（酸
化防止剤の重量）は、１以上、１２０００以下の範囲で
あることを特徴とする請求項３記載の非水電解質電池。