JP2002134170A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
- Publication number
- JP2002134170A JP2002134170A JP2000320605A JP2000320605A JP2002134170A JP 2002134170 A JP2002134170 A JP 2002134170A JP 2000320605 A JP2000320605 A JP 2000320605A JP 2000320605 A JP2000320605 A JP 2000320605A JP 2002134170 A JP2002134170 A JP 2002134170A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cobalt
- secondary battery
- negative electrode
- electrolyte secondary
- 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.)
- Withdrawn
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-
- 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)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コバルトを含有する正極活物質を用いた非水
電解液二次電池の高温保存特性、高温充放電サイクル特
性を向上させる。 【解決手段】 電解液にコバルトと錯体を形成する化合
物を添加することにより、電解液中に溶出したコバルト
イオンを安定化し、負極への析出を抑制することにより
負極の反応面積低減やコバルトの触媒反応によるガス発
生を抑制し、高温保存特性、高温充放電サイクル特性に
優れた非水電解液二次電池を提供できる。
電解液二次電池の高温保存特性、高温充放電サイクル特
性を向上させる。 【解決手段】 電解液にコバルトと錯体を形成する化合
物を添加することにより、電解液中に溶出したコバルト
イオンを安定化し、負極への析出を抑制することにより
負極の反応面積低減やコバルトの触媒反応によるガス発
生を抑制し、高温保存特性、高温充放電サイクル特性に
優れた非水電解液二次電池を提供できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液二次電
池の、とくにその電解液の添加剤に関するものである。
池の、とくにその電解液の添加剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の各種電気、電子機器の小型、軽量
化に伴い、その駆動電源としての二次電池にも小型、軽
量化が望まれている。特に高エネルギー密度を有してい
る非水電解液二次電池は、小型携帯機器用の電源として
有望視されている。小型携帯機器の種類により、比較的
高温で使用する場合や放置される場合も考えられるた
め、非水電解液二次電池は、良好な高温保存特性、高温
での充放電サイクル特性が求められる。
化に伴い、その駆動電源としての二次電池にも小型、軽
量化が望まれている。特に高エネルギー密度を有してい
る非水電解液二次電池は、小型携帯機器用の電源として
有望視されている。小型携帯機器の種類により、比較的
高温で使用する場合や放置される場合も考えられるた
め、非水電解液二次電池は、良好な高温保存特性、高温
での充放電サイクル特性が求められる。
【０００３】上記非水電解液二次電池に用いられる正極
活物質は、主にＬｉＣｏＯ2であるが、高電圧・高エネ
ルギー密度を示すために、溶媒や溶質の酸化分解が起こ
りやすい。また、ＬｉＣｏＯ2のようにコバルトを含有
した正極活物質を用いた非水電解液二次電池は、充電状
態での長期高温保存特性、高温での充放電サイクル時に
負極上に正極材料であるコバルトが微量に析出し、触媒
反応により溶媒の分解に伴うガス発生量が増加する。
活物質は、主にＬｉＣｏＯ2であるが、高電圧・高エネ
ルギー密度を示すために、溶媒や溶質の酸化分解が起こ
りやすい。また、ＬｉＣｏＯ2のようにコバルトを含有
した正極活物質を用いた非水電解液二次電池は、充電状
態での長期高温保存特性、高温での充放電サイクル時に
負極上に正極材料であるコバルトが微量に析出し、触媒
反応により溶媒の分解に伴うガス発生量が増加する。
【０００４】そのため、極板間に発生ガスが気泡として
存在し、リチウムイオンの拡散を阻害するため、充放電
容量が低下するといった問題が生じる。また、負極上に
析出する、正極材料であるコバルトが負極の反応面積を
減少するために充放電容量が低下する、といった問題も
生じる。
存在し、リチウムイオンの拡散を阻害するため、充放電
容量が低下するといった問題が生じる。また、負極上に
析出する、正極材料であるコバルトが負極の反応面積を
減少するために充放電容量が低下する、といった問題も
生じる。
【０００５】上記問題を解決するために、これまで、特
開平１０−３０２８３６号公報の様に溶媒と反応し、負
極表面に安定な不導態層を形成し、高温保存時、並びに
充放電サイクル時に溶媒の分解に伴うガス発生を抑制す
る方法が提言されている。
開平１０−３０２８３６号公報の様に溶媒と反応し、負
極表面に安定な不導態層を形成し、高温保存時、並びに
充放電サイクル時に溶媒の分解に伴うガス発生を抑制す
る方法が提言されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、ガス発生量は低減するが、正極材料であるコバルト
が負極上に析出することで負極の反応面積が減少し、放
電容量が低下する、といった問題は解決できないという
問題があった。
は、ガス発生量は低減するが、正極材料であるコバルト
が負極上に析出することで負極の反応面積が減少し、放
電容量が低下する、といった問題は解決できないという
問題があった。
【０００７】本発明はこのような課題を解決するもので
あり、電解液中に溶出したコバルトイオンを安定化し、
負極への析出を抑制することにより負極の反応面積低減
やコバルトの触媒反応によるガス発生を抑制し、かつ長
期保存、高温充放電サイクル特性の改善を行うものであ
る。
あり、電解液中に溶出したコバルトイオンを安定化し、
負極への析出を抑制することにより負極の反応面積低減
やコバルトの触媒反応によるガス発生を抑制し、かつ長
期保存、高温充放電サイクル特性の改善を行うものであ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の非水電解液二次電池は、
コバルトを含有する正極活物質とリチウムを吸蔵、放出
可能な負極活物質からなり、その電解液にコバルトと錯
体を形成する化合物を含有する。その際、錯体を形成す
る化合物は電解液中に０．００５モル／ｌ以上含有され
るのが望ましい。更に望ましくは０．００５〜０．２モ
ル／ｌ含有されるのが望ましい。
コバルトを含有する正極活物質とリチウムを吸蔵、放出
可能な負極活物質からなり、その電解液にコバルトと錯
体を形成する化合物を含有する。その際、錯体を形成す
る化合物は電解液中に０．００５モル／ｌ以上含有され
るのが望ましい。更に望ましくは０．００５〜０．２モ
ル／ｌ含有されるのが望ましい。
【０００９】また、コバルトと錯体を形成する化合物は
化学式１で表される１，４−チオキサン−１，１−ジオ
キシドのように分子中にスルホニル基を含有するものや
分子中にカルボニル基を含有することが望ましい。
化学式１で表される１，４−チオキサン−１，１−ジオ
キシドのように分子中にスルホニル基を含有するものや
分子中にカルボニル基を含有することが望ましい。
【００１０】コバルトを含有する正極活物質はＬｉＣｏ
1-xＭxＯ2（０≦Ｘ≦０．８、Ｍは１種以上の遷移金属
あるいはIIＡ金属、あるいはIIIＡ金属あるいはIIIＢ半
金属、あるいはIVＢ半金属）であることが望ましい。
1-xＭxＯ2（０≦Ｘ≦０．８、Ｍは１種以上の遷移金属
あるいはIIＡ金属、あるいはIIIＡ金属あるいはIIIＢ半
金属、あるいはIVＢ半金属）であることが望ましい。
【００１１】負極に用いられるリチウムを吸蔵、放出可
能な材料としては、特に限定されないが、例えば、アル
カリ金属や、リチウムイオンやナトリウムイオンを用い
そのホスト材として、非晶質炭素材、２０００℃以上の
温度で焼成した人造黒鉛、天然黒鉛などの炭素材料やア
ルカリ金属と合金化するアルミニウム（Ａｌ）、鉛（Ｐ
ｂ）、錫（Ｓｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、シリコン（Ｓ
ｉ）などの金属やアルカリ金属格子間挿入型の立方晶系
の金属間化合物（ＡｌＳｂ、Ｍｇ2Ｓｉ、ＮｉＳｉ2）や
リチウム窒素化合物（Ｌｉ(3-x)ＭxＮ（Ｍ：遷移金
属））等が用いられる。
能な材料としては、特に限定されないが、例えば、アル
カリ金属や、リチウムイオンやナトリウムイオンを用い
そのホスト材として、非晶質炭素材、２０００℃以上の
温度で焼成した人造黒鉛、天然黒鉛などの炭素材料やア
ルカリ金属と合金化するアルミニウム（Ａｌ）、鉛（Ｐ
ｂ）、錫（Ｓｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、シリコン（Ｓ
ｉ）などの金属やアルカリ金属格子間挿入型の立方晶系
の金属間化合物（ＡｌＳｂ、Ｍｇ2Ｓｉ、ＮｉＳｉ2）や
リチウム窒素化合物（Ｌｉ(3-x)ＭxＮ（Ｍ：遷移金
属））等が用いられる。
【００１２】本発明は、非水電解液二次電池の構造に関
係なく、コイン型、ボタン型、シート状、円筒型、角型
等様々な形状において同様の効果を発揮する。
係なく、コイン型、ボタン型、シート状、円筒型、角型
等様々な形状において同様の効果を発揮する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の具体例を説明する。
【００１４】図１に本発明の円筒型非水電解液二次電池
の断面図を示す。図において、１は耐有機電解液性のス
テンレス鋼板を加工した電池ケース、２は安全弁を設け
た封口板、３は絶縁パッキングを示す。４は極板群であ
り、正極板５及び負極板６をセパレータ７を介して複数
回渦巻状に巻回されてケース１内に収納されている。そ
して上記正極からは正極リード５ａが引き出されて封口
板２に接続され、負極からは負極リード６ａが引き出さ
れて電池ケース１の底部に接続されている。８は絶縁リ
ングで極板群４の上下部にそれぞれ設けられている。
の断面図を示す。図において、１は耐有機電解液性のス
テンレス鋼板を加工した電池ケース、２は安全弁を設け
た封口板、３は絶縁パッキングを示す。４は極板群であ
り、正極板５及び負極板６をセパレータ７を介して複数
回渦巻状に巻回されてケース１内に収納されている。そ
して上記正極からは正極リード５ａが引き出されて封口
板２に接続され、負極からは負極リード６ａが引き出さ
れて電池ケース１の底部に接続されている。８は絶縁リ
ングで極板群４の上下部にそれぞれ設けられている。
【００１５】（実施例１）正極は、ＬｉＣｏＯ2の粉末
１００重量部に対してアセチレンブラック３重量部を混
合し、ポリフッ化ビニリデン４重量部を溶解したＮ−メ
チルピロリドン溶液を結着剤として加え、混練してペー
スト状にした。次にこのペーストを厚さ０．０２０ｍｍ
のアルミニウム箔の両面に塗工し、乾燥後、圧延して、
厚さ０．１８ｍｍの正極板５とした。
１００重量部に対してアセチレンブラック３重量部を混
合し、ポリフッ化ビニリデン４重量部を溶解したＮ−メ
チルピロリドン溶液を結着剤として加え、混練してペー
スト状にした。次にこのペーストを厚さ０．０２０ｍｍ
のアルミニウム箔の両面に塗工し、乾燥後、圧延して、
厚さ０．１８ｍｍの正極板５とした。
【００１６】負極は人造黒鉛粉末１００重量部にポリフ
ッ化ビニリデン３重量部を溶解したＮ−メチルピロリド
ン溶液を結着剤として加え、混練してペースト状にし
た。このペーストを厚さ０．０２ｍｍの銅箔の両面に塗
工し、乾燥後圧延して厚さ０．１９ｍｍの負極板６とし
た。
ッ化ビニリデン３重量部を溶解したＮ−メチルピロリド
ン溶液を結着剤として加え、混練してペースト状にし
た。このペーストを厚さ０．０２ｍｍの銅箔の両面に塗
工し、乾燥後圧延して厚さ０．１９ｍｍの負極板６とし
た。
【００１７】そして正極板５にはアルミニウム製、負極
板６にはニッケル製のリードをそれぞれ取り付け、厚さ
０．０２５ｍｍのポリエチレン製多孔質フィルムを介し
て渦巻状に巻回し、直径１８．０ｍｍ、高さ６５．０ｍ
ｍの電池ケースに収納した。
板６にはニッケル製のリードをそれぞれ取り付け、厚さ
０．０２５ｍｍのポリエチレン製多孔質フィルムを介し
て渦巻状に巻回し、直径１８．０ｍｍ、高さ６５．０ｍ
ｍの電池ケースに収納した。
【００１８】電解液にはエチレンカーボネートとエチル
メチルカーボネートとを２０：８０の体積比で混合した
溶媒に電解液として１モル／ｌの六フッ化リン酸リチウ
ムと０．００５モル／ｌの１，４−チオキサン−１，１
−ジオキシドを溶解したものを注液した。そして電池を
封口し、設計容量１６００ｍＡｈの電池を作製した。こ
のようにして作製した電池を実施例１の電池とする。
メチルカーボネートとを２０：８０の体積比で混合した
溶媒に電解液として１モル／ｌの六フッ化リン酸リチウ
ムと０．００５モル／ｌの１，４−チオキサン−１，１
−ジオキシドを溶解したものを注液した。そして電池を
封口し、設計容量１６００ｍＡｈの電池を作製した。こ
のようにして作製した電池を実施例１の電池とする。
【００１９】（実施例２）電解液を以下のように作製し
た。エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート
とを２０：８０の体積比で混合した溶媒に、１モル／ｌ
の六フッ化リン酸リチウムと０．２モル／ｌの１，４−
チオキサン−１，１−ジオキシドを溶解し、電解液とし
た。これを用いて実施例１と同様の方法で電池を作製し
た。これを実施例２の電池とする。
た。エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート
とを２０：８０の体積比で混合した溶媒に、１モル／ｌ
の六フッ化リン酸リチウムと０．２モル／ｌの１，４−
チオキサン−１，１−ジオキシドを溶解し、電解液とし
た。これを用いて実施例１と同様の方法で電池を作製し
た。これを実施例２の電池とする。
【００２０】（実施例３）電解液を以下のように作製し
た。エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート
とを２０：８０の体積比で混合した溶媒に、１モル／ｌ
の六フッ化リン酸リチウムと０．００４モル／ｌの１，
４−チオキサン−１，１−ジオキシドを溶解し、電解液
とした。これを用いて実施例１と同様の方法で電池を作
製した。これを実施例３の電池とする。
た。エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート
とを２０：８０の体積比で混合した溶媒に、１モル／ｌ
の六フッ化リン酸リチウムと０．００４モル／ｌの１，
４−チオキサン−１，１−ジオキシドを溶解し、電解液
とした。これを用いて実施例１と同様の方法で電池を作
製した。これを実施例３の電池とする。
【００２１】（実施例４）電解液を以下のように作製し
た。エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート
とを２０：８０の体積比で混合した溶媒に、１モル／ｌ
の六フッ化リン酸リチウムと０．２３モル／ｌの１，４
−チオキサン−１，１−ジオキシドを溶解し、電解液と
した。これを用いて実施例１と同様の方法で電池を作製
した。これを実施例４の電池とする。
た。エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート
とを２０：８０の体積比で混合した溶媒に、１モル／ｌ
の六フッ化リン酸リチウムと０．２３モル／ｌの１，４
−チオキサン−１，１−ジオキシドを溶解し、電解液と
した。これを用いて実施例１と同様の方法で電池を作製
した。これを実施例４の電池とする。
【００２２】（実施例５）正極活物質にＬｉＣｏ0.8Ｎ
ｉ0.2Ｏ2を用い、実施例１と同様の方法で電池を作製し
た。これを実施例５の電池とする。
ｉ0.2Ｏ2を用い、実施例１と同様の方法で電池を作製し
た。これを実施例５の電池とする。
【００２３】（実施例６）正極活物質にＬｉＣｏ0.7Ｎ
ｉ0.2Ａｌ0.1Ｏ2を用い、実施例１と同様の方法で電池
を作製した。これを実施例６の電池とする。
ｉ0.2Ａｌ0.1Ｏ2を用い、実施例１と同様の方法で電池
を作製した。これを実施例６の電池とする。
【００２４】（比較例１）電解液を以下のように作製し
た。エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート
とを２０：８０の体積比で混合した溶媒に、１モル／ｌ
の六フッ化リン酸リチウムのみを溶解し、電解液とし
た。これを用いて実施例１と同様の方法で電池を作製し
た。これを比較例１の電池とする。
た。エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート
とを２０：８０の体積比で混合した溶媒に、１モル／ｌ
の六フッ化リン酸リチウムのみを溶解し、電解液とし
た。これを用いて実施例１と同様の方法で電池を作製し
た。これを比較例１の電池とする。
【００２５】上記各電池について以下の条件で充放電試
験を行った。充電は４．２Ｖで２時間の定電流−定電圧
充電を行った。電池電圧が４．２Ｖに達するまでは１１
２０ｍＡの定電流充電を行い、その後、電流値が減衰し
て一定の制限抵抗を設定し、４．２Ｖを負荷した状態で
合計２時間充電する、となるように設定した。放電は１
６００ｍＡの定電流放電で行い、放電終止電圧を３．０
Ｖとした。このような充放電を２０℃の環境下で行っ
た。
験を行った。充電は４．２Ｖで２時間の定電流−定電圧
充電を行った。電池電圧が４．２Ｖに達するまでは１１
２０ｍＡの定電流充電を行い、その後、電流値が減衰し
て一定の制限抵抗を設定し、４．２Ｖを負荷した状態で
合計２時間充電する、となるように設定した。放電は１
６００ｍＡの定電流放電で行い、放電終止電圧を３．０
Ｖとした。このような充放電を２０℃の環境下で行っ
た。
【００２６】高温保存特性はこのような充放電を３サイ
クル繰り返した後、上記充電条件で充電状態にし、環境
温度９０℃のもとで１日放置し、２０℃に冷却した後、
上記と同様の充放電条件で３サイクル繰り返した。こ
の、９０℃保存直前直後の容量比を高温保存時容量回復
率とする。
クル繰り返した後、上記充電条件で充電状態にし、環境
温度９０℃のもとで１日放置し、２０℃に冷却した後、
上記と同様の充放電条件で３サイクル繰り返した。こ
の、９０℃保存直前直後の容量比を高温保存時容量回復
率とする。
【００２７】高温サイクル試験においては、上記充放電
を４５℃の環境下で行い、２サイクル目の放電容量を初
期容量とし、初期容量に対する３００サイクル目の放電
容量の比を高温時３００サイクルでの容量維持率とす
る。
を４５℃の環境下で行い、２サイクル目の放電容量を初
期容量とし、初期容量に対する３００サイクル目の放電
容量の比を高温時３００サイクルでの容量維持率とす
る。
【００２８】これらの結果を（表１）に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】実施例１〜４と比較例１より、電解液にコ
バルトと錯体を形成する化合物である、１，４−チオキ
サン−１，１−ジオキシドを電解液に添加することで高
温保存特性、高温時の３００サイクルでの容量維持率共
に向上していることがわかる。これは、コバルトと錯体
を形成する化合物を電解液に添加することにより、電解
液中に溶出したコバルトイオンを安定化し、負極への析
出を抑制するために負極の反応面積低減やコバルトの触
媒反応によるガス発生を抑制するからである。
バルトと錯体を形成する化合物である、１，４−チオキ
サン−１，１−ジオキシドを電解液に添加することで高
温保存特性、高温時の３００サイクルでの容量維持率共
に向上していることがわかる。これは、コバルトと錯体
を形成する化合物を電解液に添加することにより、電解
液中に溶出したコバルトイオンを安定化し、負極への析
出を抑制するために負極の反応面積低減やコバルトの触
媒反応によるガス発生を抑制するからである。
【００３１】また、実施例１、５、６と比較例１よりコ
バルトを含有する正極活物質であればいずれも、コバル
トと錯体を形成する化合物を電解液に添加することで良
好な高温保存特性、高温時の３００サイクルでの容量維
持率を示すことがわかる。これは、コバルトと錯体を形
成する化合物を電解液に添加することにより、電解液中
に溶出したコバルトイオンを安定化し、負極への析出を
抑制するために負極の反応面積低減やコバルトの触媒反
応によるガス発生を抑制するからである。
バルトを含有する正極活物質であればいずれも、コバル
トと錯体を形成する化合物を電解液に添加することで良
好な高温保存特性、高温時の３００サイクルでの容量維
持率を示すことがわかる。これは、コバルトと錯体を形
成する化合物を電解液に添加することにより、電解液中
に溶出したコバルトイオンを安定化し、負極への析出を
抑制するために負極の反応面積低減やコバルトの触媒反
応によるガス発生を抑制するからである。
【００３２】実施例１〜２と実施例３の比較よりコバル
トと錯体を形成する化合物の添加量が０．００５モル／
ｌより少ないと、高温保存特性、高温時の３００サイク
ルでの容量維持率共にやや悪くなっている。これは、溶
出するコバルト全てを錯体として安定化することができ
ないため、一部負極上に析出したコバルトが負極の反応
面積を低減しているからと考えられる。
トと錯体を形成する化合物の添加量が０．００５モル／
ｌより少ないと、高温保存特性、高温時の３００サイク
ルでの容量維持率共にやや悪くなっている。これは、溶
出するコバルト全てを錯体として安定化することができ
ないため、一部負極上に析出したコバルトが負極の反応
面積を低減しているからと考えられる。
【００３３】また、実施例１〜２と実施例４の比較より
コバルトと錯体を形成する化合物の添加量が０．２モル
／ｌより多い場合でも、高温保存特性、高温時の３００
サイクルでの容量維持率はほぼ同じであることがわか
る。これは、１，４−チオキサン−１，１−ジオキシド
が、正極から溶出した全てのコバルトと錯体を形成した
ためと考えられる。
コバルトと錯体を形成する化合物の添加量が０．２モル
／ｌより多い場合でも、高温保存特性、高温時の３００
サイクルでの容量維持率はほぼ同じであることがわか
る。これは、１，４−チオキサン−１，１−ジオキシド
が、正極から溶出した全てのコバルトと錯体を形成した
ためと考えられる。
【００３４】したがって、電解液にコバルトと錯体を形
成する化合物を０．００５モル／ｌ以上含有すれば、良
好な高温保存特性、高温充放電サイクル特性が得られる
ことがわかる。更に添加物によるコストアップも考慮
し、望ましくはコバルトと錯体を形成する化合物を０．
００５〜０．２モル／ｌ添加するのが望ましい。
成する化合物を０．００５モル／ｌ以上含有すれば、良
好な高温保存特性、高温充放電サイクル特性が得られる
ことがわかる。更に添加物によるコストアップも考慮
し、望ましくはコバルトと錯体を形成する化合物を０．
００５〜０．２モル／ｌ添加するのが望ましい。
【００３５】なお、本発明は実施例に限定されるもので
はなく、コバルトと錯体を形成する化合物であれば同様
の効果が得られる。
はなく、コバルトと錯体を形成する化合物であれば同様
の効果が得られる。
【００３６】上記実施例では正極にコバルト酸リチウム
（ＬｉＣｏＯ2）を用いたが、Ｃｏの一部を他の遷移金
属、あるいはIIＡ金属、あるいはIIIＡ金属あるいはIII
Ｂ半金属、あるいはIVＢ半金属等で置換したものでも同
様の効果が得られる。
（ＬｉＣｏＯ2）を用いたが、Ｃｏの一部を他の遷移金
属、あるいはIIＡ金属、あるいはIIIＡ金属あるいはIII
Ｂ半金属、あるいはIVＢ半金属等で置換したものでも同
様の効果が得られる。
【００３７】上記実施例において、負極に人造黒鉛を用
いたが、他の負極材料、例えば、アルカリ金属や、リチ
ウムイオンやナトリウムイオンを用いそのホスト材とし
て、非晶質炭素材、２０００℃以上の温度で焼成した人
造黒鉛、天然黒鉛などの炭素材料やアルカリ金属と合金
化するアルミニウム（Ａｌ）、鉛（Ｐｂ）、錫（Ｓ
ｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、シリコン（Ｓｉ）などの金属
やアルカリ金属格子間挿入型の立方晶系の金属間化合物
（ＡｌＳｂ、Ｍｇ2Ｓｉ、ＮｉＳｉ2）やリチウム窒素化
合物（Ｌｉ(3-x)ＭxＮ（Ｍ：遷移金属））等でも同様の
効果が得られる。
いたが、他の負極材料、例えば、アルカリ金属や、リチ
ウムイオンやナトリウムイオンを用いそのホスト材とし
て、非晶質炭素材、２０００℃以上の温度で焼成した人
造黒鉛、天然黒鉛などの炭素材料やアルカリ金属と合金
化するアルミニウム（Ａｌ）、鉛（Ｐｂ）、錫（Ｓ
ｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、シリコン（Ｓｉ）などの金属
やアルカリ金属格子間挿入型の立方晶系の金属間化合物
（ＡｌＳｂ、Ｍｇ2Ｓｉ、ＮｉＳｉ2）やリチウム窒素化
合物（Ｌｉ(3-x)ＭxＮ（Ｍ：遷移金属））等でも同様の
効果が得られる。
【００３８】また、上記実施例において、セパレータと
してポリエチレン製多孔質フィルムを用いたが、他に
も、例えば、ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体や
ポリプロピレンなどの炭化水素系ポリオレフィン樹脂、
いわゆるゲル電解質と呼ばれる含電解液性の高分子ポリ
マー電解質等でも同様の効果が得られる。
してポリエチレン製多孔質フィルムを用いたが、他に
も、例えば、ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体や
ポリプロピレンなどの炭化水素系ポリオレフィン樹脂、
いわゆるゲル電解質と呼ばれる含電解液性の高分子ポリ
マー電解質等でも同様の効果が得られる。
【００３９】また、上記実施例において電解質として六
フッ化リン酸リチウムを使用したが、他のリチウム含有
塩、例えば過塩素酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウ
ム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、六フッ化
ヒ酸リチウム、リチウムイミド塩、また、テトラアルキ
ルアンモニウム塩なども同様の効果が得られた。
フッ化リン酸リチウムを使用したが、他のリチウム含有
塩、例えば過塩素酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウ
ム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、六フッ化
ヒ酸リチウム、リチウムイミド塩、また、テトラアルキ
ルアンモニウム塩なども同様の効果が得られた。
【００４０】また、上記実施例において非水溶媒として
エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートの混
合溶媒を用いたが、一般に非水電解液で用いられている
他の有機溶媒、例えばプロピレンカーボネート、ブチレ
ンカーボネート、ビニレンカーボネート等の環状炭酸エ
ステルや、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト等の鎖状炭酸エステル、γ−ブチロラクトン、γ―バ
レロラクトン、δ―バレロラクトン等のラクトン類又は
その誘導体、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒ
ドロフラン等のフラン類又はその誘導体、１，２−ジメ
トキシエタン、１，２−ジエトキシエタン等のエーテル
類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリ
ジノン等のアミド類、エチレングリコール、プロピレン
グリコール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等のエス
テル類、リン酸類またはリン酸エステル類、ジメチルス
ルホキシド、スルホランまたはその誘導体、ジオキソラ
ンまたはその誘導体、等を一種又は二種以上混合したも
のや、これらに低温放電特性や高率放電特性を改良する
目的、電解液を難燃性又は不燃性にする目的、高温での
保存特性を向上する目的、サイクル特性を向上する目
的、その他電池の安全性や信頼性を向上する目的等で他
の化合物を添加したものでも同様の効果が得られる。
エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートの混
合溶媒を用いたが、一般に非水電解液で用いられている
他の有機溶媒、例えばプロピレンカーボネート、ブチレ
ンカーボネート、ビニレンカーボネート等の環状炭酸エ
ステルや、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト等の鎖状炭酸エステル、γ−ブチロラクトン、γ―バ
レロラクトン、δ―バレロラクトン等のラクトン類又は
その誘導体、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒ
ドロフラン等のフラン類又はその誘導体、１，２−ジメ
トキシエタン、１，２−ジエトキシエタン等のエーテル
類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリ
ジノン等のアミド類、エチレングリコール、プロピレン
グリコール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等のエス
テル類、リン酸類またはリン酸エステル類、ジメチルス
ルホキシド、スルホランまたはその誘導体、ジオキソラ
ンまたはその誘導体、等を一種又は二種以上混合したも
のや、これらに低温放電特性や高率放電特性を改良する
目的、電解液を難燃性又は不燃性にする目的、高温での
保存特性を向上する目的、サイクル特性を向上する目
的、その他電池の安全性や信頼性を向上する目的等で他
の化合物を添加したものでも同様の効果が得られる。
【００４１】
【発明の効果】以上のように本発明はコバルトを含有す
る正極活物質とリチウムを吸蔵、放出可能な負極活物質
からなり、その電解液にコバルトと錯体を形成する化合
物を含有することで、高温保存特性、高温充放電サイク
ル特性に優れた非水電解液二次電池を提供できる。
る正極活物質とリチウムを吸蔵、放出可能な負極活物質
からなり、その電解液にコバルトと錯体を形成する化合
物を含有することで、高温保存特性、高温充放電サイク
ル特性に優れた非水電解液二次電池を提供できる。
【図１】本発明の円筒型非水電解液二次電池の断面図
１ 電池ケース ２ 封口板 ３ 絶縁パッキング ４ 極板群 ５ 正極板 ５ａ 正極リード ６ 負極板 ６ａ 負極リード ７ セパレータ ８ 絶縁リング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 豊次 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H029 AJ04 AJ05 AJ07 AK03 AL01 AL06 AL07 AL12 AM03 AM05 AM07 BJ02 BJ14 DJ09 EJ11 HJ02 5H050 AA07 AA09 AA13 BA16 BA17 CA08 CB07 CB08 CB12 DA13 EA22 HA02
Claims (3)
- 【請求項１】 コバルトを含有する正極活物質とリチウ
ムを吸蔵、放出可能な負極活物質を備え、その電解液に
コバルトと錯体を形成する化合物を含有する非水電解液
二次電池。 - 【請求項２】 コバルトと錯体を形成する化合物が（化
１）で表される１，４−チオキサン−１，１−ジオキシ
ドである請求項１記載の非水電解液二次電池。 【化１】 - 【請求項３】 コバルトを含有する正極活物質がＬｉＣ
ｏ1-xＭxＯ2（０≦Ｘ≦０．８、Ｍは１種以上の遷移金
属あるいはIIＡ金属、あるいはIIIＡ金属あるいはIIIＢ
半金属、あるいはIVＢ半金属）である請求項１記載の非
水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000320605A JP2002134170A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000320605A JP2002134170A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002134170A true JP2002134170A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=18798863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000320605A Withdrawn JP2002134170A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002134170A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003077350A1 (fr) * | 2002-03-08 | 2003-09-18 | Mitsubishi Chemical Corporation | Electrolyte non aqueux et accumulateur lithium-ions contenant un tel electrolyte |
| JP2010135330A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池用電解質及びそれを含むリチウム二次電池 |
| US9225021B2 (en) | 2009-01-30 | 2015-12-29 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
| US9843068B2 (en) | 2009-02-27 | 2017-12-12 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
| CN111697267A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-22 | 宁德新能源科技有限公司 | 电解液和包含电解液的电化学装置及电子装置 |
-
2000
- 2000-10-20 JP JP2000320605A patent/JP2002134170A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9065146B2 (en) | 2002-03-08 | 2015-06-23 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery employing the same |
| US7223502B2 (en) | 2002-03-08 | 2007-05-29 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery employing the same |
| US7575833B2 (en) | 2002-03-08 | 2009-08-18 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery employing the same |
| WO2003077350A1 (fr) * | 2002-03-08 | 2003-09-18 | Mitsubishi Chemical Corporation | Electrolyte non aqueux et accumulateur lithium-ions contenant un tel electrolyte |
| US7981553B2 (en) | 2002-03-08 | 2011-07-19 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery employing the same |
| US8029935B2 (en) | 2002-03-08 | 2011-10-04 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery employing the same |
| US8551662B2 (en) | 2002-03-08 | 2013-10-08 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery employing the same |
| JP2010135330A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池用電解質及びそれを含むリチウム二次電池 |
| US9225021B2 (en) | 2009-01-30 | 2015-12-29 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
| KR20160091864A (ko) | 2009-01-30 | 2016-08-03 | 소니 주식회사 | 비수 전해질 이차 전지 |
| US9843068B2 (en) | 2009-02-27 | 2017-12-12 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
| US10403926B2 (en) | 2009-02-27 | 2019-09-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
| CN111697267A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-22 | 宁德新能源科技有限公司 | 电解液和包含电解液的电化学装置及电子装置 |
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