JP2002025607A

JP2002025607A - 電池

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Publication number: JP2002025607A
Application number: JP2000210802A
Authority: JP
Inventors: Momoe Adachi; 百恵足立
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2002-01-25
Anticipated expiration: 2020-07-12
Also published as: JP4938923B2

Abstract

(57)【要約】【課題】保存特性、高温特性、およびサイクル特性を
も向上させることができる電池を提供することにある。【解決手段】帯状の正極２１と負極２２とがセパレー
タ２３を介して巻回された巻回電極体２０を電池缶１１
の内部に備える。セパレータ２３に含まれている電解液
は、炭酸プロピレンなどの有機溶媒にリチウム塩が溶解
されたものであり、更にテトラアルキルアンモニウム塩
（アルキル基の炭素数は１〜３）を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質を改良
した電池に関し、特にリチウムイオンの吸蔵・離脱によ
り起電力を得る電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子技術の進歩により、電子機器
の高性能化、小型化、およびポータブル化が進んでい
る。それに伴い、電子機器の電源として用いられる二次
電池に関し、高エネルギー密度化の要求が強まってい
る。従来、これらの電子機器には、鉛電池あるいはニッ
ケルカドミウム電池などの二次電池が用いられていた。
しかし、これらの二次電池は放電電圧が低いので、十分
に高いエネルギー密度を得ることができなかった。

【０００３】そこで、最近では、炭素材料のようにリチ
ウムイオンの吸蔵および脱離が可能な物質を負極とし、
リチウムコバルト酸化物あるいはリチウムニッケル酸化
物などのリチウム複合酸化物を正極とするリチウムイオ
ン電池などの二次電池の研究・開発が盛んに行われてい
る。このリチウムイオン電池は、サイクル特性および安
全性に優れており、また、電池電圧が高いので高エネル
ギー密度を得ることができるという特徴を有している。
このため、このリチウムイオン電池は、現在、携帯用電
子機器の電源として多用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、最近では、
電池は小型化のみならず、例えば携帯電話など毎日使用
されるものに関しては、より良好な保存特性、高温特
性、およびサイクル特性が要求されるようになってき
た。そこで、リチウムまたはリチウムイオン二次電池に
使用する電解液として、炭酸プロピレン（ＰＣ）や炭酸
ジエチル等の炭酸エステル系非水溶媒に電解質としてＬ
ｉＰＦ₆を溶解させたものが、比較的導電率が高く、電
位の安定性も高いために広く用いられている。ところ
が、ＬｉＰＦ₆は熱安定性が充分ではなく、電池のサイ
クル特性や保存特性が低下するという問題があった。こ
れは、わずかであっても電解液中でＬｉＰＦ₆が熱分解
することが原因と考えられる。

【０００５】その他の電解質としては、ＬｉＢＦ₄，Ｌ
ｉＣＦ₃ＳＯ₃，ＬｉＣｌＯ₄，ＬｉＡｓＦ₆などが知
られている。しかし、ＬｉＢＦ₄では熱安定性や酸化安
定性は高いが導電率が低いという問題があった。ＬｉＣ
Ｆ₃ＳＯ₃では、熱安定性は高いが導電率、酸化安定性
は低く、特に４Ｖ以上の高電圧充電では十分な放電特性
が得られなかった。ＬｉＣｌＯ₄やＬｉＡｓＦ₆では、
導電率は高いがサイクル特性が充分ではなかった。

【０００６】最近ではさらに、ＬｉＮ( ＣＦ₃Ｓ
Ｏ₂)₂，ＬｉＮ( Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₂)₂，或いはＬｉＮ（Ｃ
₄Ｆ₉ＳＯ₂)( ＣＦ₃ＳＯ₂）が比較的高い導電率を示
し、熱安定性も高いことから電池用電解質として期待さ
れている。しかし、これらは酸化安定性が充分ではな
く、そのために充電電圧が４Ｖを越えるリチウムイオン
二次電池に用いた場合、良好なサイクル特性、保存特性
を得ることができなかった。

【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、保存特性、高温特性、およびサイク
ル特性をも向上させることができる電池を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による電池は、正
極および負極と共に電解質を備えた電池であって、電解
質は上記の化１で表される化合物と電解質塩とを含むも
のである。

【０００９】本発明による電池では、電解質が化１で表
される化合物を含んでいるので、保存特性、高温特性、
および２次電池の場合にはサイクル特性をも向上させる
ことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。

【００１１】本実施の形態における電池では、例えばＬ
ｉＰＦ₆，ＬｉＢＦ₄，ＬｉＣｌＯ ₄，ＬｉＡｓＦ₆，
ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃などの従来より知られている電解質塩
を含んだ電解質に対し、化１で表される化合物を添加し
たものを用いる。この化合物の添加により、電解質は高
い電導率を保ちつつ熱安定性、酸化安定性が向上する。
添加率は、電解質に対し０．００１ｗｔ％以上２．０ｗ
ｔ％未満であることが好ましい。この範囲において、電
池としての保存特性、高温特性さらに２次電池の場合に
はサイクル特性をも向上させることができるからであ
る。

【００１２】このような電解質を溶解させる溶媒として
は、従来より電解液に使用されている溶媒のいずれも用
いることができる。例えば、炭酸プロピレン、炭酸エチ
レン等の環状炭酸エステルや、炭酸ジエチル等の鎖状エ
ステル、プロピオン酸メチルや酪酸メチル等のカルボン
酸エステル、γ−ブチルラクトン、１，２−ジメトキシ
エタン、１，２−ジエトキシエタン、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、アセトニトリルあるいはプロピオニトリルなど
の有機溶媒、すなわち非水溶媒が好ましく、これらのう
ちのいずれか１種または２種以上を混合して用いられ
る。特に、酸化安定性を考慮すると炭酸エステルを含む
ことが好ましい。なお、これらを含んだゲル電解質、ま
たは完全固体電解質を用いることもできる。

【００１３】電解質塩としては、その他にも例えば、Ｌ
ｉＮ( ＣＦ₃ＳＯ₂)₂，ＬｉＮ( Ｃ ₂Ｆ₅ＳＯ₂)₂，Ｌ
ｉＮ（Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂)( ＣＦ₃ＳＯ₂），ＬｉＢ（Ｃ₆
Ｈ₅）₄，ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒなどがあり、これらのう
ちのいずれか１種または２種以上を混合して用いること
ができる。これらのリチウム塩は溶媒中において電離
し、この電解液にはリチウムイオンが溶存している。な
お、溶媒中におけるリチウム塩の濃度は、いずれの組み
合わせの電解質の場合にも０．５〜２．０ｍｏｌ／ｌま
たは０．５〜２．０ｍｏｌ／ｋｇであることが好まし
い。

【００１４】このような電解質および溶媒を用いて、例
えば図１に示した二次電池を構成することができる。

【００１５】この二次電池は、いわゆる円筒型であり、
ほぼ中空円柱状の電池缶１１の内部に、帯状の正極２１
と負極２２とがセパレータ２３を介して巻回された巻回
電極体２０を有している。電池缶１１は、例えばニッケ
ルの鍍金がされた鉄により構成されており、一端部が閉
鎖され他端部が開放されている。電池缶１１の内部に
は、巻回電極体２０を挟むように巻回周面に対して垂直
に一対の絶縁板１２，１３がそれぞれ配置されている。

【００１６】電池缶１１の開放端部には、電池蓋１４
と、この電池蓋１４の内側に設けられた安全弁機構１５
およびＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素
子１６とが、ガスケット１７を介してかしめられること
により取り付けられており、電池缶１１の内部は密閉さ
れている。安全弁機構１５は、ＰＴＣ素子１６を介して
電池蓋１４と電気的に接続されており、内部短絡あるい
は外部からの加熱などにより電池の内圧が一定以上とな
った場合にディスク板１５ａが反転して電池蓋１４と巻
回電極体２０との電気的接続を切断し電池の破裂を防止
するものである。ＰＴＣ素子１６は、温度が上昇すると
抵抗値の増大により電流を制限し、外部短絡などにより
大電流が流れて電池が異常に発熱してしまうことを防止
するものであり、例えば、チタン酸バリウム系半導体セ
ラミックスにより構成されている。ガスケット１７は、
例えば、絶縁材料により構成されており、表面にはアス
ファルトが塗布されている。

【００１７】巻回電極体２０は、例えば、ここでは負極
２２を正極２１よりも内側にしてセンターピン２４を中
心に巻回されている。また、例えば、負極２２の長さは
正極２１よりも若干長くなっており、巻回電極体２０の
最外周部も負極２２とされている。なお、最内周部の負
極２２とセンターピン２４との間および最外周部の負極
２２と電池缶１１との間には、それぞれセパレータ２３
が巻かれている。正極２１の最内周部側にはアルミニウ
ム製などの正極リード２５が接続されており、その先端
部は巻回電極体２０から引き出され、安全弁機構１５に
溶接されることにより電池蓋１４と電気的に接続されて
いる。負極２２の最外周部側にはニッケル製などの負極
リード２６が接続されており、その先端部は巻回電極体
２０から引き出され、電池缶１１に溶接され電気的に接
続されている。

【００１８】正極２１は、例えば、正極活物質と、黒鉛
などの導電剤と、ポリフッ化ビニリデンなどの結着剤と
を含有して構成されている。正極活物質としては、硫化
チタン（ＴｉＳ₂），硫化モリブデン（ＭｏＳ₂），セ
レン化ニオブ（ＮｂＳｅ₂）あるいは酸化バナジウム
（Ｖ₂Ｏ₅）などのリチウムを含有しない金属酸化物も
しくは金属硫化物など、またはリチウムを含有するリチ
ウム複合酸化物もしくはリチウム複合硫化物など、また
は特定の高分子材料などがあり、これらのいずれか１種
または２種以上が電池の使用目的に応じて用いられる。

【００１９】特に、正極活物質としてＬｉ_xＭ_IＯ₂ま
たはＬｉ_yＭ_II2Ｏ₄で表されるリチウム複合酸化物を
用いれば、高電圧を発生させることができ、エネルギー
密度を高くすることができるので好ましい。これらの組
成式においてＭ_Iは１種類以上の遷移金属を表してお
り、具体的にはコバルト（Ｃｏ）およびニッケル（Ｎ
ｉ）のうちの少なくとも１種が好ましい。Ｍ_IIは１種類
以上の遷移金属を表し、具体的にはマンガン（Ｍｎ）が
好ましい。また、ｘおよびｙの値は電池の充放電状態に
よって異なり、通常、０．０５以上１．１０以下の範囲
内である。このようなリチウム複合酸化物の具体例とし
ては、ＬｉＣｏＯ₂，ＬｉＮｉＯ₂，Ｌｉ_xＮｉ_yＣｏ
_1-yＯ₂（但し、０＜ｘ＜１，０．７＜ｙ＜１．０２）
あるいはＬｉＭｎ₂Ｏ₄などが挙げられる。これらリチ
ウム複合酸化物は、例えば、リチウムの炭酸塩，硝酸
塩，酸化物あるいは水酸化物と、遷移金属の炭酸塩，硝
酸塩，酸化物あるいは水酸化物とを所望の組成になるよ
うに粉砕混合し、酸素含有雰囲気中において６００〜１
０００℃の範囲内の温度で焼成することにより得られ
る。なお、結着剤、導電剤としては、上記の他、公知の
材料を用いることができる。

【００２０】負極２２は、例えば、リチウム金属あるい
はリチウム合金、またはリチウムイオンを吸蔵および離
脱することが可能な炭素材料，酸化物あるいは高分子材
料のいずれか１種または２種以上を含んで構成されてい
る。中でも炭素材料は、充放電時に生じる結晶構造の変
化が非常に少ないので好ましい。なお、炭素材料として
は、例えば（００２）結晶面の面間隔が０．３７ｎｍ以
上の難黒鉛化炭素材料、（００２）結晶面の面間隔が
０．３４ｎｍ以下のグラファイト系材料等が挙げられ
る。より具体的には、熱分解炭素類，コークス類（ピッ
チコークス，ニードルコークスあるいは石油コーク
ス）、黒鉛類，ガラス状炭素類，有機高分子化合物焼成
体，炭素繊維あるいは活性炭などである。このうち、有
機高分子化合物焼成体というのは、フェノール樹脂やフ
ラン樹脂などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素
化したものをいう。また、酸化物としては酸化スズ（Ｓ
ｎＯ₂）などが挙げられ、高分子材料としてはポリアセ
チレンやポリピロールなどが挙げられる。なお、負極を
形成する場合にも、正極同様に公知の結着剤等を添加す
ることができる。

【００２１】セパレータ２３は、正極２１と負極２２と
を隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつリ
チウムイオンを通過させるものである。このセパレータ
２３は、例えば、ポリプロピレンあるいはポリエチレン
などのポリオレフィン系の材料よりなる多孔質膜、また
はセラミック性の不織布などの無機材料よりなる多孔質
膜により構成されており、これら２種以上の多孔質膜を
積層した構造とされていてもよい。このセパレータ２３
には、本実施の形態に係る電解液が含浸されている。

【００２２】この二次電池は、例えば、次のようにして
製造することができる。

【００２３】まず、正極２１を形成する。例えば、リチ
ウム複合酸化物などの正極活物質と、黒鉛などの導電剤
と、ポリフッ化ビニリデンなどの結着剤とを混合して正
極合剤を調整し、この正極合剤をＮ−メチルピロリドン
などの溶剤に分散してペースト状の正極合剤スラリーと
する。この正極合剤スラリーを金属箔よりなる正極集電
体の両面に塗布し溶剤を乾燥させたのち、ローラープレ
ス機などにより圧縮成型する。

【００２４】次いで、負極２２を形成する。例えば、炭
素材料と、ポリフッ化ビニリデンなどの結着剤とを混合
して負極合剤を調整し、この負極合剤をＮ−メチルピロ
リドンなどの溶剤に分散してペースト状の負極合剤スラ
リーとする。この負極合剤スラリーを金属箔よりなる負
極集電体の両面に塗布し溶剤を乾燥させたのち、ローラ
ープレス機などにより圧縮成型する。

【００２５】続いて、正極２１の集電体に正極リード２
５を溶接などにより取り付けると共に、負極２２の集電
体に負極リード２６を溶接などにより取り付ける。その
のち、正極２１と負極２２とをセパレータ２３を介して
巻回し、負極リード２６の先端部を電池缶１１に溶接す
ると共に、正極リード２５の先端部を安全弁機構１５に
溶接して、巻回した正極２１および負極２２を一対の絶
縁板１２，１３で挟み電池缶１１の内部に収納する。正
極２１および負極２２を電池缶１１の内部に収納したの
ち、本実施の形態に係る電解液を電池缶１１の内部に注
入し、セパレータ２３に含浸させる。そののち、電池缶
１１の開口端部に電池蓋１４，安全弁機構１５およびＰ
ＴＣ素子１６をガスケット１７を介してかしめることに
より固定する。これにより、図１に示した二次電池が形
成される。

【００２６】この二次電池では、充電を行うと、例え
ば、正極２１からリチウムがイオンとなって脱離し、セ
パレータ２３に含浸された電解液を介して負極２２に吸
蔵される。放電を行うと、例えば、負極２２からリチウ
ムがイオンとなって脱離し、セパレータ２３に含浸され
た電解液を介して正極２１に吸蔵される。ここでは、電
解質に化１で表される化合物が添加されているので、こ
の二次電池の高温特性、保存特性、およびサイクル特性
が向上する。

【００２７】このように、本実施の形態によれば、電解
質に化１で表される化合物を含んで構成された二次電池
は、高温特性、保存特性、およびサイクル特性を向上す
ることができる。

【００２８】

【実施例】更に、本発明の具体的な実施例について詳細
に説明する。

【００２９】（実施例１〜６）実施例１〜６として、ま
ず、炭酸プロピレンと炭酸ジエチルとを１：１の体積比
で混合した溶媒にリチウム塩としてＬｉＰＦ₆を１．０
ｍｏｌ／ｌの割合で溶解し、これに表１に示した割合で
６弗化リン酸テトラエチルアンモニウム（表中、記号Ａ
で表す）をそれぞれ添加して各電解液を得た。

【００３０】

【表１】

【００３１】次いで、これら各電解液について、図１に
示したものと同様の二次電池を次のようにしてそれぞれ
作製した。まず、炭酸リチウム（Ｌｉ₂ＣＯ₃）０．５
ｍｏｌと炭酸コバルト（ＣｏＣＯ₃）１ｍｏｌとを混合
し、空気中において９００℃で５時間加熱してＬｉＣｏ
Ｏ₂を得た。次いで、このＬｉＣｏＯ₂を正極活物質と
して９１重量部、導電剤として黒鉛を６重量部、結着剤
としてポリフッ化ビニリデンを３重量部の割合でそれぞ
れ混合して正極合剤を調整し、この正極合剤を溶剤であ
るＮ−メチルピロリドンに分散して正極合剤スラリーと
した。

【００３２】続いて、この正極合剤スラリーを厚さ２０
μｍの帯状のアルミニウム箔よりなる正極集電体の両面
に均一に塗布し、乾燥後、ローラープレス機により圧縮
成型して正極を作製した。その後、正極の一端部に正極
リードを取り付けた。

【００３３】また、石油ピッチを出発原料として、これ
に酸素を含む官能基を１０〜２０％導入し酸素架橋を行
い、不活性ガス雰囲気中、１０００℃の条件にて焼成し
てガラス状炭素に近い性質の難黒鉛化炭素材料を得た。
なお、得られた材料については、Ｘ線解析による（００
２）結晶面の面間隔は０．３７６ｎｍであり、真比重は
１．５８ｇ／ｃｍ³であった。この難黒鉛化炭素材料を
粉砕して平均粒径１０μｍの粉末とした。この炭素材料
粉末を９０重量部、結着剤としてポリフッ化ビニリデン
を１０重量部の割合でそれぞれ混合して負極合剤を調整
し、この負極合剤を溶剤であるＮ−メチル−２−ピロリ
ドンに分散して負極合剤スラリーとした。このスラリー
を厚さ１０μｍの帯状の銅箔よりなる負極集電体の両面
に均一に塗布し、乾燥させ、ローラープレス機により圧
縮成型して負極を作製した。その後、負極の一端部に負
極リードを取り付けた。

【００３４】このように正極および負極を得たのち、厚
さ２５μｍの微多孔性ポリプロピレンフィルムよりなる
セパレータを用意し、負極、セパレータ、正極、セパレ
ータの順に積層して渦巻状に多数巻回した後、最外周の
セパレータの最終端部をテープで固定して巻回電極体と
した。

【００３５】その後、ニッケル鍍金を施した鉄製の電池
缶の底部に絶縁板を挿入し、ここに巻回電極体を収納し
た。次に、ニッケル製の負極リードを電池缶に溶接し、
アルミニウム製の正極リードをディスク板を介して電池
蓋に電気的に接続するようにした。

【００３６】さらに、先に用意した各電解液をそれぞれ
対応する各電池缶の内部に注入し、収納されている各セ
パレータにそれぞれ含浸させた。その後、電池蓋をアス
ファルトを塗布した絶縁封口ガスケットを介して電池缶
にかしめることにより固定した。これにより、各電解液
について直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍの円筒型の二次電
池をそれぞれ得た。

【００３７】このようにして得られた各二次電池につい
て、６０℃での保存特性およびサイクル特性を測定し
た。６０℃での保存特性については、２０℃において充
電電圧４．２Ｖ，充電電流１Ａでの充電と、放電電流５
００ｍＡ，終止電圧２．５Ｖの放電を行った後に、放電
容量を測定し、これを保存前容量とした。これを６０℃
で１週間保存した後、同一条件の充放電を数サイクル繰
り返して容量を測定し、そのうち最も高かった容量値を
保存後容量とした。これにより、放電容量維持率（％）
を、保存後容量を保存前容量で割り、１００をかけた数
値として求めた。サイクル特性については、常温におい
て上述した条件で充放電を２００サイクル行い、１サイ
クル目の放電容量を１００とした場合の２００サイクル
目の放電容量維持率（％）を求めた。なお、初期容量は
各電池ともほぼ等しい値であった。表１に、６０℃保存
後の放電容量維持率（％）および２００サイクル後の放
電容量維持率（％）とをそれぞれ合わせて示す。

【００３８】また、これら実施例に対する比較例１とし
て、６弗化リン酸テトラエチルアンモニウムを添加しな
いこと以外は実施例１〜６と同一の条件で電解液を調整
し、この電解液についても実施例１〜６と同様にして二
次電池を作製して６０℃保存後の放電容量維持率（％）
および２００サイクル後の放電容量維持率（％）を求め
た。その結果を表１に合わせて示す。

【００３９】表１の結果から、電解液に６弗化リン酸テ
トラエチルアンモニウムを含む場合は、これを含まない
場合に比べて６０℃保存後の放電容量維持率（％）およ
び２００サイクル後の放電容量維持率（％）のいずれも
同等以上となることが分かった。また、特に６弗化リン
酸テトラエチルアンモニウムの濃度が０．００１ｗｔ％
以上、２．０ｗｔ％未満の範囲内において効果が大きい
ことも分かった。

【００４０】（実施例７〜１０）実施例７，８として、
リチウム塩としてＬｉＰＦ₆に代えてＬｉＢＦ₄を用
い、これに表２に示した割合で６弗化リン酸テトラエチ
ルアンモニウム（表中、記号Ａで表す）を添加したこと
を除き、実施例１と同一の条件で各電解液をそれぞれ調
整した。また実施例９，１０として、リチウム塩には
１．０ＭのＬｉＰＦ₆のうちの０．１ＭをＬｉＮ（Ｃ₂
Ｆ₅ＳＯ₂）（表中、記号α）で代え、これに６弗化リ
ン酸テトラエチルアンモニウムを表２に示した割合で添
加したことを除き、実施例１と同一の条件で各電解液を
それぞれ調整した。これらの各電解液についても実施例
１と同様にして二次電池を作製し、６０℃保存後の放電
容量維持率（％）および２００サイクル後の放電容量維
持率（％）を求めた。それらの結果を表２に合わせて示
す。

【００４１】

【表２】

【００４２】また、実施例７，８に対する比較例２とし
て、６弗化リン酸テトラエチルアンモニウムを添加しな
いこと以外は実施例７，８と同様にリチウム塩としてＬ
ｉＢＦ₄を用いて電解液を調整し、この電解液について
も実施例７，８と同様にして二次電池を作製して６０℃
保存後の放電容量維持率（％）および２００サイクル後
の放電容量維持率（％）を求めた。また、実施例９，１
０に対する比較例３として、６弗化リン酸テトラエチル
アンモニウムを添加しないこと以外はリチウム塩の成分
など実施例９，１０と同一の条件で電解液を調整し、こ
の電解液についても実施例９，１０と同様にして二次電
池を作製して６０℃保存後の放電容量維持率（％）およ
び２００サイクル後の放電容量維持率（％）を求めた。
その結果を表２に合わせて示す。

【００４３】表２の結果から、電解液に６弗化リン酸テ
トラエチルアンモニウムを含む場合は、これを含まない
場合に比べて、６０℃保存後の放電容量維持率（％）お
よび２００サイクル後の放電容量維持率（％）のいずれ
もが向上することが分かった。

【００４４】（実施例１１〜１６）実施例１１，１２と
して、添加剤を４弗化硼酸テトラエチルアンモニウム
（表３中、記号Ｂ）に代え、これを表３に示した割合で
添加したことを除いて、実施例１と同一の条件で各電解
液を調整した。また実施例１３，１４として、添加剤を
過塩素酸テトラエチルアンモニウム（表３中、記号Ｃ）
に代えて、これを表３に示した割合で添加したことを除
き、実施例１と同一の条件で電解液をそれぞれ調整し
た。さらに、実施例１５，１６として、添加剤を６弗化
リン酸トリエチルメチルアンモニウム（表３中、記号
Ｄ）に代えて、これを表３に示した割合で添加したこと
を除き、実施例１と同一の条件で電解液をそれぞれ調整
した。これらの各電解液についても実施例１と同様にし
て二次電池を作製すると共に６０℃保存後の放電容量維
持率（％）および２００サイクル後の放電容量維持率
（％）を求めた。それらの結果を表３に合わせて示す。

【００４５】

【表３】

【００４６】また、実施例に対する比較例４として、上
記のような添加剤を添加しないこと以外は実施例１１〜
１６と同一の条件で電解液を調整し、この電解液につい
ても実施例１１〜１６と同様にして二次電池を作製する
と共に６０℃保存後の放電容量維持率（％）および２０
０サイクル後の放電容量維持率（％）を求めた。その結
果を表３に合わせて示す。

【００４７】表３の結果から、電解液に添加剤としてテ
トラアルキルアンモニウム塩を含む場合は、これを含ま
ない場合に比べて６０℃保存後の放電容量維持率（％）
および２００サイクル後の放電容量維持率（％）のいず
れもが向上することが分かった。

【００４８】以上、実施の形態および実施例を挙げて本
発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施
例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例
えば、上記実施の形態および実施例においては、溶媒に
電解質としてリチウム塩が溶解された電解液について説
明したが、本発明は、ナトリウム塩あるいはカルシウム
塩などの他の電解質を溶解した電解液についても適用す
ることができる。

【００４９】また、上記実施の形態および実施例におい
ては、巻回構造を有する円筒型の二次電池の構成につい
て一例を具体的に挙げて説明したが、本発明は一次電池
についても適用することができる。例えば、リチウム一
次電池の場合には、正極材料にＴｉＳ₂，ＭｎＯ₂，Ｆ
ｅＳ₂，黒鉛などを用い、その他の構成要素には上記実
施の形態および実施例の二次電池において挙げた材料を
用いて形成することができる。更に、本発明は、他の構
成を有する円筒型、または円筒型以外のコイン型，ボタ
ン型あるいは角型など他の形状を有する電池についても
同様に適用することができる。

【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし請求
項１２のいずれか１項に記載の電池によれば、電解質が
化１で表される化合物を含んでいるので、保存特性、高
温特性、および２次電池の場合にはサイクル特性をも向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る電解液を用いた二次
電池の構成を表す断面図である。

【符号の説明】

１１…電池缶、１２，１３…絶縁板、１４…電池蓋、１
５…安全弁機構、１６…ＰＴＣ素子、１７…ガスケッ
ト、２０…巻回電極体、２１…正極、２２…負極、２３
…セパレータ、２４…センターピン、２５…正極リー
ド、２６…負極リード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正極および負極と共に電解質を備えた電
池であって、前記電解質は下記の化１で表される化合物と電解質塩と
を含むことを特徴とする電池。【化１】（式中、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，およびＲ₄はアルキル基を
表し、ｎは１≦ｎ≦３の整数である。Ｘは陰イオンを表
す。）
【請求項２】前記化合物の４つのアルキル基が全てメ
チル基であることを特徴とする請求項１記載の電池。
【請求項３】前記化合物の４つのアルキル基が全てエ
チル基であることを特徴とする請求項１記載の電池。
【請求項４】前記化合物の４つのアルキル基が、それ
ぞれメチル基およびエチル基のうちの一方であることを
特徴とする請求項１記載の電池。
【請求項５】前記化合物の４つのアルキル基が全てブ
チル基であることを特徴とする請求項１記載の電池。
【請求項６】前記化合物の陰イオンが６弗化リン酸イ
オン（ＰＦ₆ ^-）であることを特徴とする請求項１記載
の電池。
【請求項７】前記化合物の陰イオンが４弗化硼酸イオ
ン（ＢＦ₄ ^-）であることを特徴とする請求項１記載の
電池。
【請求項８】前記化合物の陰イオンが過塩素酸イオン
（ＣｌＯ₄ ^-）であることを特徴とする請求項１記載の
電池。
【請求項９】前記化合物の陰イオンがトリフルオロメ
タンスルホン酸イオン（ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-）であることを
特徴とする請求項１記載の電池。
【請求項１０】前記電解質が前記化合物を０．００１
ｗｔ％以上２．０ｗｔ％未満の範囲で含有することを特
徴とする請求項１記載の電池。
【請求項１１】前記電解質塩が６弗化リン酸リチウム
（ＬｉＰＦ₆）を含むことを特徴とする請求項１記載の
電池。
【請求項１２】前記電解質塩が４弗化硼酸リチウム
（ＬｉＢＦ₄）を含むことを特徴とする請求項１記載の
電池。