JP2002313416A - Non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents
Non-aqueous electrolyte secondary batteryInfo
- Publication number
- JP2002313416A JP2002313416A JP2001114926A JP2001114926A JP2002313416A JP 2002313416 A JP2002313416 A JP 2002313416A JP 2001114926 A JP2001114926 A JP 2001114926A JP 2001114926 A JP2001114926 A JP 2001114926A JP 2002313416 A JP2002313416 A JP 2002313416A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- trimethylsilyl
- aqueous electrolyte
- acetate
- electrolyte secondary
- 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.)
- Pending
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
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は非水電解質二次電池
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、民生用の携帯電話、ポータブル機
器や携帯情報端末などの急速な小型軽量化・多様化に伴
い、その電源である電池に対して、小型で軽量かつ高エ
ネルギー密度で、さらに長期間繰り返し充放電が実現で
きる二次電池の開発が強く要求されている。なかでも、
水溶液系電解液を使用する鉛電池やニッケルカドミウム
電池と比較して、これらの欲求を満たす二次電池として
リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池が最
も有望であり、活発な研究がおこなわれている。2. Description of the Related Art In recent years, with the rapid reduction in size and weight and diversification of consumer mobile phones, portable devices, portable information terminals, and the like, the batteries used as power sources have been reduced in size, weight and energy density. Further, there is a strong demand for the development of a secondary battery capable of repeatedly charging and discharging for a long period of time. Above all,
Compared to lead batteries and nickel cadmium batteries that use aqueous electrolytes, non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium ion secondary batteries are the most promising secondary batteries that meet these needs, and active research is underway. It is being done.
【0003】非水電解質二次電池の正極活物質には、二
硫化チタン、五酸化バナジウムおよび三酸化モリブデン
をはじめとしてリチウムコバルト複合酸化物、リチウム
ニッケル複合酸化物およびスピネル型マンガン酸化物等
の一般式LixMO2(ただし、Mは一種以上の遷移金
属)で表される種々の化合物が検討されている。なかで
も、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケル複
合酸化物およびスピネル型リチウムマンガン酸化物など
は、4V(vs Li/Li+)以上の極めて貴な電位
で充放電をおこなうため、正極として用いることで高い
放電電圧を有する電池を実現できる。[0003] The positive electrode active material of a non-aqueous electrolyte secondary battery includes general materials such as titanium disulfide, vanadium pentoxide and molybdenum trioxide, as well as lithium cobalt composite oxide, lithium nickel composite oxide and spinel type manganese oxide. Various compounds represented by the formula Li x MO 2 (where M is one or more transition metals) are being studied. Among them, lithium cobalt composite oxide, lithium nickel composite oxide, spinel type lithium manganese oxide, and the like are charged and discharged at a very noble potential of 4 V (vs Li / Li + ) or more, so that they are used as a positive electrode. A battery having a high discharge voltage can be realized.
【0004】非水電解質二次電池の負極活物質には、金
属リチウム、リチウム合金、リチウムの吸蔵・放出が可
能な炭素材料などの種々のものが検討されているが、な
かでも炭素材料を使用すると、サイクル寿命の長い電池
が得られ、かつ安全性が高いという利点がある。As the negative electrode active material of the nonaqueous electrolyte secondary battery, various materials such as lithium metal, a lithium alloy, and a carbon material capable of inserting and extracting lithium have been studied. Then, there is an advantage that a battery having a long cycle life is obtained and safety is high.
【0005】非水電解質二次電池の電解質には、一般に
エチレンカーボネートやプロピレンカーボネートなどの
高誘電率溶媒とジメチルカーボネートやジエチルカーボ
ネートなどの低粘度溶媒との混合系溶媒にLiPF6や
LiBF4等の支持塩を溶解させた電解液が使用されて
いる。[0005] The electrolyte of a non-aqueous electrolyte secondary battery generally includes a mixed solvent of a high dielectric constant solvent such as ethylene carbonate or propylene carbonate and a low viscosity solvent such as dimethyl carbonate or diethyl carbonate, such as LiPF 6 or LiBF 4 . An electrolytic solution in which a supporting salt is dissolved is used.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非水電
解質二次電池は、充放電サイクルが進むに従い、負極上
で非水電解質中の支持塩や溶媒の分解が進行し、電解液
の減少がおこったり、導電性に乏しい被膜が負極表面に
堆積してリチウムイオンの移動を阻害して放電容量が減
少するという問題がある。However, in the non-aqueous electrolyte secondary battery, as the charge-discharge cycle progresses, the decomposition of the supporting salt and the solvent in the non-aqueous electrolyte progresses on the negative electrode, and the electrolyte decreases. Also, there is a problem that a film having poor conductivity is deposited on the surface of the negative electrode, hinders the movement of lithium ions, and reduces the discharge capacity.
【0007】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、充放電サイ
クル時の容量劣化が小さく、長寿命な非水電解質二次電
池を提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery which has a small capacity deterioration during a charge / discharge cycle and a long life. It is in.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、非水
電解質二次電池において、非水電解質中に[化2]で示
されるアルキル(トリメチルシリル)アセテートを少な
くとも1種含有することを特徴とする。但し、[化2]
において、Rはアルキル基を表わす。According to a first aspect of the present invention, there is provided a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the non-aqueous electrolyte contains at least one alkyl (trimethylsilyl) acetate represented by the following chemical formula (2). And However, [Formula 2]
In the above, R represents an alkyl group.
【0009】[0009]
【化2】 Embedded image
【0010】請求項1の発明によれば、充放電サイクル
時の容量劣化が小さく、長寿命な非水電解質二次電池が
得られる。According to the first aspect of the present invention, a long-life non-aqueous electrolyte secondary battery that has a small capacity deterioration during a charge / discharge cycle can be obtained.
【0011】請求項2の発明は、上記非水電解質二次電
池において、アルキル(トリメチルシリル)アセテート
がエチル(トリメチルシリル)アセテートであることを
特徴とする。また、請求項3の発明は、上記非水電解質
二次電池において、アルキル(トリメチルシリル)アセ
テートがメチル(トリメチルシリル)アセテートである
ことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the nonaqueous electrolyte secondary battery, the alkyl (trimethylsilyl) acetate is ethyl (trimethylsilyl) acetate. According to a third aspect of the present invention, in the non-aqueous electrolyte secondary battery, the alkyl (trimethylsilyl) acetate is methyl (trimethylsilyl) acetate.
【0012】請求項2または3の発明によれば、良好な
サイクル特性を有する非水電解質二次電池が得られる。According to the second or third aspect of the present invention, a non-aqueous electrolyte secondary battery having good cycle characteristics can be obtained.
【0013】請求項4の発明は、上記非水電解質二次電
池において、非水電解質中にアルキル(トリメチルシリ
ル)アセテートを2.0wt%以下含有することを特徴
とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the non-aqueous electrolyte secondary battery, the non-aqueous electrolyte contains 2.0% by weight or less of alkyl (trimethylsilyl) acetate.
【0014】請求項4の発明によれば、初期放電容量が
大きく、良好なサイクル特性を有する非水電解質二次電
池が得られる。According to the fourth aspect of the present invention, a non-aqueous electrolyte secondary battery having a large initial discharge capacity and good cycle characteristics can be obtained.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0016】本発明は、非水電解質二次電池において、
非水電解質中に[化3]で示されるアルキル(トリメチ
ルシリル)アセテートを少なくとも1種含有することを
特徴とする。但し、[化3]において、Rはアルキル基
を表わす。The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery,
The non-aqueous electrolyte contains at least one kind of alkyl (trimethylsilyl) acetate represented by the following formula (3). However, in [Formula 3], R represents an alkyl group.
【0017】[0017]
【化3】 Embedded image
【0018】そして、アルキル(トリメチルシリル)ア
セテートがエチル(トリメチルシリル)アセテートやメ
チル(トリメチルシリル)アセテートの場合に、特に有
効である。It is particularly effective when the alkyl (trimethylsilyl) acetate is ethyl (trimethylsilyl) acetate or methyl (trimethylsilyl) acetate.
【0019】非水電解質中にアルキル(トリメチルシリ
ル)アセテートを含有させることにより、負極活物質の
表面に良好なSEIが形成されるため、その後の負極活
物質の表面での非水電解質の分解が抑制され、その結
果、充放電サイクル時の容量劣化が小さく、長寿命な非
水電解質二次電池が得られる。なお、非水電解質中に含
有させるアルキル(トリメチルシリル)アセテートは1
種でもよいし、2種以上混合してもよい。By including alkyl (trimethylsilyl) acetate in the non-aqueous electrolyte, a good SEI is formed on the surface of the negative electrode active material, so that the subsequent decomposition of the non-aqueous electrolyte on the surface of the negative electrode active material is suppressed. As a result, a non-aqueous electrolyte secondary battery with a small capacity deterioration during a charge / discharge cycle and a long life can be obtained. The alkyl (trimethylsilyl) acetate contained in the non-aqueous electrolyte is 1
Seeds may be used, or two or more kinds may be mixed.
【0020】ここでSEI(Solid Electr
olyte Interphase)とは、非水電解質
中で金属リチウムや炭素材料の初充電をおこなった場
合、電解質中の溶媒が還元されて、金属リチウムや炭素
材料の表面に形成されるパシベーション膜をさす(芳尾
真幸、小沢昭弥編集、「リチウムイオン二次電池−材料
と応用」、日刊工業新聞社(1996))。そして、金
属リチウムや炭素材料の表面に形成されたSEIが、リ
チウムイオン伝導性の保護膜として働き、その後の金属
リチウムや炭素材料と溶媒との反応が抑制されるもので
ある。Here, SEI (Solid Electr)
“Olyte Interphase” refers to a passivation film formed on the surface of the lithium metal or carbon material when the lithium metal or carbon material is initially charged in a non-aqueous electrolyte by reducing the solvent in the electrolyte. Edited by Masayuki Oo and Akiya Ozawa, "Lithium ion secondary batteries-materials and applications", Nikkan Kogyo Shimbun (1996). Then, the SEI formed on the surface of the lithium metal or carbon material functions as a lithium ion conductive protective film, and the subsequent reaction between the lithium metal or the carbon material and the solvent is suppressed.
【0021】また、本発明は、非水電解質中にアルキル
(トリメチルシリル)アセテートを2.0wt%以下含
有することを特徴とする。非水電解質中にアルキル(ト
リメチルシリル)アセテートが微量含まれておれば、負
極活物質の表面に良好なSEIが形成されるが、非水電
解質中のアルキル(トリメチルシリル)アセテートの含
有量が2.0wt%よりも多い場合には、初期放電容量
が小さくなる。Further, the present invention is characterized in that the non-aqueous electrolyte contains 2.0% by weight or less of alkyl (trimethylsilyl) acetate. If the non-aqueous electrolyte contains a small amount of alkyl (trimethylsilyl) acetate, good SEI is formed on the surface of the negative electrode active material. %, The initial discharge capacity becomes smaller.
【0022】本発明になる非水電解質二次電池の正極活
物質としては、リチウムイオンを吸蔵・放出する化合物
ならいかなる種類の化合物も使用可能であるが、特にL
ixMO2(ただし、Mは一種以上の遷移金属をあらわ
す)およびLixM2O4を主体とする化合物を単独
で、または2種以上混合して使用することが好ましく、
さらに、放電電圧の高さからは、遷移金属MとしてはC
o、NiおよびMnよりなる群から選ばれる少なくとも
1種の遷移金属を使用することがより好ましい。As the positive electrode active material of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, any compound can be used as long as it can absorb and release lithium ions.
i x MO 2 (however, M represents one or more transition metals) is preferable to use singly or in two or more compounds mainly and Li x M 2 O 4,
Further, from the height of the discharge voltage, as the transition metal M, C
It is more preferable to use at least one transition metal selected from the group consisting of o, Ni and Mn.
【0023】負極はコークス類、ガラス状炭素類、グラ
ファイト類、難黒鉛化性炭素類、熱分解炭素類、炭素繊
維などの炭素材料、あるいは金属リチウム、リチウム合
金、ポリアセン等を単独でまたは2種以上を混合して使
用することができるが、特に、安全性の高さから炭素質
材料を用いるのが好ましい。The negative electrode may be a carbon material such as coke, vitreous carbon, graphite, non-graphitizable carbon, pyrolytic carbon, carbon fiber, or metal lithium, lithium alloy, polyacene or the like. Although the above can be used in combination, it is particularly preferable to use a carbonaceous material from the viewpoint of high safety.
【0024】非水電解質の溶媒としては、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、トリフルオロプロピレンカーボネート、γ−ブチ
ロラクトン、スルホラン、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、2−
メチルテトラヒドロフラン、3−メチル−1,3−ジオ
キソラン、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、ジメチルカーボネート、ジエ
チルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジプロ
ピルカーボネート、メチルプロピルカーボネート等の非
水溶媒を、単独でまたはこれらの混合溶媒を使用するこ
とができる。非水電解質は、これらの非水溶媒に支持塩
を溶解して使用する。支持塩としては、LiClO4、
LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiCF3C
O2、LiCF3SO3、LiCF3CF2SO3、L
iCF3CF2CF2SO3、LiN(SO2CF3)
2、LiN(SO2CF2CF3)2、LiN(COC
F3)2、LiN(COCF2CF3)2およびLiP
F3(CF2CF3)3などの塩もしくはこれらの混合
物を使用することができる。As the solvent of the non-aqueous electrolyte, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, trifluoropropylene carbonate, γ-butyrolactone, sulfolane, 1,2-dimethoxyethane,
1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-
Non-aqueous solvents such as methyltetrahydrofuran, 3-methyl-1,3-dioxolane, methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl propyl carbonate, etc. , Alone or a mixed solvent thereof can be used. The non-aqueous electrolyte is used by dissolving a supporting salt in these non-aqueous solvents. As the supporting salt, LiClO 4 ,
LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 C
O 2 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CF 2 SO 3 , L
iCF 3 CF 2 CF 2 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 )
2 , LiN (SO 2 CF 2 CF 3 ) 2 , LiN (COC
F 3 ) 2 , LiN (COCF 2 CF 3 ) 2 and LiP
Salts such as F 3 (CF 2 CF 3 ) 3 or mixtures thereof can be used.
【0025】また、液状の電解質のかわりに固体のイオ
ン導電性ポリマー電解質を用いることもできる。ポリマ
ー電解質膜が、ポリエチレンオキシド、ポリアクリロニ
トリル、ポリエチレングリコールおよびこれらの変性体
などの場合には、軽量で柔軟性があり、巻回極板に使用
する場合に有利である。さらに、イオン導電性ポリマー
電解質膜と有機電解液を組み合わせて使用することがで
きる。また、電解質としては、ポリマー電解質以外に
も、有機ポリマー電解質と無機固体電解質の混合材料、
もしくは有機バインダーによって結着された無機固体粉
末など、いずれも公知のものの使用が可能である。Also, a solid ion-conductive polymer electrolyte can be used instead of a liquid electrolyte. When the polymer electrolyte membrane is made of polyethylene oxide, polyacrylonitrile, polyethylene glycol, or a modified product thereof, it is lightweight and flexible, and is advantageous when used for a wound electrode plate. Furthermore, an ion conductive polymer electrolyte membrane and an organic electrolyte can be used in combination. In addition, as the electrolyte, in addition to the polymer electrolyte, a mixed material of an organic polymer electrolyte and an inorganic solid electrolyte,
Alternatively, any known material such as an inorganic solid powder bound by an organic binder can be used.
【0026】また、本発明になる非水電解質二次電池
は、普通その構成として正極、負極およびセパレータと
非水電解液との組み合わせからなっているが、セパレー
タとしては、多孔性ポリ塩化ビニル膜などの多孔性ポリ
マー膜やリチウムイオンまたはイオン導電性ポリマー電
解質膜を、単独または組み合わせて使用することができ
る。The non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is generally composed of a combination of a positive electrode, a negative electrode, a separator and a non-aqueous electrolyte, and the separator is a porous polyvinyl chloride membrane. Such a porous polymer membrane or a lithium ion or ionic conductive polymer electrolyte membrane can be used alone or in combination.
【0027】[0027]
【実施例】以下に好適な実施例を用いて本発明を説明す
るが、本発明の主旨を超えない限り、以下に限定される
ものではないことはいうまでもない。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to preferred examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to the following without departing from the gist of the present invention.
【0028】[実施例1]正極活物質にコバルト酸リチ
ウム、負極活物質に炭素材料を使用した、角型非水電解
質二次電池を作製した。図1は角型非水電解質二次電池
の断面構造を示した図であり、図1において、1は角型
非水電解質二次電池、2は巻回型電極群、3は正極、4
は負極、5はセパレータ、6は電池ケース、7は電池
蓋、8は安全弁、9は正極端子、10は正極リードであ
る。巻回型電極群2は、正極3と負極4とをセパレータ
5を介して巻回したものである。そして、巻回型電極群
2は電池ケース6に収納してあり、電池ケース6には安
全弁8を設け、電池蓋7と電池ケース6はレーザー溶接
で密閉されている。正極端子9は正極リード10と接続
され、負極4は電池ケース6の内壁と接触により接続さ
れている。Example 1 A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery using lithium cobalt oxide as a positive electrode active material and a carbon material as a negative electrode active material was manufactured. FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of a prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery. In FIG. 1, 1 is a prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery, 2 is a wound electrode group, 3 is a positive electrode,
Is a negative electrode, 5 is a separator, 6 is a battery case, 7 is a battery cover, 8 is a safety valve, 9 is a positive electrode terminal, and 10 is a positive electrode lead. The wound electrode group 2 is obtained by winding a positive electrode 3 and a negative electrode 4 via a separator 5. The wound electrode group 2 is housed in a battery case 6, a safety valve 8 is provided in the battery case 6, and the battery lid 7 and the battery case 6 are sealed by laser welding. Positive electrode terminal 9 is connected to positive electrode lead 10, and negative electrode 4 is connected to the inner wall of battery case 6 by contact.
【0029】正極合剤は、活物質としてLiCoO29
0重量部と、導電剤のアセチレンブラック5重量部と、
結着剤のポリフッ化ビニリデン(PVdF)5重量部と
を混合して正極合剤とし、N−メチル−2−ピロリドン
(NMP)に分散させることによりペーストを製造し
た。このペーストを厚さ20μmのアルミニウム集電体
に均一に塗布して、乾燥させた後、ロールプレスで圧縮
成型することにより正極を作製した。[0029] The positive electrode mixture, LiCoO 2 9 as the active material
0 parts by weight, 5 parts by weight of acetylene black as a conductive agent,
A paste was manufactured by mixing 5 parts by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder to prepare a positive electrode mixture and dispersing the mixture in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). This paste was uniformly applied to an aluminum current collector having a thickness of 20 μm, dried, and then compression molded by a roll press to produce a positive electrode.
【0030】負極合剤は、リチウムイオンを吸蔵放出す
る炭素材料90重量部と、結着剤のPVdF10重量部
とを混合し、NMPを適宜加えて分散させ、スラリーを
調整した。このスラリーを厚さ15μmの銅集電体に均
一に塗布、乾燥させた後、100℃で5時間乾燥させた
後、ロールプレスで圧縮成型することにより負極を作製
した。The negative electrode mixture was prepared by mixing 90 parts by weight of a carbon material capable of inserting and extracting lithium ions and 10 parts by weight of PVdF as a binder, appropriately adding NMP and dispersing the mixture to prepare a slurry. The slurry was uniformly applied to a 15 μm-thick copper current collector, dried, dried at 100 ° C. for 5 hours, and then compression-molded by a roll press to produce a negative electrode.
【0031】セパレータとしては、厚さ20μm程度の
微多孔性ポリエチレンフィルムを用いた。これらの正・
負極及びセパレータを巻回して巻回型電極群を作成し
た。電解質には、エチレンカーボネート(EC)とジエ
チルカーボネート(DEC)の体積比1:1混合溶媒に
LiPF6を1.0M溶解し、この電解液にエチル(ト
リメチルシリル)アセテートを0.01wt%含有させ
た非水電解液を用いて、角形非水電解質二次電池を作成
した。A microporous polyethylene film having a thickness of about 20 μm was used as a separator. These positive and
The negative electrode and the separator were wound to form a wound electrode group. In the electrolyte, 1.0 M of LiPF 6 was dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) at a volume ratio of 1: 1. Ethyl (trimethylsilyl) acetate was contained in the electrolyte at 0.01 wt%. A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery was prepared using the nonaqueous electrolyte.
【0032】[実施例2]エチル(トリメチルシリル)
アセテートの含有量を0.1wt%とした以外は実施例
1と同様にして実施例2の角形非水電解質二次電池を作
成した。Example 2 Ethyl (trimethylsilyl)
A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the content of acetate was 0.1 wt%.
【0033】[実施例3]エチル(トリメチルシリル)
アセテートの含有量を0.5wt%とした以外は実施例
1と同様にして実施例3の角形非水電解質二次電池を作
成した。Example 3 Ethyl (trimethylsilyl)
A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the content of acetate was 0.5 wt%.
【0034】[実施例4]エチル(トリメチルシリル)
アセテートの含有量を1.0wt%とした以外は実施例
1と同様にして実施例4の角形非水電解質二次電池を作
成した。Example 4 Ethyl (trimethylsilyl)
A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the content of acetate was changed to 1.0% by weight.
【0035】[実施例5]エチル(トリメチルシリル)
アセテートの含有量を2.0wt%とした以外は実施例
1と同様にして実施例5の角形非水電解質二次電池を作
成した。Example 5 Ethyl (trimethylsilyl)
A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery of Example 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that the content of acetate was 2.0 wt%.
【0036】[実施例6]エチル(トリメチルシリル)
アセテートの含有量を5.0wt%とした以外は実施例
1と同様にして実施例6の角形非水電解質二次電池を作
成した。Example 6 Ethyl (trimethylsilyl)
A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery of Example 6 was produced in the same manner as in Example 1, except that the content of acetate was 5.0 wt%.
【0037】[実施例7]エチル(トリメチルシリル)
アセテートの代わりにメチル(トリメチルシリル)アセ
テートを使用し、メチル(トリメチルシリル)アセテー
トの含有量を0.01wt%とした以外は実施例1と同
様にして実施例7の角形非水電解質二次電池を作成し
た。Example 7 Ethyl (trimethylsilyl)
A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery of Example 7 was prepared in the same manner as in Example 1 except that methyl (trimethylsilyl) acetate was used instead of acetate, and the content of methyl (trimethylsilyl) acetate was changed to 0.01 wt%. did.
【0038】[実施例8]メチル(トリメチルシリル)
アセテートの含有量を0.1wt%とした以外は実施例
7と同様にして実施例8の角形非水電解質二次電池を作
成した。Example 8 Methyl (trimethylsilyl)
A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery of Example 8 was produced in the same manner as in Example 7, except that the content of acetate was 0.1 wt%.
【0039】[実施例9]メチル(トリメチルシリル)
アセテートの含有量を0.5wt%とした以外は実施例
7と同様にして実施例9の角形非水電解質二次電池を作
成した。Example 9 Methyl (trimethylsilyl)
A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery of Example 9 was produced in the same manner as in Example 7, except that the content of acetate was changed to 0.5% by weight.
【0040】[実施例10]メチル(トリメチルシリ
ル)アセテートの含有量を1.0wt%とした以外は実
施例7と同様にして実施例10の角形非水電解質二次電
池を作成した。Example 10 A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery of Example 10 was prepared in the same manner as in Example 7, except that the content of methyl (trimethylsilyl) acetate was changed to 1.0 wt%.
【0041】[実施例11]メチル(トリメチルシリ
ル)アセテートの含有量を2.0wt%とした以外は実
施例7と同様にして実施例11の角形非水電解質二次電
池を作成した。Example 11 A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery of Example 11 was prepared in the same manner as in Example 7, except that the content of methyl (trimethylsilyl) acetate was changed to 2.0% by weight.
【0042】[実施例12]メチル(トリメチルシリ
ル)アセテートの含有量を5.0wt%とした以外は実
施例7と同様にして実施例12の角形非水電解質二次電
池を作成した。Example 12 A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery of Example 12 was produced in the same manner as in Example 7 except that the content of methyl (trimethylsilyl) acetate was changed to 5.0 wt%.
【0043】[比較例1]エチル(トリメチルシリル)
アセテートを含有しない以外は実施例1と同様にして比
較例1の角形非水電解質二次電池を作成した。Comparative Example 1 Ethyl (trimethylsilyl)
A prismatic non-aqueous electrolyte secondary battery of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that no acetate was contained.
【0044】実施例1〜12および比較例1の電池をそ
れぞれ10セルづつ作製した。これらの電池を、充電は
1CAの電流で4.2Vまで3時間定電流定電圧充電
し、その後1CAの電流値で3Vまで放電をおこない、
初期放電容量を確認した。その後、同様の充放電サイク
ルを500サイクル繰り返し、500サイクル後の容量
保持率(%)を測定した。その結果を表1に示す。な
お、ここで「容量保持率」とは、初期放電容量に対する
500サイクル後の放電容量の比率(%)を示すものと
する。Each of the batteries of Examples 1 to 12 and Comparative Example 1 was manufactured by 10 cells. These batteries were charged at a constant current and constant voltage of 4.2 V with a current of 1 CA for 3 hours, and then discharged to 3 V with a current value of 1 CA.
The initial discharge capacity was confirmed. Thereafter, the same charge / discharge cycle was repeated 500 times, and the capacity retention (%) after 500 cycles was measured. Table 1 shows the results. Here, the “capacity retention rate” indicates the ratio (%) of the discharge capacity after 500 cycles to the initial discharge capacity.
【0045】[0045]
【表1】 [Table 1]
【0046】表1より、実施例1〜5および実施例7〜
11の電池では、初期放電容量は600mAh以上で、
容量保持率は85%以上となったが、実施例6および実
施例12の電池では、初期放電容量は600mAhより
も小さくなり、容量保持率は81〜82%と小さくなっ
た。As shown in Table 1, Examples 1 to 5 and Examples 7 to
In the battery of No. 11, the initial discharge capacity was 600 mAh or more,
Although the capacity retention was 85% or more, in the batteries of Example 6 and Example 12, the initial discharge capacity was smaller than 600 mAh, and the capacity retention was 81 to 82%.
【0047】このように、エチル(トリメチルシリル)
アセテートおよびメチル(トリメチルシリル)アセテー
トを非水電解質に2.0wt%以下含有させることによ
り、電池のサイクル寿命特性が向上することがわかっ
た。この原因については明らかになっていないが、電解
質中にアルキル(トリメチルシリル)アセテートを2.
0wt%以下含有させることにより、負極活物質の表面
に良好なSEI被膜が形成され、その後の負極上での非
水電解質の分解を抑制したことが考えられる。Thus, ethyl (trimethylsilyl)
It was found that the cycle life characteristics of the battery were improved by adding 2.0 wt% or less of acetate and methyl (trimethylsilyl) acetate to the non-aqueous electrolyte. Although the cause is not clear, alkyl (trimethylsilyl) acetate is contained in the electrolyte.
It is considered that by containing 0 wt% or less, a good SEI coating was formed on the surface of the negative electrode active material, and the subsequent decomposition of the nonaqueous electrolyte on the negative electrode was suppressed.
【0048】なお、実施例および比較例では、アルキル
(トリメチルシリル)アセテートとして、エチル(トリ
メチルシリル)アセテートおよびメチル(トリメチルシ
リル)アセテートを使用した例を示したが、これら以外
のアルキル(トリメチルシリル)アセテートを用いた場
合にも同様の効果が得られる。In the examples and comparative examples, examples were given in which ethyl (trimethylsilyl) acetate and methyl (trimethylsilyl) acetate were used as the alkyl (trimethylsilyl) acetate, but other alkyl (trimethylsilyl) acetates were used. In this case, the same effect can be obtained.
【0049】また、実施例および比較例では電解液溶媒
がEC:DEC系について記述したが、環状カーボネー
トと鎖状カーボネートの比率を変化させた場合や、鎖状
カーボネートとして、DMCまたはEMC系を用いた場
合にも同様の傾向が見られ、また、鎖状カーボネートの
代わりにγ―BLを使用した場合にも同様の傾向が見ら
れた。In the examples and comparative examples, the electrolyte solvent is EC: DEC system. However, when the ratio of cyclic carbonate to chain carbonate is changed, or when DMC or EMC system is used as chain carbonate, the solvent is used. When γ-BL was used in place of the linear carbonate, the same tendency was observed.
【0050】[0050]
【発明の効果】本発明によれば、非水電解質中にアルキ
ル(トリメチルシリル)アセテートを含有させることに
より、負極活物質の表面に良好なSEIが形成されるた
め、その後の負極活物質の表面での非水電解質の分解が
抑制され、その結果、充放電サイクル時の容量劣化が小
さく、長寿命な非水電解質二次電池を得ることが可能と
なった。According to the present invention, since the non-aqueous electrolyte contains alkyl (trimethylsilyl) acetate, a good SEI is formed on the surface of the negative electrode active material. The decomposition of the non-aqueous electrolyte was suppressed, and as a result, it was possible to obtain a long-life non-aqueous electrolyte secondary battery with a small capacity deterioration during a charge / discharge cycle.
【図1】本発明の実施例及び比較例の角形電池の断面構
造を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of a prismatic battery according to an example of the present invention and a comparative example.
1 角型非水電解質二次電池 2 巻回型電極群 3 正極 4 負極 5 セパレータ 6 電池ケース 7 電池蓋 8 安全弁 9 正極端子 10 正極リード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rectangular nonaqueous electrolyte secondary battery 2 Wound electrode group 3 Positive electrode 4 Negative electrode 5 Separator 6 Battery case 7 Battery cover 8 Safety valve 9 Positive electrode terminal 10 Positive electrode lead
Claims (4)
キル(トリメチルシリル)アセテートを少なくとも1種
含有することを特徴とする非水電解質二次電池。 【化1】 (但し、[化1]において、Rはアルキル基を表わす)1. A non-aqueous electrolyte secondary battery characterized in that the non-aqueous electrolyte contains at least one kind of alkyl (trimethylsilyl) acetate represented by the following chemical formula (1). Embedded image (However, in the chemical formula 1, R represents an alkyl group.)
トがエチル(トリメチルシリル)アセテートであること
を特徴とする請求項1記載の非水電解質二次電池。2. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the alkyl (trimethylsilyl) acetate is ethyl (trimethylsilyl) acetate.
トがメチル(トリメチルシリル)アセテートであること
を特徴とする請求項1記載の非水電解質二次電池。3. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the alkyl (trimethylsilyl) acetate is methyl (trimethylsilyl) acetate.
リル)アセテートを2.0wt%以下含有することを特
徴とする請求項1、2または3に記載の非水電解質二次
電池。4. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the non-aqueous electrolyte contains 2.0% by weight or less of alkyl (trimethylsilyl) acetate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001114926A JP2002313416A (en) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001114926A JP2002313416A (en) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002313416A true JP2002313416A (en) | 2002-10-25 |
Family
ID=18965908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001114926A Pending JP2002313416A (en) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002313416A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006216553A (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Samsung Sdi Co Ltd | Organic electrolytic solution and lithium battery adopting the same |
JP2006351534A (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Samsung Sdi Co Ltd | Organic electrolyte solution and lithium battery adopting the same |
JP2006351535A (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Samsung Sdi Co Ltd | Organic electrolyte solution and lithium battery adopting the same |
KR101002652B1 (en) | 2009-04-01 | 2010-12-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electrolyte for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including the same |
CN109659611A (en) * | 2018-12-17 | 2019-04-19 | 南通新宙邦电子材料有限公司 | A kind of lithium-ion battery electrolytes and lithium ion battery |
KR20200067829A (en) | 2017-10-11 | 2020-06-12 | 가부시키가이샤 아데카 | Method for inhibiting decomposition of silyl ester compounds |
JP2020098778A (en) * | 2018-12-13 | 2020-06-25 | 三菱ケミカル株式会社 | Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolytic secondary battery |
KR20200135298A (en) | 2018-03-23 | 2020-12-02 | 가부시키가이샤 아데카 | Thermal runaway inhibitor |
US11936001B2 (en) | 2019-01-03 | 2024-03-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrolyte additive for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same |
-
2001
- 2001-04-13 JP JP2001114926A patent/JP2002313416A/en active Pending
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006216553A (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Samsung Sdi Co Ltd | Organic electrolytic solution and lithium battery adopting the same |
JP4579165B2 (en) * | 2005-02-03 | 2010-11-10 | 三星エスディアイ株式会社 | Organic electrolyte and lithium battery using the same |
US7781105B2 (en) | 2005-06-14 | 2010-08-24 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Organic electrolytic solution and lithium battery employing the same |
JP2006351534A (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Samsung Sdi Co Ltd | Organic electrolyte solution and lithium battery adopting the same |
KR100803190B1 (en) | 2005-06-14 | 2008-02-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | Organic electrolytic solution and lithium battery employing the same |
CN100438200C (en) * | 2005-06-14 | 2008-11-26 | 三星Sdi株式会社 | Organic electrolytic solution and lithium battery employing the same |
CN100438201C (en) * | 2005-06-14 | 2008-11-26 | 三星Sdi株式会社 | Organic electrolytic solution and lithium battery employing the same |
US7678505B2 (en) | 2005-06-14 | 2010-03-16 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Organic electrolytic solution and lithium battery employing the same |
JP4527690B2 (en) * | 2005-06-14 | 2010-08-18 | 三星エスディアイ株式会社 | Organic electrolyte and lithium battery using the same |
JP4527689B2 (en) * | 2005-06-14 | 2010-08-18 | 三星エスディアイ株式会社 | Organic electrolyte and lithium battery using the same |
JP2006351535A (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Samsung Sdi Co Ltd | Organic electrolyte solution and lithium battery adopting the same |
KR100745732B1 (en) | 2005-06-14 | 2007-08-02 | 삼성에스디아이 주식회사 | Organic electrolytic solution and lithium battery employing the same |
KR101002652B1 (en) | 2009-04-01 | 2010-12-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electrolyte for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including the same |
US8460830B2 (en) | 2009-04-01 | 2013-06-11 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrolyte for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including the same |
KR20200067829A (en) | 2017-10-11 | 2020-06-12 | 가부시키가이샤 아데카 | Method for inhibiting decomposition of silyl ester compounds |
KR20200135298A (en) | 2018-03-23 | 2020-12-02 | 가부시키가이샤 아데카 | Thermal runaway inhibitor |
JP2020098778A (en) * | 2018-12-13 | 2020-06-25 | 三菱ケミカル株式会社 | Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolytic secondary battery |
JP7404056B2 (en) | 2018-12-13 | 2023-12-25 | 三菱ケミカル株式会社 | Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery |
CN109659611A (en) * | 2018-12-17 | 2019-04-19 | 南通新宙邦电子材料有限公司 | A kind of lithium-ion battery electrolytes and lithium ion battery |
US11936001B2 (en) | 2019-01-03 | 2024-03-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrolyte additive for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11183711B2 (en) | Non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same | |
JP4092618B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP4151060B2 (en) | Non-aqueous secondary battery | |
JP5410277B2 (en) | Nonaqueous electrolyte additive having cyano group and electrochemical device using the same | |
JP2002358999A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JPH09147913A (en) | Nonaqueous electrolyte battery | |
JP2004022523A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JPH08236155A (en) | Lithium secondary battery | |
JPH08115742A (en) | Lithium secondary battery | |
JP4512776B2 (en) | Non-aqueous electrolyte solution containing additive for capacity enhancement of lithium ion battery and lithium ion battery using the same | |
JP2002313416A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2001143708A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2002175836A (en) | Nonaqueous electrolyte battery | |
US8372541B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2002260726A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2002203551A (en) | Non-aqueous electrolyte battery | |
JP4313982B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP3525921B2 (en) | Cathode active material for non-aqueous secondary batteries | |
JP2000323171A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
WO2012086618A1 (en) | Negative electrode active material, negative electrode, and nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2001357851A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP3448494B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2000306610A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP4134556B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP3258907B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20051213 |