JP2003123839A - Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the same - Google Patents
Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the sameInfo
- Publication number
- JP2003123839A JP2003123839A JP2001318200A JP2001318200A JP2003123839A JP 2003123839 A JP2003123839 A JP 2003123839A JP 2001318200 A JP2001318200 A JP 2001318200A JP 2001318200 A JP2001318200 A JP 2001318200A JP 2003123839 A JP2003123839 A JP 2003123839A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- lithium secondary
- secondary battery
- aqueous electrolyte
- carbonate
- 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)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム二次電池
用非水系電解液及びそれを用いたリチウム二次電池に関
する。詳しくは本発明は、電池特性を低下させることな
く、過充電の進行を停止しする機能の付与された、安全
性に優れた高エネルギー密度のリチウム二次電池及びそ
れを与える非水系電解液に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a non-aqueous electrolyte solution for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery using the same. More specifically, the present invention relates to a lithium secondary battery having a high energy density, which has a function of stopping the progress of overcharge without deteriorating the battery characteristics and is excellent in safety, and a non-aqueous electrolyte solution that provides the same. .
【0002】[0002]
【従来の技術】近年の電気製品の軽量化、小型化に伴
い、高いエネルギー密度を持つリチウム二次電池の開発
が以前にもまして望まれており、また、リチウム二次電
池の適用分野の拡大に伴い電池特性の改善も要望されて
いる。リチウム二次電池用非水系電解液としては、例え
ば、炭酸エステル、カルボン酸エステル、エーテル、ラ
クトン等を主体とする非水系溶媒にリチウム塩を溶解し
た電解液が用いられている。これらの非水系溶媒は、誘
電率が高く、酸化電位が高い為に電池使用時の安定性に
も優れる等の電池特性上優れた溶媒である。2. Description of the Related Art With the recent lightening and miniaturization of electric products, development of lithium secondary batteries having a high energy density has been desired more than ever, and the application fields of lithium secondary batteries are expanding. Accordingly, improvement of battery characteristics is also demanded. As the non-aqueous electrolyte solution for a lithium secondary battery, for example, an electrolyte solution in which a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent mainly containing carbonic acid ester, carboxylic acid ester, ether, lactone and the like is used. These non-aqueous solvents are excellent solvents in terms of battery characteristics, such as high dielectric constant and high oxidation potential, and therefore excellent stability during battery use.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】一方、上記のような非
水系溶媒を用いた電解液は、当該非水系溶媒の高い安定
性の為に高い電圧での使用が可能であるが故に、逆に充
電時等に所定の上限電圧以上の電圧になる、いわゆる過
充電現象が問題となりやすい。過充電になると、電池の
変形や発熱だけでなく、はなはだしい場合には、発火、
破裂等の現象をも招きうるので、過充電時の二次電池の
安全性を向上させることは重要なことである。On the other hand, the electrolytic solution using the non-aqueous solvent as described above can be used at a high voltage because of the high stability of the non-aqueous solvent. A so-called overcharge phenomenon, which is a voltage equal to or higher than a predetermined upper limit voltage at the time of charging, is likely to cause a problem. When overcharged, not only the deformation and heat generation of the battery, but in the worst case, ignition,
It is important to improve the safety of the secondary battery at the time of overcharging because it may cause a phenomenon such as bursting.
【0004】特に、リチウム二次電池の正極活物質とし
て、重量あたりの容量が大きいことから、層状構造を有
する、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム等のリ
チウム遷移金属酸化物が用いられているが、これらの化
合物は過充電状態において、リチウムイオンがほとんど
脱離した状態になり、不安定になって、電解液との急激
な発熱反応を起こしたり、負極上にリチウム金属を析出
させたりすることがあるので、過充電時の安全性は非常
に重要である。In particular, as a positive electrode active material of a lithium secondary battery, a lithium transition metal oxide having a layered structure, such as lithium cobalt oxide and lithium nickel oxide, is used because of its large capacity per weight. In overcharged state, these compounds become almost desorbed from lithium ions and become unstable, which may cause a rapid exothermic reaction with the electrolytic solution or deposit lithium metal on the negative electrode. Therefore, safety during overcharge is very important.
【0005】従来、このような過充電時の安全性を向上
させる試みとして、電解液中に過充電防止剤を添加し
て、電流を遮断する方法が知られている。例えば、過充
電防止剤として電池の上限電圧値以上の酸化電位を有す
るビフェニル等の芳香族化号物を電解液中に添加し、過
充電状態となった際には、上記芳香族化号物が酸化重合
して活物質表面に高抵抗の皮膜を形成することによって
過充電電流を抑制し、過充電の進行を止める方法が知ら
れている。(例えば、特開平9−106835号公報
等)しかしながら、これら芳香族化号物は還元を受けや
すく、通常の充放電時や、高温保存時等の条件下での電
池の性能を低下させるという問題があった。Conventionally, as an attempt to improve the safety during such overcharge, a method of adding an overcharge inhibitor to the electrolytic solution to cut off the current is known. For example, as an overcharge inhibitor, an aromatized compound such as biphenyl having an oxidation potential equal to or higher than the upper limit voltage value of the battery is added to the electrolytic solution, and when it becomes an overcharged state, the aromatized compound is added. There is known a method of suppressing the overcharging current and stopping the progress of overcharging by oxidative polymerization to form a high resistance film on the surface of the active material. (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-106835) However, these aromatized compounds are susceptible to reduction and deteriorate the performance of the battery under conditions such as normal charge / discharge and storage at high temperature. was there.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、リチウム
二次電池の過充電時の安全性を向上させるという目的を
達成するために鋭意検討を重ねた結果、非水系電解液二
次電池の電解液として、1,2,3−オキサジアゾリウ
ム−5−オレート骨格を有する化合物を含有する非水溶
媒にリチウム塩を溶解させた非水系電解液により、過充
電時に自身が酸化されることにより過充電の進行を止め
ることができる性能を持ち、かつ通常の充放電時や高温
保存時等の条件下における電池の性能低下を許容範囲に
収めることができることを見出して本発明を完成させる
に至った。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies made by the present inventors in order to achieve the object of improving the safety of a lithium secondary battery during overcharge, a non-aqueous electrolyte secondary battery As a non-aqueous electrolytic solution prepared by dissolving a lithium salt in a non-aqueous solvent containing a compound having a 1,2,3-oxadiazolium-5-oleate skeleton as the electrolytic solution of 1, the self-oxidation is caused during overcharge. In order to complete the present invention, it has been found that it has the capability of stopping the progress of overcharging, and that the performance deterioration of the battery under conditions such as normal charge / discharge and high temperature storage can be kept within an allowable range. I arrived.
【0007】即ち本発明の要旨は、リチウム塩が非水溶
媒に溶解されてなる非水系電解液であって、該非水溶媒
が1,2,3−オキサジアゾリウム−5−オレート骨格
を有する化合物を含有することを特徴とするリチウム二
次電池用非水系電解液、に存する。また本発明の他の要
旨は、金属リチウム、リチウム合金又はリチウムを吸蔵
及び放出することが可能な材料を含む負極と、リチウム
を吸蔵及び放出することが可能な材料を含む正極と、リ
チウム塩が非水溶媒に溶解されてなる非水系電解液とを
備えたリチウム二次電池において、該非水溶媒が1,
2,3−オキサジアゾリウム−5−オレート骨格を有す
る化合物を含有するものであることを特徴とするリチウ
ム二次電池、に存する。That is, the gist of the present invention is a non-aqueous electrolyte solution in which a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent, wherein the non-aqueous solvent is a compound having a 1,2,3-oxadiazolium-5-oleate skeleton. A non-aqueous electrolyte solution for a lithium secondary battery, which comprises: Another aspect of the present invention is to provide a negative electrode containing metallic lithium, a lithium alloy, or a material capable of occluding and releasing lithium, a positive electrode containing a material capable of occluding and releasing lithium, and a lithium salt. In a lithium secondary battery comprising a non-aqueous electrolyte solution dissolved in a non-aqueous solvent, the non-aqueous solvent is 1,
A lithium secondary battery comprising a compound having a 2,3-oxadiazolium-5-oleate skeleton.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
詳細に説明する。本発明のリチウム二次電池用非水系電
解液で用いる非水溶媒としては、環状カーボネート、ラ
クトン化合物、鎖状カーボネート、カルボン酸エステ
ル、鎖状エーテルなどが挙げられる。これらの中では環
状カーボネート及びラクトン化合物が好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below. Examples of the non-aqueous solvent used in the non-aqueous electrolyte solution for a lithium secondary battery of the present invention include cyclic carbonates, lactone compounds, chain carbonates, carboxylic acid esters, chain ethers and the like. Of these, cyclic carbonates and lactone compounds are preferable.
【0009】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
ートなどが挙げられる。ラクトン化合物としては、γ−
ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラク
トン、γ−カプロラクトン、δ−カプロラクトン、ε−
カプロラクトンなどが挙げられる。Examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate, propylene carbonate and butylene carbonate. As the lactone compound, γ-
Butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ-caprolactone, δ-caprolactone, ε-
Examples include caprolactone.
【0010】鎖状カーボネートとしては、ジメチルカー
ボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−プロピルカ
ーボネート、ジイソプロピルカーボネート、n−プロピ
ルイソプロピルカーボネート、ジ−n−ブチルカーボネ
ート、ジイソブチルカーボネート、ジ−t−ブチルカー
ボネート、n−ブチルイソブチルカーボネート、n−ブ
チル−t−ブチルカーボネート、イソブチル−t−ブチ
ルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチル−
n−プロピルカーボネート、n−ブチルメチルカーボネ
ート、イソブチルメチルカーボネート、t−ブチルメチ
ルカーボネート、エチル−n−プロピルカーボネート、
n−ブチルエチルカーボネート、イソブチルエチルカー
ボネート、t−ブチルエチルカーボネート、n−ブチル
−n−プロピルカーボネート、イソブチル−n−プロピ
ルカーボネート、t−ブチル−n−プロピルカーボネー
ト、n−ブチルイソプロピルカーボネート、イソブチル
イソプロピルカーボネート、t−ブチルイソプロピルカ
ーボネートなどが挙げられ、なかでも、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
ートが好ましい。Examples of chain carbonates include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, diisopropyl carbonate, n-propyl isopropyl carbonate, di-n-butyl carbonate, diisobutyl carbonate, di-t-butyl carbonate and n-. Butyl isobutyl carbonate, n-butyl-t-butyl carbonate, isobutyl-t-butyl carbonate, ethyl methyl carbonate, methyl-
n-propyl carbonate, n-butyl methyl carbonate, isobutyl methyl carbonate, t-butyl methyl carbonate, ethyl-n-propyl carbonate,
n-butyl ethyl carbonate, isobutyl ethyl carbonate, t-butyl ethyl carbonate, n-butyl-n-propyl carbonate, isobutyl-n-propyl carbonate, t-butyl-n-propyl carbonate, n-butyl isopropyl carbonate, isobutyl isopropyl carbonate , T-butyl isopropyl carbonate, and the like. Among them, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate are preferable.
【0011】カルボン酸エステルとしては、酢酸メチ
ル、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸−イソプロ
ピル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸−t−
ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プ
ロピオン酸−n−プロピル、プロピオン酸イソプロピ
ル、プロピオン酸−n−ブチル、プロピオン酸イソブチ
ル、プロピオン酸−t−ブチルなどが挙げられ、なかで
も、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エ
チルが好ましい。As the carboxylic acid ester, methyl acetate, ethyl acetate, acetic acid-n-propyl acetate, isopropyl acetate, acetic acid-n-butyl acetate, isobutyl acetate, acetic acid-t-
Butyl, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, isopropyl propionate, n-butyl propionate, isobutyl propionate, t-butyl propionate and the like, among which ethyl acetate, propione Methyl acid and ethyl propionate are preferred.
【0012】鎖状エーテルとしては、ジメトキシメタ
ン、ジメトキシエタン、ジエトキシメタン、ジエトキシ
エタン、エトキシメトキシメタン、エトキシメトキシエ
タンなどが挙げられ、なかでも、ジメトキシエタン、ジ
エトキシエタンが好ましい。これらの溶媒は、通常、非
水溶媒の0.1〜99.9重量%を占めるように用いら
れる。Examples of the chain ether include dimethoxymethane, dimethoxyethane, diethoxymethane, diethoxyethane, ethoxymethoxymethane and ethoxymethoxyethane, and among them, dimethoxyethane and diethoxyethane are preferable. These solvents are usually used so as to account for 0.1 to 99.9% by weight of the non-aqueous solvent.
【0013】本発明では、非水溶媒に1,2,3−オキ
サジアゾリウム−5−オレート骨格を有する化合物を含
有させる。1,2,3−オキサジアゾリウム−5−オレ
ート骨格を有する化合物として、今までに合成例がある
ものとしては、3−メチル−1,2,3−オキサジアゾ
リウム−5−オレート、3−エチル−1,2,3−オキ
サジアゾリウム−5−オレート、3−n−プロピル−
1,2,3−オキサジアゾリウム−5−オレート、3,
4−ジ−n−プロピル−1,2,3−オキサジアゾリウ
ム−5−オレートが報告されている。本発明における上
記化合物の効果は、上記基本骨格構造に由来すると考え
られるので、上記基本骨格構造を有するいずれの化合物
も効果があると考えられるが、その中でも、3−メチル
−1,2,3−オキサジアゾリウム−5−オレート、3
−エチル−1,2,3−オキサジアゾリウム−5−オレ
ート、3−n−プロピル−1,2,3−オキサジアゾリ
ウム−5−オレート、3,4−ジ−n−プロピル−1,
2,3−オキサジアゾリウム−5−オレート等のアルキ
ル置換体がより好ましく、さらに、3−メチル−1,
2,3−オキサジアゾリウム−5−オレート、3−エチ
ル−1,2,3−オキサジアゾリウム−5−オレート、
3−n−プロピル−1,2,3−オキサジアゾリウム−
5−オレート等の3−モノアルキル置換体がより好まし
い。In the present invention, the non-aqueous solvent contains a compound having a 1,2,3-oxadiazolium-5-oleate skeleton. Examples of compounds having a 1,2,3-oxadiazolium-5-oleate skeleton that have been synthesized so far include 3-methyl-1,2,3-oxadiazolium-5-oleate and 3-methyl-1,2,3-oxadiazolium-5-oleate. Ethyl-1,2,3-oxadiazolium-5-oleate, 3-n-propyl-
1,2,3-oxadiazolium-5-oleate, 3,
4-di-n-propyl-1,2,3-oxadiazolium-5-oleate has been reported. Since the effect of the compound in the present invention is considered to be derived from the basic skeleton structure, any compound having the basic skeleton structure is considered to be effective. Among them, 3-methyl-1,2,3 -Oxadiazolium-5-oleate, 3
-Ethyl-1,2,3-oxadiazolium-5-oleate, 3-n-propyl-1,2,3-oxadiazolium-5-oleate, 3,4-di-n-propyl-1,
Alkyl-substituted compounds such as 2,3-oxadiazolium-5-oleate are more preferable, and further, 3-methyl-1,
2,3-oxadiazolium-5-oleate, 3-ethyl-1,2,3-oxadiazolium-5-oleate,
3-n-propyl-1,2,3-oxadiazolium-
A 3-monoalkyl-substituted compound such as 5-oleate is more preferable.
【0014】1,2,3−オキサジアゾリウム−5−オ
レート骨格を有する化合物は、単独でも、2種類以上を
併用してもよいが、非水溶媒中の存在量が、通常0.1
〜10重量%、好ましくは0.5〜5重量%となるよう
に用いられる。1,2,3−オキサジアゾリウム−5−
オレート骨格を有する化合物は、電解液中の存在量が少
なすぎると、過充電防止効果が十分に発現しないが、逆
に余りに多すぎると電池特性に悪影響を及ぼすことがあ
る。The compounds having the 1,2,3-oxadiazolium-5-oleate skeleton may be used alone or in combination of two or more, but the amount thereof present in the non-aqueous solvent is usually 0.1.
It is used so as to be 10 to 10% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight. 1,2,3-oxadiazolium-5-
When the amount of the compound having an oleate skeleton is too small in the electrolytic solution, the effect of preventing overcharge is not sufficiently exhibited, but on the contrary, when it is too large, the battery characteristics may be adversely affected.
【0015】本発明のリチウム二次電池用非水系電解液
には、更に、公知の皮膜生成剤、過充電防止剤、脱水
剤、脱酸剤等を添加してもよい。公知の皮膜生成剤とし
ては、ビニレンカーボネート等の不飽和環状カーボネー
ト;ビニルエチレンカーボネート等のアルケニル基を有
する飽和環状カーボネート;フェニルエチレンカーボネ
ート等のアリール基を有する飽和環状カーボネート;エ
チレンサルファイト等の環状サルファイト;プロパンス
ルトン等の環状スルトン;無水コハク酸、無水マロン
酸、無水マレイン酸、無水フタル酸等の環状カルボン酸
無水物等が挙げられ、これらの1種又は2種以上の化合
物を用いることができる。このような皮膜生成剤を含有
していると、それらを含まない場合と比較して、容量維
持特性及びサイクル特性がより良好となる。皮膜生成剤
は、非水溶媒中に、0.1〜5重量%となるように添加
されることが好ましい。The non-aqueous electrolyte for lithium secondary batteries of the present invention may further contain known film-forming agents, overcharge inhibitors, dehydrating agents, deoxidizing agents and the like. Known film-forming agents include unsaturated cyclic carbonates such as vinylene carbonate; saturated cyclic carbonates having an alkenyl group such as vinylethylene carbonate; saturated cyclic carbonates having an aryl group such as phenylethylene carbonate; cyclic sulfur such as ethylene sulfite. Fight; Cyclic sultone such as propane sultone; Cyclic carboxylic acid anhydrides such as succinic anhydride, malonic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, etc., and one or more of these compounds may be used. it can. When such a film-forming agent is contained, the capacity retention characteristics and the cycle characteristics are better than when not containing them. The film-forming agent is preferably added to the non-aqueous solvent in an amount of 0.1 to 5% by weight.
【0016】また、例えば、特開平8−203560
号、特開平7−302614号、特開平9−50822
号、特開平8−273700号、特開平9−17447
号各公報等に記載されているベンゼン誘導体;特開平9
−106835号、特開平9−171840号、特開平
10−321258号、特開平7−302614号、特
開平7−302614号、特開平11−162512
号、特許2939469号、特許2963898号の各
公報等に記載されているビフェニル及びその誘導体;特
開平9−45369号、特開平10−321258号の
各公報等に記載されているピロール誘導体;特開平7−
320778号、特開平7−302614号の各公報等
に記載されているアニリン誘導体等の芳香族化合物;特
許第2983205号公報等に記載されているエーテル
系化合物;特開平2001−15158号公報に記載さ
れている化合物などの過充電防止剤を含有していると、
それらを含まない場合よりも過充電状態を防止する効果
がより向上することが期待できる。過充電防止剤は、
1,2,3−オキサジアゾリウム−5−オレート骨格を
有する化合物も含めた総量が非水溶媒中に0.1〜10
重量%となるように添加されるのが好ましく、0.1〜
5重量%となるのがより好ましい。Further, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-203560.
No. 7-302614, No. 9-50822.
JP-A-8-273700, JP-A-9-17447
Benzene derivatives described in each publication, etc .;
-106835, JP-A-9-171840, JP-A-10-32258, JP-A-7-302614, JP-A-7-302614, and JP-A-11-162512.
And the derivatives thereof described in JP-A Nos. 2939469 and 2963898, and the like; Pyrrole derivatives described in JP-A 9-45369 and JP-A 10-32158; 7-
Aromatic compounds such as aniline derivatives described in JP-A-320778 and JP-A-7-302614; ether-based compounds described in JP 2983205 A; JP-A 2001-15158 If it contains an overcharge inhibitor such as
It can be expected that the effect of preventing the overcharged state is further improved as compared with the case where they are not included. Overcharge prevention agent,
The total amount of the compound including the 1,2,3-oxadiazolium-5-oleate skeleton is 0.1-10 in the non-aqueous solvent.
It is preferable to add it in an amount of 0.1% by weight.
It is more preferably 5% by weight.
【0017】本発明の非水系電解液の溶質としては、リ
チウム塩が用いられる。リチウム塩は、溶質として使用
し得るものであれば任意のものを使用することができ
る。リチウム塩の具体例としては、次のようなものが挙
げられる。
(1)無機リチウム塩:LiPF6、LiAsF6、Li
BF4、LiAlF4、LiAlF6、LiSiF6等の無
機フッ化物塩、LiClO4等の過ハロゲン酸塩(2)
有機リチウム塩:LiCF3SO3等の有機スルホン酸
塩、LiN(CF3SO2)2 、LiN(C2F5SO2)
2、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)等のパーフル
オロアルキルスルホン酸イミド塩、LiC(CF3S
O2)3等のパーフルオロアルキルスルホン酸メチド塩、
LiPF3(C2F5)3、LiBF2(CF3)2、LiB
F3(CF3)等の無機フッ化物塩の一部のフッ素をパー
フルオロアルキル基で置換した塩、LiB(CF3CO
O)4、LiB(OCOCF2COO)2、LiB(OC
OC2F4COO)2等のリチウムテトラキス(パーフル
オロカルボキシレート)ボレート塩。A lithium salt is used as the solute of the non-aqueous electrolyte of the present invention. Any lithium salt can be used as long as it can be used as a solute. The following may be mentioned as specific examples of the lithium salt. (1) Inorganic lithium salt: LiPF 6 , LiAsF 6 , Li
BF 4, LiAlF 4, LiAlF 6 , inorganic fluoride salts LiSiF 6, etc., perhalogenate such as LiClO 4 (2)
Organic lithium salt: Organic sulfonate such as LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ).
2 , LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ) and other perfluoroalkyl sulfonic acid imide salts, LiC (CF 3 S 2
O 2 ) 3 etc. perfluoroalkyl sulfonic acid methide salt,
LiPF 3 (C 2 F 5 ) 3 , LiBF 2 (CF 3 ) 2 , LiB
LiB (CF 3 CO), which is a salt obtained by substituting a part of fluorine of an inorganic fluoride salt such as F 3 (CF 3 ) with a perfluoroalkyl group.
O) 4 , LiB (OCOCF 2 COO) 2 , LiB (OC
Lithium tetrakis (perfluorocarboxylate) borate salts such as OC 2 F 4 COO) 2 .
【0018】これらのリチウム塩は、単独でも、2種類
以上を混合して用いてもよい。上記リチウム塩の中で
は、溶解度、イオン解離度、電気伝導率特性の面から、
LiPF6、LiBF4、LiN(CF3SO2)2 、L
iN(C2F5SO2)2、LiN(CF3SO2)(C4F9
SO2)、LiPF3(CF3)3、LiPF3(C
2F5)3、LiBF2(C2F5)2、LiB(OCOCF2
COO)2が好ましく、LiPF6又はLiBF4が更に
好ましい。特に、非水溶媒がγ−ブチロラクトンを60
重量%以上含む場合には、LiBF4がリチウム塩全体
の50重量%以上であることが好ましい。These lithium salts may be used alone or in admixture of two or more. Among the above lithium salts, in terms of solubility, ionic dissociation degree, and electrical conductivity characteristics,
LiPF 6 , LiBF 4 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , L
iN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9
SO 2 ), LiPF 3 (CF 3 ) 3 , LiPF 3 (C
2 F 5 ) 3 , LiBF 2 (C 2 F 5 ) 2 , LiB (OCOCF 2
COO) 2 is preferable, and LiPF 6 or LiBF 4 is more preferable. In particular, the non-aqueous solvent contains 60 gamma-butyrolactone.
When it is contained in an amount of not less than 50% by weight, LiBF 4 is preferably not less than 50% by weight of the whole lithium salt.
【0019】電解液中のリチウム塩の濃度が、通常0.
5〜3モル/リットルとなるように電解液を調製する。
濃度が低すぎると、電解液の電気伝導率が不十分とな
り、濃度が高すぎると、粘度の上昇により電気伝導率が
低下したり、低温でリチウム塩が析出しやすくなるた
め、電池の性能が低下してしまう。本発明のリチウム二
次電池の負極には、リチウムを吸蔵及び放出することが
できる任意の材料を用いることができる。具体例として
は、様々な熱分解条件での有機物の熱分解物、人造黒
鉛、天然黒鉛等の炭素質材料;金属酸化物材料;リチウ
ム金属;種々のリチウム合金が挙げられる。The concentration of the lithium salt in the electrolytic solution is usually 0.
The electrolytic solution is prepared so as to be 5 to 3 mol / liter.
If the concentration is too low, the electric conductivity of the electrolytic solution becomes insufficient, and if the concentration is too high, the electric conductivity decreases due to an increase in viscosity, or the lithium salt tends to precipitate at low temperatures, resulting in battery performance. Will fall. Any material capable of inserting and extracting lithium can be used for the negative electrode of the lithium secondary battery of the present invention. Specific examples include thermal decomposition products of organic substances under various thermal decomposition conditions, carbonaceous materials such as artificial graphite and natural graphite; metal oxide materials; lithium metal; various lithium alloys.
【0020】炭素質材料としては、種々の原料から得た
易黒鉛性ピッチを高温熱処理して製造された人造黒鉛及
び精製天然黒鉛並びにこれらの黒鉛にピッチを含む種々
の表面処理を施したものが好ましい。黒鉛材料として
は、学振法によるX線回折で求めた格子面(002面)
のd値(層間距離)が、0.335〜0.34nmであ
るものが好ましく、0.335〜0.337nmである
ものがより好ましい。灰分は1重量%以下であるものが
好ましく、0.5重量%以下がより好ましく、0.1重
量%以下のものが更に好ましい。学振法によるX線回折
で求めた結晶子サイズ(Lc)は、30nm以上である
ものが好ましく、50nm以上のものがより好ましく、
100nm以上であるものがさらに好ましい。レーザー
回折・散乱法によるメジアン径は、1〜100μmが好
ましく、3〜50μmがより好ましく、5〜40μmが
更に好ましく、7〜30μmのものが特に好ましい。B
ET法比表面積は、0.5〜25.0m2/gであり、
0.7〜20.0m2/gが好ましく、1.0〜15.
0m2/gがより好ましく、1.5〜10.0m2/gの
ものが更に好ましい。アルゴンイオンレーザー光を用い
たラマンスペクトル分析において、1580〜1620
cm-1の範囲のピークPA(ピーク強度IA)と1350
〜1370cm-1の範囲のピークPB(ピーク強度IB)
との強度比R=IB/IAが、0〜0.5であり、158
0〜1620cm-1の範囲のピークの半値幅が26cm
-1以下であるものが好ましく、25cm-1以下であるも
のがより好ましい。Examples of the carbonaceous material include artificial graphite and purified natural graphite produced by subjecting easily graphitizable pitch obtained from various raw materials to high temperature heat treatment, and those obtained by subjecting these graphite to various surface treatments including pitch. preferable. As the graphite material, the lattice plane (002 plane) obtained by X-ray diffraction by the Gakushin method
The d value (interlayer distance) of is preferably 0.335 to 0.34 nm, more preferably 0.335 to 0.337 nm. The ash content is preferably 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less, still more preferably 0.1% by weight or less. The crystallite size (Lc) determined by X-ray diffraction by Gakshin method is preferably 30 nm or more, more preferably 50 nm or more,
Those having a thickness of 100 nm or more are more preferable. The median diameter measured by the laser diffraction / scattering method is preferably 1 to 100 μm, more preferably 3 to 50 μm, further preferably 5 to 40 μm, and particularly preferably 7 to 30 μm. B
The ET method specific surface area is 0.5 to 25.0 m 2 / g,
0.7-20.0 m < 2 > / g is preferable and 1.0-15.
0 m 2 / g, and still more preferably those 1.5~10.0m 2 / g. In Raman spectrum analysis using argon ion laser light, 1580 to 1620
Peak P A (peak intensity I A ) in the range of cm −1 and 1350
Peak P B (peak intensity I B ) in the range of ˜1370 cm −1
Intensity ratio R = I B / I A and is a 0 to 0.5, 158
The peak half-width in the range of 0 to 1620 cm -1 is 26 cm
-1 or less is preferable, and 25 cm -1 or less is more preferable.
【0021】また、炭素質材料には、リチウムを吸蔵及
び放出可能な負極材を混合して用いることもできる。炭
素質材料以外のリチウムを吸蔵及び放出可能な負極材と
しては、Ag、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、
Sn、Pb、P、Sb、Bi、Cu、Ni、Sr、Ba
等の金属とLiの合金;これら金属の酸化物等の金属酸
化物材料;リチウム金属が挙げられ、このうち、Sn酸
化物、Si酸化物、Al酸化物、Sn、Si、Alのリ
チウム合金、金属リチウムが好ましい。Further, as the carbonaceous material, a negative electrode material capable of inserting and extracting lithium can be mixed and used. As the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium other than the carbonaceous material, Ag, Zn, Al, Ga, In, Si, Ge,
Sn, Pb, P, Sb, Bi, Cu, Ni, Sr, Ba
Alloys of such metals with Li; metal oxide materials such as oxides of these metals; lithium metals; among them, Sn oxides, Si oxides, Al oxides, lithium alloys of Sn, Si, Al, Lithium metal is preferred.
【0022】これらの負極材は、単独でも、2種類以上
を混合して用いてもよい。負極は、通常の方法により製
造される。例えば、負極材に、必要に応じて結着剤、増
粘剤、導電材、溶媒等を加えてスラリー状とし、集電体
の基板に塗布し、乾燥することにより負極を製造する。
また、該負極材をそのままロール成形してシート電極と
したり、圧縮成形によりペレット電極とすることもでき
る。These negative electrode materials may be used alone or in combination of two or more. The negative electrode is manufactured by a usual method. For example, a negative electrode is manufactured by adding a binder, a thickener, a conductive material, a solvent, and the like to the negative electrode material to form a slurry, applying the slurry to the substrate of the current collector, and drying.
Further, the negative electrode material may be roll-formed as it is to form a sheet electrode, or compression-molded to form a pellet electrode.
【0023】結着剤、増粘剤及び導電材は、電極製造時
に使用する溶媒や電解液及び電池に用いる他の材料に対
して安定であれば、任意のものを使用することができ
る。通常は、結着剤として、ポリフッ化ビニリデン、ポ
リテトラフルオロエチレン、スチレン・ブタジエンゴ
ム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム等が用いられる。
増粘剤としては、カルボキシルメチルセルロース、メチ
ルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセ
ルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン
酸化スターチ、カゼイン等が用いられる。Any binder, thickener and conductive material may be used as long as they are stable with respect to the solvent used in the production of the electrode, the electrolytic solution and other materials used in the battery. Usually, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, styrene-butadiene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber and the like are used as the binder.
As the thickener, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein and the like are used.
【0024】導電材としては、銅、ニッケル等の金属材
料;グラファイト、カーボンブラック等の導電性炭素質
材料が用いられる。集電体の材質としては、銅、ニッケ
ル、ステンレス等の金属が挙げられ、これらの中では、
薄膜に加工しやすく安価な銅箔が好ましい。電池の正極
には、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化
物、リチウムマンガン酸化物等のリチウム遷移金属複合
酸化物をはじめ、公知の種々のリチウムを吸蔵及び放出
可能な材料を使用することができる。また、正極は、上
述した負極に準じて製造することができる。As the conductive material, a metal material such as copper or nickel; a conductive carbonaceous material such as graphite or carbon black is used. Examples of the material of the current collector include metals such as copper, nickel and stainless steel.
Copper foil, which is easy to process into a thin film and inexpensive, is preferable. For the positive electrode of the battery, lithium transition metal composite oxides such as lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, and lithium manganese oxide, as well as various known materials capable of occluding and releasing lithium can be used. Further, the positive electrode can be manufactured according to the above-mentioned negative electrode.
【0025】正極用集電体の材質は、アルミニウム、チ
タン、タンタル等の金属又はその合金が用いられる。こ
れらの中で、アルミニウム又はその合金が好ましい。電
池の正極と負極を離隔するセパレータとしては、電解液
に対して安定で、十分な保液性を有するものであれば、
任意のものを使用することができる。例えば、ポリエチ
レン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを原料とする
多孔性シート及び不織布等が用いられる。As the material of the positive electrode current collector, a metal such as aluminum, titanium, tantalum, or an alloy thereof is used. Among these, aluminum or its alloy is preferable. As the separator for separating the positive electrode and the negative electrode of the battery, as long as it is stable to the electrolytic solution and has sufficient liquid retention,
Any one can be used. For example, porous sheets and non-woven fabrics made of polyolefin such as polyethylene and polypropylene are used.
【0026】本発明のリチウム二次電池の製造は、通常
の非水系電解液二次電池で用いられている方法の中か
ら、適宜、選択することができる。電池は、常用されて
いる任意の形状とすることができる。例えば、シート電
極及びセパレータをスパイラル状にしたシリンダータイ
プ、ペレット電極及びセパレータを組み合わせたインサ
イドアウト構造のシリンダータイプ、ペレット電極及び
セパレータを積層したコインタイプ等が挙げられる。The production of the lithium secondary battery of the present invention can be appropriately selected from the methods used in ordinary non-aqueous electrolyte secondary batteries. The battery can be of any shape commonly used. For example, a cylinder type in which a sheet electrode and a separator are formed in a spiral shape, a cylinder type in which an inside-out structure is combined with a pellet electrode and a separator, and a coin type in which pellet electrodes and a separator are stacked are listed.
【0027】[0027]
【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明の
具体的態様を更に説明するが、本発明は、その要旨を越
えない限り、これらの実施例によって限定されるもので
はない。
[正極の作製]正極活物質としてLiCoO285重量
%にカーボンブラック6重量%、ポリフッ化ビニリデン
(呉羽化学社製、商品名:KF−1000)9重量%を
加えて混合し、N−メチル−2−ピロリドンで分散し、
スラリー状としたものを正極集電体である厚さ20μm
のアルミニウム箔上に均一に塗布し、乾燥後、直径1
2.5mmの円盤状に打ち抜いて正極とした。
[負極の作製]X線回折における格子面(002面)の
d値が0.336nm、晶子サイズ(Lc)が100n
m以上(264nm)、灰分が0.04重量%、レーザ
ー回折・散乱法によるメジアン径が17μm、BET法
比表面積が8.9m2/g、アルゴンイオンレーザー光
を用いたラマンスペクトル分析において1580〜16
20cm-1の範囲のピークPA(ピーク強度IA)および
1350〜1370cm -1の範囲のピークPB(ピーク
強度IB)の強度比R=IB/IAが0.15、1580
〜1620cm-1の範囲のピークの半値幅が22.2c
m-1である人造黒鉛粉末(ティムカル社製、商品名:K
S−44)94重量%に蒸留水で分散させたスチレン−
ブタジエンゴム(SBR)を固形分で6重量%となるよ
うに加え、ディスパーザーで混合し、スラリー状とした
ものを負極集電体である厚さ18μmの銅箔上に均一に
塗布し、乾燥後、直径12.5mmの円盤状に打ち抜い
て電極を作製し負極として用いた。
[コイン型セルの作製]正極、負極及び非水系電解液を
用いて、正極導電体を兼ねるステンレス鋼製の缶体に正
極を収容し、その上に電解液を含浸させたポリエチレン
製のセパレーターを介して負極を載置した。この缶体と
負極導電体を兼ねる封口板とを、絶縁用のガスケットを
介してかしめて密封し、コイン型セルを作製した。
[コイン型セルの評価]25℃において、充電終止電圧
4.2V、放電終止電圧2.5Vで0.5mA定電流で
充放電試験を行い、2サイクル目の放電容量を2サイク
ル目の充電容量で割った値を2サイクル目充放電効率と
した。EXAMPLES Examples and comparative examples of the present invention will be described below.
The specific embodiment will be further described, but the present invention is beyond the gist thereof.
Unless otherwise stated, it is limited by these examples.
There is no.
[Production of Positive Electrode] LiCoO 2 as a positive electrode active material285 weight
6% by weight of carbon black, polyvinylidene fluoride
(Kureha Chemical Co., Ltd., trade name: KF-1000) 9% by weight
Add and mix, disperse with N-methyl-2-pyrrolidone,
The thickness of the slurry is 20 μm, which is the positive electrode current collector.
1 aluminum foil is evenly coated and dried, then diameter 1
It was punched into a 2.5 mm disk shape to obtain a positive electrode.
[Fabrication of Negative Electrode] Of the lattice plane (002 plane) in X-ray diffraction
d value is 0.336 nm, crystallite size (Lc) is 100 n
m or more (264 nm), ash content 0.04% by weight, laser
ー Median diameter of 17μm by diffraction / scattering method, BET method
Specific surface area is 8.9m2/ G, Argon ion laser light
1580-16 in Raman spectrum analysis using
20 cm-1Range peak PA(Peak intensity IA)and
1350-1370 cm -1Range peak PB(peak
Strength IB) Intensity ratio R = IB/ IAIs 0.15, 1580
~ 1620 cm-1Of the peak in the range of 22.2c
m-1Artificial graphite powder (manufactured by Timcal, trade name: K
S-44) Styrene dispersed in 94% by weight of distilled water
Butadiene rubber (SBR) is 6% by weight in solid content
Seaweed and mixed with a disperser to make a slurry
Evenly distribute the material on the 18 μm thick copper foil, which is the negative electrode current collector.
After coating and drying, punch out into a disk shape with a diameter of 12.5 mm.
Then, an electrode was prepared and used as a negative electrode.
[Fabrication of coin type cell] Positive electrode, negative electrode and non-aqueous electrolyte solution
To the stainless steel can body that also serves as the positive electrode conductor.
Polyethylene containing a pole and impregnated with electrolyte on it
The negative electrode was placed via the separator made of. With this can
A sealing plate that also serves as the negative electrode conductor, and a gasket for insulation
It was caulked and sealed through to prepare a coin cell.
[Evaluation of coin type cell] End-of-charge voltage at 25 ° C
4.2V, 0.5V constant current at discharge end voltage 2.5V
Charge / discharge test is performed and the discharge capacity in the second cycle is changed to 2 cycles.
The value divided by the charge capacity of the second cycle is the charge and discharge efficiency of the second cycle.
did.
【0028】また、4サイクル後に同一条件にて充電し
たのち充電状態で85℃で72時間保存した後、放電さ
せ、4サイクル後の保存後の放電容量を4サイクル目の
充電容量で割った値を保存特性とした。また、満充電状
態から、さらに5mAの充電電流を流して、通常の満充
電時の容量を100%として、合計で170%分の電気
量が流れた所(充電深度170%)まで過充電を行い、
その時の電圧を測定した。
[実施例1]エチレンカーボネートとジエチルカーボネ
ートを重量比で1:1に混合した溶媒に乾燥アルゴン雰
囲気下で十分に乾燥を行ったヘキサフルオロリン酸リチ
ウム(LiPF6)を溶質として1モル/リットルの割
合で溶解し、更に3−エチル−1,2,3−オキサジア
ゾリウム−5−オレートを2重量%の割合で溶解し、さ
らに負極皮膜生成剤としてビニレンカーボネートを2重
量%の割合で溶解して電解液を調製し、上記の方法にて
コイン型セルを作製し、初期充放電効率、保存特性に関
し、評価を行なった。
[実施例2]エチレンカーボネートとジエチルカーボネ
ートを重量比で1:1に混合した溶媒にLiPF6を1
モル/リットルの割合で溶解し、更に3−メチル−1,
2,3−オキサジアゾリウム−5−オレートとビニレン
カーボネートをそれぞれ電解液重量に対し2重量%の割
合で溶解して調製した電解液を用いたこと以外は実施例
1と同様にして評価を行なった。
[実施例3]エチレンカーボネートとジエチルカーボネ
ートを重量比で1:1に混合した溶媒にLiPF6を1
モル/リットルの割合で溶解し、更に3−n−プロピル
−1,2,3−オキサジアゾリウム−5−オレートとビ
ニレンカーボネートをそれぞれ電解液重量に対し2重量
%の割合で溶解して調製した電解液を用いたこと以外は
実施例1と同様にして評価を行なった。
[実施例4]エチレンカーボネートとジエチルカーボネ
ートを重量比で1:1に混合した溶媒にテトラフルオロ
ホウ酸リチウム(LiBF4)を1モル/リットルの割
合で溶解し、更に3−エチル−1,2,3−オキサジア
ゾリウム−5−オレートとビニレンカーボネートをそれ
ぞれ電解液重量に対し2重量%の割合で溶解して調製し
た電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にして評価
を行なった。
[比較例1]エチレンカーボネートとジエチルカーボネ
ートを重量比で1:1に混合した溶媒に、LiPF6を
1モル/リットルの割合で溶解し、ビニレンカーボネー
トを電解液重量に対し2重量%の割合で溶解して調製し
た電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にして評価
を行なった。
[比較例2]エチレンカーボネートとジエチルカーボネ
ートを重量比で1:1に混合した溶媒に、LiBF4を
1モル/リットルの割合で溶解し、ビニレンカーボネー
トを電解液重量に対し2重量%の割合で溶解して調製し
た電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にして評価
を行なった。
[比較例3]エチレンカーボネートとジエチルカーボネ
ートを重量比で1:1に混合した溶媒に、LiPF6を
1モル/リットルの割合で溶解し、ビフェニルとビニレ
ンカーボネートを電解液重量に対しそれぞれ2重量%の
割合で溶解して調製した電解液を用いたこと以外は実施
例1と同様にして評価を行なった。A value obtained by charging the battery under the same conditions after 4 cycles, storing it at 85 ° C. for 72 hours in the charged state, then discharging it, and dividing the discharge capacity after storage after 4 cycles by the charge capacity at the 4th cycle. Was the storage property. Also, from the fully charged state, a charging current of 5 mA is further passed, and the capacity at the time of normal full charging is set to 100%, and overcharging is performed until a total of 170% of the amount of electricity has flowed (depth of charge 170%). Done,
The voltage at that time was measured. [Example 1] Ethylene carbonate and diethyl carbonate in a weight ratio of 1: lithium hexafluorophosphate was thoroughly dried under a dry argon atmosphere mixed solvent to 1 (LiPF 6) of 1 mol / liter as a solute Dissolve in a proportion, further dissolve 3-ethyl-1,2,3-oxadiazolium-5-oleate in a proportion of 2% by weight, and further dissolve vinylene carbonate as a negative electrode film forming agent in a proportion of 2% by weight. An electrolytic solution was prepared by using the above method, and a coin-type cell was prepared by the above method, and the initial charge / discharge efficiency and storage characteristics were evaluated. [Example 2] LiPF 6 was added to a solvent prepared by mixing ethylene carbonate and diethyl carbonate at a weight ratio of 1: 1.
It is dissolved at a ratio of mol / liter, and further 3-methyl-1,
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that an electrolytic solution prepared by dissolving 2,3-oxadiazolium-5-olate and vinylene carbonate in a proportion of 2% by weight based on the weight of the electrolytic solution was used. It was [Example 3] LiPF 6 was added to a solvent prepared by mixing ethylene carbonate and diethyl carbonate at a weight ratio of 1: 1.
It was prepared by dissolving at a ratio of mol / liter, and further dissolving 3-n-propyl-1,2,3-oxadiazolium-5-olate and vinylene carbonate at a ratio of 2% by weight based on the weight of the electrolytic solution. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution was used. [Example 4] Ethylene carbonate and diethyl carbonate in a weight ratio of 1: solvent lithium tetrafluoroborate mixed to 1 (LiBF 4) was dissolved in a proportion of 1 mol / liter, more 3-ethyl-1,2 Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that an electrolytic solution prepared by dissolving 2,3-oxadiazolium-5-olate and vinylene carbonate in a proportion of 2% by weight based on the weight of the electrolytic solution was used. . Comparative Example 1 LiPF 6 was dissolved in a solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate were mixed at a weight ratio of 1: 1 at a ratio of 1 mol / liter, and vinylene carbonate was mixed at a ratio of 2% by weight with respect to the weight of the electrolytic solution. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution prepared by dissolution was used. [Comparative Example 2] LiBF 4 was dissolved in a solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate were mixed at a weight ratio of 1: 1 at a ratio of 1 mol / liter, and vinylene carbonate was mixed at a ratio of 2% by weight with respect to the weight of the electrolytic solution. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution prepared by dissolution was used. [Comparative Example 3] LiPF 6 was dissolved in a solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate were mixed at a weight ratio of 1: 1 at a ratio of 1 mol / liter, and biphenyl and vinylene carbonate were each contained in an amount of 2% by weight based on the weight of the electrolytic solution. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution prepared by dissolving in the ratio of was used.
【0029】これらの評価結果を表−1に示す。Table 1 shows the results of these evaluations.
【0030】[0030]
【表1】 [Table 1]
【0031】[0031]
【発明の効果】本発明のリチウム二次電池用非水系電解
液を用いたリチウム二次電池は、充放電効率が高く、容
量維持特性に優れ、広い温度範囲における電池特性及び
安全性に優れ、かつ高エネルギー密度である。The lithium secondary battery using the non-aqueous electrolyte for a lithium secondary battery of the present invention has high charge / discharge efficiency, excellent capacity retention characteristics, excellent battery characteristics and safety in a wide temperature range, And it has a high energy density.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01M 4/58 H01M 4/58 (72)発明者 宇恵 誠 茨城県稲敷郡阿見町中央八丁目3番1号 三菱化学株式会社内 Fターム(参考) 5H029 AJ02 AJ03 AJ12 AK03 AL02 AL07 AL12 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ03 BJ12 DJ17 HJ01 HJ13 5H050 AA02 AA08 AA15 BA17 CA08 CA09 CB02 CB07 CB08 CB12 HA01 HA13 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01M 4/58 H01M 4/58 (72) Inventor Makoto Ue 3-1, Chuo 8-chome, Ami-machi, Inashiki-gun, Ibaraki No. Mitsubishi Chemical Co., Ltd. F-term (reference) 5H029 AJ02 AJ03 AJ12 AK03 AL02 AL07 AL12 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ03 BJ12 DJ17 HJ01 HJ13 5H050 AA02 AA08 AA15 BA17 CA08 CA09 CB02 CB07 CB08 CB12 HA01 HA13
Claims (11)
非水系電解液であって、該非水溶媒が1,2,3−オキ
サジアゾリウム−5−オレート骨格を有する化合物を含
有することを特徴とするリチウム二次電池用非水系電解
液。1. A non-aqueous electrolytic solution in which a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent, wherein the non-aqueous solvent contains a compound having a 1,2,3-oxadiazolium-5-oleate skeleton. A characteristic non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary batteries.
ン化合物、鎖状カーボネート、カルボン酸エステル及び
鎖状エーテルからなる群から選ばれる少なくとも1種の
有機溶媒を0.1〜99.9重量%含有する、請求項1
に記載のリチウム二次電池用非水系電解液2. The non-aqueous solvent contains 0.1 to 99.9% by weight of at least one organic solvent selected from the group consisting of cyclic carbonates, lactone compounds, chain carbonates, carboxylic acid esters and chain ethers. Claim 1
Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery according to
ート、プロピレンカーボネート及びエチレンカーボネー
トからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求
項2に記載のリチウム二次電池用非水系電解液。3. The non-aqueous electrolyte solution for a lithium secondary battery according to claim 2, wherein the cyclic carbonate is at least one selected from the group consisting of butylene carbonate, propylene carbonate and ethylene carbonate.
ン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カ
プロラクトン、δ−カプロラクトン及びε−カプロラク
トンよりなる群から選ばれる少なくとも1種である、請
求項2又は3に記載のリチウム二次電池用非水系電解
液。4. The lactone compound is at least one selected from the group consisting of γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ-caprolactone, δ-caprolactone and ε-caprolactone. 3. The non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary battery according to item 3.
チレンサルファイト、ビニルエチレンカーボネート、プ
ロパンスルトン、フェニルエチレンカーボネート及び環
状カルボン酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも
1種の化合物を0.1〜5重量%含有する、請求項1〜
4のいずれかに記載のリチウム二次電池用非水電解液。5. The non-aqueous solvent contains 0.1 to 5 of at least one compound selected from the group consisting of vinylene carbonate, ethylene sulfite, vinyl ethylene carbonate, propane sultone, phenyl ethylene carbonate and cyclic carboxylic acid anhydride. Content of 1% by weight,
4. The non-aqueous electrolyte solution for a lithium secondary battery according to any one of 4 above.
LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2 、LiN
(C2F5SO2)2、LiN(CF3SO2)(C4F9SO
2)、LiPF3(C2F5)3及びLiB(CF3COO)
4からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求
項1〜5のいずれかに記載のリチウム二次電池用非水系
電解液。6. The lithium salt is LiPF 6 , LiBF 4 ,
LiCF 3 SO 3, LiN (CF 3 SO 2) 2, LiN
(C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO
2 ), LiPF 3 (C 2 F 5 ) 3 and LiB (CF 3 COO)
The non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary batteries according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of 4 .
リウム−5−オレート骨格を有する化合物を0.1〜1
0重量%含有する、請求項1〜6のいずれかに記載のリ
チウム二次電池用非水系電解液。7. The non-aqueous solvent contains 0.1 to 1 of a compound having a 1,2,3-oxadiazolium-5-oleate skeleton.
The non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary batteries according to any one of claims 1 to 6, which contains 0% by weight.
ムを吸蔵及び放出することが可能な材料を含む負極と、
リチウムを吸蔵及び放出することが可能な材料を含む正
極と、リチウム塩が非水溶媒に溶解されてなる非水系電
解液とを備えたリチウム二次電池において、該非水系電
解液が請求項1〜7のいずれかに記載のリチウム二次電
池用非水系電解液であることを特徴とするリチウム二次
電池。8. A negative electrode containing metallic lithium, a lithium alloy, or a material capable of inserting and extracting lithium,
A lithium secondary battery comprising a positive electrode containing a material capable of inserting and extracting lithium, and a non-aqueous electrolyte solution in which a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent, wherein the non-aqueous electrolyte solution is 7. A lithium secondary battery, which is the non-aqueous electrolyte solution for a lithium secondary battery according to any of 7.
2面)のd値が0.335〜0.34nmの炭素材料並
びにSn、Si及びAlからなる群から選ばれる少なく
とも1種の金属の酸化物及びリチウム合金からなる群か
ら選ばれる少なくとも1種を含むものである、請求項8
に記載のリチウム二次電池。9. The negative electrode has a lattice plane (00
At least one selected from the group consisting of a carbon material having a d value on the second surface) of 0.335 to 0.34 nm and an oxide of at least one metal selected from the group consisting of Sn, Si, and Al, and a lithium alloy. Claim 8 which includes.
The lithium secondary battery described in.
を含むものである、請求項8又は9に記載のリチウム二
次電池。10. The lithium secondary battery according to claim 8, wherein the positive electrode contains a lithium transition metal composite oxide.
チウムニッケル酸化物及びリチウムマンガン酸化物から
なる群から選ばれる少なくとも1種のリチウム遷移金属
複合酸化物を含むものである、請求項10に記載のリチ
ウム二次電池。11. The lithium secondary battery according to claim 10, wherein the positive electrode contains at least one lithium-transition metal composite oxide selected from the group consisting of lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, and lithium manganese oxide. Next battery.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001318200A JP2003123839A (en) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001318200A JP2003123839A (en) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003123839A true JP2003123839A (en) | 2003-04-25 |
Family
ID=19135954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001318200A Pending JP2003123839A (en) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003123839A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112204777A (en) * | 2018-06-20 | 2021-01-08 | 株式会社Lg化学 | Positive electrode active material for lithium secondary battery and lithium secondary battery |
-
2001
- 2001-10-16 JP JP2001318200A patent/JP2003123839A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112204777A (en) * | 2018-06-20 | 2021-01-08 | 株式会社Lg化学 | Positive electrode active material for lithium secondary battery and lithium secondary battery |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11646447B2 (en) | Electrolyte and electrochemical device | |
US8685573B2 (en) | Cathode active material and lithium ion rechargeable battery using the material | |
JP2005071749A (en) | Nonaqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery using it | |
JP2003282138A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery and electrolyte used in it | |
JP2021501978A (en) | Non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery containing it | |
JP7378601B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for lithium secondary batteries and lithium secondary batteries containing the same | |
JP2002352852A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary cell | |
EP2038959A1 (en) | Electrolyte for improving life characteristics at high temperature and lithium secondary battery comprising the same | |
JP4433163B2 (en) | Electrolytic solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the same | |
JP2004014134A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery and electrolyte used for it | |
JP4934917B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte used therefor | |
JP4949017B2 (en) | Lithium ion battery with improved high-temperature storage characteristics | |
JP4651279B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP3978960B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2002319430A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary cell | |
JP7301449B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery containing the same | |
JP4197785B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP3732062B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery charge / discharge method | |
JP4308477B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery and electrolyte used therefor | |
JP4098997B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery and electrolyte used therefor | |
JP2003123838A (en) | Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the same | |
JP4706088B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
KR100561654B1 (en) | The lithium secondary battery with the high temperature conservation-property improved | |
KR100371399B1 (en) | New additives for electrolyte and lithium ion battery using the same | |
JP2003123839A (en) | Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the same |