JP2003288940A - Nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte - Google Patents

Nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte

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JP2003288940A
JP2003288940A JP2002089080A JP2002089080A JP2003288940A JP 2003288940 A JP2003288940 A JP 2003288940A JP 2002089080 A JP2002089080 A JP 2002089080A JP 2002089080 A JP2002089080 A JP 2002089080A JP 2003288940 A JP2003288940 A JP 2003288940A
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Japan
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polyether
aqueous electrolyte
secondary battery
electrolyte secondary
aqueous
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JP2002089080A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoo Akiyama
知雄 秋山
Tsutomu Hashimoto
勉 橋本
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolyte capable of keeping the temperature of a battery at relatively low temperatures even when short circuit between a positive electrode and a negative electrode occurs, and to provide a nonaqueous electrolyte secondary battery using the nonaqueous electrolyte. <P>SOLUTION: This nonaqueous electrolyte secondary battery 1 has a positive electrode 2, a negative electrode 3, and a nonaqueous electrolyte containing at least a solute, a liquid polyether, and a nonaqueous solvent having compatibility with the polyether. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液及び非
水電解液二次電池に関するものであり、特に、電力貯蔵
装置、電気自動車、屋外UPS等の電源として使用可能
な非水電解液二次電池の温度上昇を防止する技術に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-aqueous electrolytic solution and a non-aqueous electrolytic solution secondary battery, and particularly to a non-aqueous electrolytic solution usable as a power source for a power storage device, an electric vehicle, an outdoor UPS and the like. The present invention relates to a technique for preventing a temperature rise of a secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近のエネルギー問題、環境問題の高ま
りを背景に、高性能のリチウム二次電池の開発が急がれ
ている。種々のリチウム二次電池のうち、金属酸化物を
正極活物質に用い、炭素材料を負極活物質に用いたリチ
ウム二次電池は、高いエネルギー密度を有する点で最近
では最も広く用いられている。この従来のリチウム二次
電池の電解質には、非水電解液や固体高分子電解質、及
び固体高分子マトリクスに非水電解液を含浸させてゲル
化させたゲル電解質等が用いられている。非水電解液及
びゲル電解質は固体高分子電解質と比べて一般的にイオ
ン伝導度が高く、高率の充放電が可能であることから、
高い放電電流が要求される用途の電源として広く適用さ
れている。非水電解液やゲル電解質では、一般に、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
カーボネートのような高粘度で高誘電率を示す環状炭酸
エステルに、ジメチルカーボネートやジエチルカーボネ
ートのような低粘度で低誘電率を示す鎖状炭酸エステル
を混合し、更にLiPF6等の溶質を添加して用いられ
ている。一方、固体高分子電解質は、ポリエーテル等の
リチウムイオン伝導性を有するの高分子にLiPF6
の溶質を添加して用いられている。固体高分子電解質を
用いたリチウム二次電池は,電解質の熱安定性が高いた
め,非水電解液二次電池と比較して安全性に優れるが,
常温でのイオン導電性が低いために、電流密度を充分に
低減させないと充放電が出来ないことから,用途が限定
されているのが実情である。
2. Description of the Related Art With the recent increase in energy and environmental problems, development of high-performance lithium secondary batteries is urgently needed. Among various lithium secondary batteries, a lithium secondary battery using a metal oxide as a positive electrode active material and a carbon material as a negative electrode active material has recently been most widely used because of its high energy density. As the electrolyte of this conventional lithium secondary battery, a non-aqueous electrolyte solution, a solid polymer electrolyte, a gel electrolyte in which a solid polymer matrix is impregnated with a non-aqueous electrolyte solution to gel, and the like are used. Non-aqueous electrolytes and gel electrolytes generally have higher ionic conductivity than solid polymer electrolytes, and are capable of high-rate charging and discharging,
It is widely used as a power source for applications that require high discharge current. In non-aqueous electrolytes and gel electrolytes, in general, cyclic carbonates having high viscosity and high dielectric constant such as ethylene carbonate, propylene carbonate and butylene carbonate, and low viscosity and low dielectric constant such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate are generally used. The chain carbonic acid ester shown is mixed and a solute such as LiPF 6 is further added for use. On the other hand, the solid polymer electrolyte is used by adding a solute such as LiPF 6 to a polymer having lithium ion conductivity such as polyether. A lithium secondary battery using a solid polymer electrolyte is superior in safety to a non-aqueous electrolyte secondary battery because the electrolyte has high thermal stability, but
Since the ionic conductivity at room temperature is low, charging / discharging cannot be performed unless the current density is sufficiently reduced, so the application is limited in reality.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の非水リチウム二
次電池では、何らかの原因で電池の正極と負極とが短絡
して発熱した場合に、電池温度の上昇に伴い、電極と電
解液の発熱反応が加速され、更に電池温度が上昇すると
いう、いわゆる熱暴走状態に陥った場合、電解液に含ま
れる環状カーボネートがエポキシド類と二酸化炭素に熱
分解し、生成したエポキシド類が正極活物質と爆発的に
反応し、電池容器の破裂に至る虞があった。特に、リチ
ウム二次電池が電力貯蔵装置等の電源として使用される
場合には、電池コストを低減するために、電池サイズを
大型化する必要があるが、電池の大型化に伴って電池自
体の放熱性が低下するため、熱が電池内部に溜まりやす
くなり、短絡時の大型電池の安全性確保が重要な課題と
なっていた。
In the conventional non-aqueous lithium secondary battery, when the positive electrode and the negative electrode of the battery are short-circuited to generate heat for some reason, the heat generated by the electrode and the electrolytic solution increases as the battery temperature rises. When the reaction is accelerated and the battery temperature further rises into a so-called thermal runaway state, the cyclic carbonate contained in the electrolyte is thermally decomposed into epoxides and carbon dioxide, and the generated epoxides explode with the positive electrode active material. There is a risk that the battery container may burst and the battery container may burst. In particular, when a lithium secondary battery is used as a power source for a power storage device or the like, it is necessary to increase the battery size in order to reduce the battery cost. Since the heat dissipation is reduced, heat easily accumulates inside the battery, and ensuring the safety of a large battery during a short circuit has been an important issue.

【0004】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、正、負極間で短絡が生じた場合でも、電池の
温度を比較的低温に維持することが可能な非水電解液及
びこの非水電解液を用いた非水電解液二次電池を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a non-aqueous electrolyte solution which can maintain the temperature of a battery at a relatively low temperature even when a short circuit occurs between the positive electrode and the negative electrode, and It is an object to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery using this non-aqueous electrolyte.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の非水電
解液二次電池は、溶質及び液状のポリエーテルを少なく
とも含有する非水電解液と、正極及び負極とを具備して
なることを特徴とする。また本発明の非水電解液二次電
池は、溶質及び液状のポリエーテル並びに該ポリエーテ
ルに対して相溶性を示す非水溶媒を少なくとも含有する
非水電解液と、正極及び負極とを具備してなることを特
徴とする。尚、上記の溶質としてはリチウム塩が好まし
い。係る非水電解液二次電池によれば、非水電解液に液
状のポリエーテルを含み、このポリエーテルは、正極と
負極が短絡して電池内部の温度が上昇した場合でも熱分
解するおそれがないので、電池の温度上昇が促進される
ことがなく、電池の温度を低く抑えることができる。
In order to achieve the above object, the present invention has the following constitutions. The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is characterized by comprising a non-aqueous electrolyte containing at least a solute and a liquid polyether, and a positive electrode and a negative electrode. Further, the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention comprises a non-aqueous electrolyte containing at least a solute and a liquid polyether and a non-aqueous solvent compatible with the polyether, and a positive electrode and a negative electrode. It is characterized by A lithium salt is preferable as the solute. According to such a non-aqueous electrolyte secondary battery, the non-aqueous electrolyte contains a liquid polyether, and this polyether may be thermally decomposed even when the temperature inside the battery rises due to a short circuit between the positive electrode and the negative electrode. Since the temperature of the battery is not promoted, the temperature of the battery can be kept low.

【0006】また本発明の非水電解液二次電池は、先に
記載の非水電解液二次電池であり、前記ポリエーテル
が、下記[化3]に示す組成式で表されるものであるこ
とを特徴とする。ただし、[化3]中、nは2〜4の範
囲であり、mは3〜90の範囲である。
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is the non-aqueous electrolyte secondary battery described above, wherein the polyether is represented by the composition formula shown in the following [Chemical Formula 3]. It is characterized by being. However, in [Chemical Formula 3], n is in the range of 2 to 4, and m is in the range of 3 to 90.

【0007】[0007]

【化3】 [Chemical 3]

【0008】特に、前記ポリエーテルがポリエチレング
リコール若しくはポリプロピレングリコールのいずれか
一方又は両方であることが好ましい。係る非水電解液二
次電池によれば、上記のポリエーテルがリチウムイオン
と溶媒和することにより非水電解液にイオン伝導性が付
与されるので、非水電解液二次電池の電池特性を向上さ
せることができる。
Particularly, it is preferable that the polyether is one or both of polyethylene glycol and polypropylene glycol. According to the non-aqueous electrolyte secondary battery, since the above-mentioned polyether solvates with lithium ions to impart ion conductivity to the non-aqueous electrolyte, the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery are improved. Can be improved.

【0009】また本発明の非水電解液二次電池は、先に
記載の非水電解液二次電池であり、前記ポリエーテルの
平均分子量が400以上4000以下の範囲であること
を特徴とする。ポリエーテルの平均分子量は、ポリエー
テルを単独で用いる場合は400以上600以下の範囲
が好ましく、ポリエーテルを非水溶媒とともに使用する
場合は平均分子量を400以上4000以下の範囲とす
るのが好ましい。ポリエーテルの平均分子量が上記の範
囲であれば、非水電解液全体が液状となるので、非水電
解液のイオン伝導性が向上し、高率放電が可能になる。
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is the non-aqueous electrolyte secondary battery described above, wherein the polyether has an average molecular weight in the range of 400 to 4000. . The average molecular weight of the polyether is preferably in the range of 400 to 600 when the polyether is used alone, and is preferably in the range of 400 to 4000 when the polyether is used with a non-aqueous solvent. When the average molecular weight of the polyether is within the above range, the entire non-aqueous electrolyte solution becomes liquid, so that the ion conductivity of the non-aqueous electrolyte solution is improved and high rate discharge becomes possible.

【0010】また本発明の非水電解液二次電池は、先に
記載の非水電解液二次電池であり、前記非水溶媒が、鎖
状炭酸エステルであることを特徴とする。係る非水電解
液二次電池によれば、鎖状炭酸エステルを加えること
で、ポリエーテル単独の場合よりも非水電解液の粘度を
低くすることができ、またポリエーテルの溶解性を高め
ることができ、非水電解液のリチウムイオン伝導度を高
くして電池特性を向上できる。
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is the non-aqueous electrolyte secondary battery described above, wherein the non-aqueous solvent is a chain carbonic acid ester. According to such a non-aqueous electrolyte secondary battery, by adding the chain carbonic acid ester, the viscosity of the non-aqueous electrolyte can be made lower than in the case of the polyether alone, and the solubility of the polyether can be increased. It is possible to improve the battery characteristics by increasing the lithium ion conductivity of the non-aqueous electrolyte.

【0011】鎖状炭酸エステルとしては、例えば、ジメ
チルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチ
ルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチル
イソプロピルカーボネート、エチルブチルカーボネー
ト、ジプロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネ
ート、ジブチルカーボネート等を例示できる。また、鎖
状炭酸エステルの他、ポリエーテルと相溶性を示す溶媒
であれば、従来から知られている非水電解液二次電池用
の溶媒を用いることができる。更に、鎖状炭酸エステル
の他に、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、ブチレンカーボネート等の環状炭酸エステルを少量
添加しても良い。
Examples of the chain carbonic acid ester include dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, ethyl butyl carbonate, dipropyl carbonate, diisopropyl carbonate and dibutyl carbonate. In addition to the chain carbonic acid ester, conventionally known solvents for non-aqueous electrolyte secondary batteries can be used as long as they are compatible with polyether. Further, in addition to the chain carbonic acid ester, a small amount of cyclic carbonic acid ester such as propylene carbonate, ethylene carbonate and butylene carbonate may be added.

【0012】また、上記の溶質としては、LiPF6
LiBF4、LiAsF6、LiClO4、LiCF3SO
3の他に,LiN(Cm2m+1SO2)(Cn2n+1
2)の一般式で表される等の従来から知られている非
水電解質二次電池溶質用のリチウム塩の1種または2種
以上の混合物を用いることができる。溶質の濃度は、リ
チウムイオン伝導度が高くなる範囲とすることが好まし
く、例えば0.3〜2.0モル/Lの範囲が好ましい。
Further, as the solute, LiPF 6 ,
LiBF 4 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO
In addition to 3 , LiN (C m F 2m + 1 SO 2 ) (C n F 2n + 1 S
One or a mixture of two or more kinds of conventionally known lithium salts for non-aqueous electrolyte secondary battery solutes represented by the general formula of O 2 ) can be used. The concentration of the solute is preferably in the range in which the lithium ion conductivity is high, and for example, the range of 0.3 to 2.0 mol / L is preferable.

【0013】また本発明の非水電解液二次電池は、先に
記載の非水電解液二次電池であり、前記ポリエーテルと
前記非水溶媒との体積比が、ポリエーテル:非水溶媒=
1:9〜1:49の範囲であることを特徴とする。係る
非水電解液二次電池によれば、ポリエーテル量が少なく
なることにより,溶質の解離度が低下して非水電解液の
イオン伝導度が低くなることがなく、またポリエーテル
量が増加することにより非水電解液の粘度が上昇してイ
オン伝導度が低下したり,副反応により電池容量が減少
することがなく、非水電解液二次電池の電池特性を向上
できる。
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is the non-aqueous electrolyte secondary battery described above, wherein the volume ratio of the polyether to the non-aqueous solvent is polyether: non-aqueous solvent. =
It is characterized by being in the range of 1: 9 to 1:49. According to such a non-aqueous electrolyte secondary battery, since the amount of polyether decreases, the dissociation degree of solute does not decrease and the ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte does not decrease, and the amount of polyether increases. By doing so, the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution is increased and the ionic conductivity is not reduced, and the battery capacity is not reduced by the side reaction, and the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be improved.

【0014】次に本発明の非水電解液は、溶質と液状の
ポリエーテルとを含む具備してなることを特徴とする。
次に本発明の非水電解液は、溶質と液状のポリエーテル
と該ポリエーテルに対して相溶性を示す非水溶媒とを具
備してなることを特徴とする。また本発明の非水電解液
は、先に記載の非水電解液であり、前記ポリエーテル
が、下記[化4]に示す組成式で表されるものであるこ
とを特徴とする。ただし、[化4]中、nは2〜4の範
囲であり、mは3〜90の範囲である。
Next, the non-aqueous electrolytic solution of the present invention is characterized by comprising a solute and a liquid polyether.
Next, the non-aqueous electrolytic solution of the present invention is characterized by comprising a solute, a liquid polyether, and a non-aqueous solvent having compatibility with the polyether. The non-aqueous electrolytic solution of the present invention is the non-aqueous electrolytic solution described above, wherein the polyether is represented by the composition formula shown in [Chemical Formula 4] below. However, in [Chemical Formula 4], n is in the range of 2 to 4, and m is in the range of 3 to 90.

【0015】[0015]

【化4】 [Chemical 4]

【0016】特に前記ポリエーテルがポリエチレングリ
コール若しくはポリプロピレングリコールのいずれか一
方又は両方であることを特徴とする。また本発明の非水
電解液は、先に記載の非水電解液であり、前記ポリエー
テルの平均分子量が400以上4000以下の範囲であ
ることを特徴とする。
In particular, the polyether is characterized by being either one or both of polyethylene glycol and polypropylene glycol. The non-aqueous electrolytic solution of the present invention is the non-aqueous electrolytic solution described above, and is characterized in that the average molecular weight of the polyether is in the range of 400 or more and 4000 or less.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1には、本発明の実施形態であ
る非水電解液二次電池の一例を示す。この非水電解液二
次電池1は、いわゆる角型と呼ばれるもので、複数の正
極電極(正極)2…と、複数の負極電極(負極)3…
と、正極電極2と負極電極3との間にそれぞれ配置され
たセパレータ4…と、本発明に係る非水電解液とを主体
として構成されている。本発明に係る非水電解液は、溶
質及び液状のポリエーテルを少なくとも含有するもの、
若しくは、溶質及び液状のポリエーテル並びに該ポリエ
ーテルに対して相溶性を示す非水溶媒を少なくとも含有
するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention. The non-aqueous electrolyte secondary battery 1 is of a so-called prismatic type, and has a plurality of positive electrodes (positive electrodes) 2 ... And a plurality of negative electrodes (negative electrodes) 3.
, And the separators 4 disposed between the positive electrode 2 and the negative electrode 3, respectively, and the nonaqueous electrolytic solution according to the present invention. The non-aqueous electrolyte according to the present invention contains at least a solute and a liquid polyether,
Alternatively, it contains at least a solute and a liquid polyether and a non-aqueous solvent compatible with the polyether.

【0018】正極電極2…、負極電極3…及びセパレー
タ4…並びに非水電解液は、ステンレス等からなる電池
ケース5に収納されている。そして電池ケース5の上部
には封口板6が取り付けられている。この封口板6のほ
ぼ中央には電池の内圧上昇を防止する安全弁9が設けら
れている。また、セパレータ4には、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等の多孔性高分子材料膜、ガラス繊維、各
種高分子繊維からなる不織布等が用いられる。
The positive electrode 2, the negative electrode 3, the separator 4 and the non-aqueous electrolyte are contained in a battery case 5 made of stainless steel or the like. A sealing plate 6 is attached to the upper part of the battery case 5. A safety valve 9 for preventing an increase in the internal pressure of the battery is provided at substantially the center of the sealing plate 6. As the separator 4, a porous polymer material film such as polyethylene or polypropylene, a glass fiber, or a non-woven fabric made of various polymer fibers is used.

【0019】正極電極2…の一端には正極タブ12…が
形成され、正極タブ12a…の上部には該正極タブ12
a…を連結する正極リード12bが取り付けられてい
る。この正極リード12bには、封口板6を貫通する正
極端子7が取り付けられている。同様に、負極電極3…
の一端には負極タブ13a…が形成され、負極タブ13
a…の上部には該負極タブ13a…を連結する負極リー
ド13bが取り付けられている。この負極リード13b
には、封口板6を貫通する負極端子8が取り付けられて
いる。上記構成により、正極端子7及び負極端子8から
電流を取り出せるようになっている。
A positive electrode tab 12 is formed at one end of the positive electrode 2 and the positive electrode tab 12 is formed on the positive electrode tab 12a.
A positive electrode lead 12b for connecting a ... Is attached. A positive electrode terminal 7 penetrating the sealing plate 6 is attached to the positive electrode lead 12b. Similarly, the negative electrode 3 ...
Is formed at one end of the negative electrode tab 13a.
A negative electrode lead 13b for connecting the negative electrode tabs 13a is attached to the upper part of a. This negative electrode lead 13b
A negative electrode terminal 8 penetrating the sealing plate 6 is attached to the. With the above configuration, current can be taken out from the positive electrode terminal 7 and the negative electrode terminal 8.

【0020】次に図2に示すように負極電極3は、Cu
箔等からなる負極集電体3aと、この負極集電体3a上
に成膜された負極電極膜3bとから構成されている。負
極集電体3aの一端に前述の負極タブ13aが形成され
ている。負極電極膜3bは、例えば、黒鉛等の負極活物
質粉末とポリフッ化ビニリデン等の結着材とが混合され
て形成されている。尚、負極電極膜3bにカーボンブラ
ック等の導電助材粉末が添加される場合もある。
Next, as shown in FIG. 2, the negative electrode 3 is made of Cu.
It is composed of a negative electrode collector 3a made of foil or the like, and a negative electrode film 3b formed on the negative electrode collector 3a. The aforementioned negative electrode tab 13a is formed at one end of the negative electrode current collector 3a. The negative electrode film 3b is formed, for example, by mixing a negative electrode active material powder such as graphite and a binder such as polyvinylidene fluoride. In addition, a conductive auxiliary material powder such as carbon black may be added to the negative electrode film 3b.

【0021】負極活物質としては、黒鉛の他に、コーク
ス、無定形炭素、黒鉛化炭素繊維、各種高分子材料の焼
成体等の各種炭素材料を用いることができる。また炭素
材料の他に、金属リチウム、リチウムと各種金属からな
るリチウム合金、スズに代表される各種金属酸化物等を
用いることもできる。金属リチウムやリチウム合金は必
ずしも粉末に限られず、箔状のものでもよい。また、負
極電極3の結着材としては、ポリフッ化ビニリデンの他
に、ポリイミド等を用いることができる。
As the negative electrode active material, in addition to graphite, various carbon materials such as coke, amorphous carbon, graphitized carbon fiber, and a fired body of various polymer materials can be used. In addition to the carbon material, metallic lithium, lithium alloys composed of lithium and various metals, various metal oxides represented by tin, and the like can also be used. The metallic lithium or lithium alloy is not necessarily limited to powder, and may be foil-shaped. Further, as the binder of the negative electrode 3, besides polyvinylidene fluoride, polyimide or the like can be used.

【0022】同様に正極電極2は、例えばAl箔等から
なる正極集電体(集電体)2aと、正極集電体2a上に
成膜された正極電極膜(電極膜)2bとから構成されて
いる。正極集電体2aの一端に前述の正極タブ12aが
突出して形成されている。正極電極膜2bは、正極活物
質粉末と導電助材粉末と結着材とが混合されて膜状に成
形されている。
Similarly, the positive electrode 2 is composed of a positive electrode current collector (current collector) 2a made of, for example, Al foil, and a positive electrode electrode film (electrode film) 2b formed on the positive electrode current collector 2a. Has been done. The positive electrode tab 12a described above is formed to project from one end of the positive electrode current collector 2a. The positive electrode film 2b is formed into a film by mixing the positive electrode active material powder, the conductive auxiliary material powder, and the binder.

【0023】正極活物質粉末としては、例えば、マンガ
ン酸リチウム、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウ
ム、鉄酸リチウム、酸化バナジウム、バナジン酸リチウ
ムのほか,これらの材料の一部を異種元素で置換した材
料等を使用できる。また、従来から非水電解液二次電池
の正極活物質として知られているものを用いてもよい。
また、導電助材粉末としては、例えば、カーボンブラッ
ク、アセチレンブラック、黒鉛、炭素繊維等の炭素質材
料を用いることができる。更に結着材としては、例え
ば、ポリフッ化ビニリデンや、ポリ4フッ化エチレン、
ポリイミド、SBR、CMC等を用いることができる。
更に正極電極膜2bにポリアニリン、ポリピロール、ポ
リチオフェン、ポリイミダゾール等の導電性高分子材料
を添加しても良い。これらの導電性高分子材料は電気化
学的に安定であり、しかも電子伝導性に優れているた
め、正極電極膜2bの内部抵抗を低減する効果がある。
尚、正極集電体2aとしては、金属箔、金属網、エキス
パンドメタル等を用いることができ、またこれらの材質
はAlの他、Ti、ステンレス等でもよい。
The positive electrode active material powder includes, for example, lithium manganate, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron oxide, vanadium oxide, lithium vanadate, and materials obtained by substituting a part of these materials with a different element. Etc. can be used. Moreover, you may use what was conventionally known as the positive electrode active material of a nonaqueous electrolyte secondary battery.
Further, as the conductive auxiliary material powder, for example, carbonaceous materials such as carbon black, acetylene black, graphite, and carbon fiber can be used. Further, as the binder, for example, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene,
Polyimide, SBR, CMC, etc. can be used.
Further, a conductive polymer material such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene or polyimidazole may be added to the positive electrode film 2b. Since these conductive polymer materials are electrochemically stable and have excellent electron conductivity, they are effective in reducing the internal resistance of the positive electrode film 2b.
As the positive electrode current collector 2a, a metal foil, a metal net, an expanded metal or the like can be used, and these materials may be Al, Ti, stainless steel or the like.

【0024】そして図2に示すように、正極電極層2b
と負極電極層3bがセパレータ4を介して対向してい
る。なお、図2においては説明を簡略にするために、各
集電体2a、3aの片面に各電極膜2b、3bを成膜し
た形態を示しているが、各電極膜2b、3bを各集電体
2a、3aの両面に成膜してもよいのはもちろんであ
る。
Then, as shown in FIG. 2, the positive electrode layer 2b
And the negative electrode layer 3b face each other via the separator 4. In FIG. 2, the electrode films 2b and 3b are formed on one surface of each of the current collectors 2a and 3a for the sake of simplification of description. Needless to say, the films may be formed on both surfaces of the electric bodies 2a and 3a.

【0025】次に本発明に係る非水電解液は、溶質及び
液状のポリエーテルを少なくとも含有するもの、若しく
は、溶質及び液状のポリエーテル並びに該ポリエーテル
に対して相溶性を示す非水溶媒を少なくとも含有するも
ので、電解液の全体が液状となっているものである。即
ち、本発明に係る非水電解液は、従来の固体高分子電解
質あるいはゲル高分子電解質のように、一部に固体成分
を有するものではない。
Next, the non-aqueous electrolyte according to the present invention contains at least a solute and a liquid polyether, or a solute and a liquid polyether, and a non-aqueous solvent having compatibility with the polyether. At least contained, and the entire electrolytic solution is liquid. That is, unlike the conventional solid polymer electrolyte or gel polymer electrolyte, the non-aqueous electrolyte solution according to the present invention does not partially contain a solid component.

【0026】ポリエーテルは、溶質を構成するリチウム
塩に作用してリチウムイオンと溶媒和させるためのもの
で、これにより非水電解液にリチウムイオン導電性が付
与される。更にポリエーテルは、従来の非水電解液二次
電池あるいはポリマー電解質二次電池に用いられるエチ
レンカーボネート等よりも耐熱性が高いため、熱分解し
にくく分解ガス等の発生の可能性が低いものである。こ
のため、正極と負極とが何らかの原因で短絡して発熱し
た場合でも、熱分解に至ることなく電池内部の温度が低
く抑えられ、更に分解ガスによる内圧上昇も避けられ
る。また、非水溶媒は、非水電解液の粘度を低下させる
とともにポリエーテルの溶解性を高めるためのもので、
非水電解液のリチウムイオン導電性を向上させる。
The polyether acts on the lithium salt constituting the solute to solvate lithium ions, and thereby imparts lithium ion conductivity to the non-aqueous electrolyte. Furthermore, since polyether has higher heat resistance than ethylene carbonate or the like used in conventional non-aqueous electrolyte secondary batteries or polymer electrolyte secondary batteries, it is difficult to thermally decompose and the possibility of generation of decomposition gas is low. is there. Therefore, even if the positive electrode and the negative electrode are short-circuited for some reason and generate heat, the temperature inside the battery is suppressed to a low level without thermal decomposition, and an increase in internal pressure due to decomposition gas is also avoided. Further, the non-aqueous solvent is for decreasing the viscosity of the non-aqueous electrolyte and increasing the solubility of the polyether,
To improve the lithium ion conductivity of the non-aqueous electrolyte.

【0027】上記のポリエーテルは、上記の下記[化
3]に示す組成式で表され、[化3]中のnが2〜4の
範囲であり、mが3〜90の範囲のものが好ましい。特
に、ポリエーテルはポリエチレングリコール若しくはポ
リプロピレングリコールのいずれか一方又は両方である
こと、即ち前記のnが1または2であることが好まし
い。ポリエーテルの組成が上記の範囲であれば、ポリエ
ーテル自体が液状となり、このポリエーテルがリチウム
イオンと溶媒和して非水電解液にイオン伝導性が付与さ
れる。
The above-mentioned polyether is represented by the composition formula shown in the following [Chemical formula 3], and n in the [Chemical formula 3] is in the range of 2 to 4 and m is in the range of 3 to 90. preferable. In particular, it is preferable that the polyether is one or both of polyethylene glycol and polypropylene glycol, that is, n is 1 or 2. When the composition of the polyether is within the above range, the polyether itself becomes liquid, and the polyether is solvated with lithium ions to impart ionic conductivity to the non-aqueous electrolyte.

【0028】また、ポリエーテルの平均分子量は400
以上4000以下の範囲であることが好ましい。特に、
ポリエーテルを単独で用いる場合は400〜600の範
囲が好ましく、ポリエーテルを非水溶媒とともに使用す
る場合は平均分子量を400以上4000以下の範囲と
するのが好ましい。ポリエーテルを単独で用いる場合
は、ポリエーテル自体が液状である必要があり、そのた
めには平均分子量を400以上600以下の範囲にする
必要がある。また、ポリエーテルを非水溶媒とともに使
用する場合は、ポリエーテルが固体であっても非水溶媒
に溶けることで全体として液状となれば良く、そのため
には平均分子量を400以上4000以下の範囲とすれ
ばよい。なお、ポリエーテルの平均分子量が4000を
超えると、非水溶媒に対して溶解せず、このため溶質に
用いられるリチウム塩が溶解できなくなるので好ましく
ない。ポリエーテルの平均分子量が上記の範囲であれ
ば、非水電解液全体が液状となり、非水電解液のイオン
伝導性が向上する。
The average molecular weight of the polyether is 400
It is preferably in the range of 4,000 or less. In particular,
When the polyether is used alone, the range of 400 to 600 is preferable, and when the polyether is used together with the non-aqueous solvent, the average molecular weight is preferably in the range of 400 or more and 4000 or less. When the polyether is used alone, the polyether itself needs to be liquid, and for that purpose, the average molecular weight needs to be in the range of 400 or more and 600 or less. When the polyether is used together with the non-aqueous solvent, even if the polyether is a solid, it may be dissolved in the non-aqueous solvent to become a liquid as a whole. For that purpose, the average molecular weight is in the range of 400 to 4000. do it. If the average molecular weight of the polyether exceeds 4000, it will not dissolve in the non-aqueous solvent, and thus the lithium salt used as the solute will not dissolve, which is not preferable. When the average molecular weight of the polyether is within the above range, the whole non-aqueous electrolyte becomes liquid, and the ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte is improved.

【0029】また前記非水溶媒は鎖状炭酸エステルであ
ることが好ましい。鎖状炭酸エステルを加えることで、
ポリエーテル単独の場合よりも非水電解液の粘度を低く
するとともに、ポリエーテルを溶解性を高めることがで
き、これにより非水電解液のリチウムイオン伝導度を高
くできる。
The non-aqueous solvent is preferably a chain carbonic acid ester. By adding a chain ester carbonate,
The viscosity of the non-aqueous electrolyte can be lowered and the solubility of the polyether can be increased as compared with the case of using the polyether alone, whereby the lithium ion conductivity of the non-aqueous electrolyte can be increased.

【0030】鎖状炭酸エステルとしては、例えば、ジメ
チルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチ
ルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチル
イソプロピルカーボネート、エチルブチルカーボネー
ト、ジプロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネ
ート、ジブチルカーボネート等を例示できる。また、鎖
状炭酸エステルの他、ポリエーテルと相溶性を示す溶媒
であれば、従来から知られている非水電解液二次電池用
の溶媒を用いることができる。更に、鎖状炭酸エステル
の他に、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、カ
テコールカーボネート等の環状炭酸エステルを少量添加
しても良い。
Examples of the chain carbonic acid ester include dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, ethyl butyl carbonate, dipropyl carbonate, diisopropyl carbonate and dibutyl carbonate. In addition to the chain carbonic acid ester, conventionally known solvents for non-aqueous electrolyte secondary batteries can be used as long as they are compatible with polyether. Further, in addition to the chain carbonic acid ester, a small amount of cyclic carbonic acid ester such as propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate and catechol carbonate may be added.

【0031】また、上記の溶質としては、LiPF6
LiBF4、LiAsF6、LiClO4、LiCF3SO
3、Li(CF3SO22N等のリチウム塩の1種または
2種以上の混合物を用いることができる。溶質の濃度
は、リチウムイオン伝導度が高くなる範囲とすることが
好ましく、例えば0.3〜2.0モル/Lの範囲が好ま
しい。
Further, as the solute, LiPF 6 ,
LiBF 4 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO
One or a mixture of two or more lithium salts such as 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N can be used. The concentration of the solute is preferably in the range in which the lithium ion conductivity is high, and for example, the range of 0.3 to 2.0 mol / L is preferable.

【0032】ポリエーテルを非水溶媒と混合して用いる
場合は、ポリエーテルと非水溶媒との体積比を、ポリエ
ーテル:非水溶媒=1:2〜1:99の範囲とすること
が好ましく、1:9〜1:49の範囲とすることがより
好ましい。ポリエーテル量が上記の範囲より少なくなる
と、リチウムイオンとの溶媒和が減少して電解液中のリ
チウムイオン濃度が低下し、非水電解液のイオン伝導度
が低くなるので好ましくない。またポリエーテル量が上
記の範囲を超えると、非水電解液の粘度が上昇してイオ
ン伝導度が低下し,また,負極における電解液の還元分
解反応に伴う劣化が大きくなるので好ましくない。
When the polyether is used as a mixture with the non-aqueous solvent, the volume ratio of the polyether to the non-aqueous solvent is preferably in the range of polyether: non-aqueous solvent = 1: 2 to 1:99. , 1: 9 to 1:49 is more preferable. When the amount of polyether is less than the above range, the solvation with lithium ions is reduced, the lithium ion concentration in the electrolytic solution is lowered, and the ionic conductivity of the non-aqueous electrolytic solution is lowered, which is not preferable. Further, if the amount of polyether exceeds the above range, the viscosity of the non-aqueous electrolytic solution increases, the ionic conductivity decreases, and deterioration due to the reductive decomposition reaction of the electrolytic solution in the negative electrode increases, which is not preferable.

【0033】上記の非水電解液二次電池によれば、非水
電解液に液状のポリエーテルを含み、このポリエーテル
は、正極と負極が短絡して電池内部の温度が上昇した場
合でも熱分解するおそれがないので、電池の温度上昇が
促進されることがなく、電池の温度を低く抑えることが
できる。
According to the above non-aqueous electrolyte secondary battery, the non-aqueous electrolyte contains a liquid polyether, and this polyether heats up even when the temperature inside the battery rises due to the short circuit between the positive electrode and the negative electrode. Since there is no risk of decomposition, the temperature rise of the battery is not promoted and the battery temperature can be kept low.

【0034】[0034]

【実施例】(実施例の非水電解液二次電池)マンガン酸
リチウムの合成には、出発原料として炭酸リチウムと二
酸化マンガンを用いた。これらの出発原料を十分に粉砕
してからLi/Mn=1/2(原子比)となるように混
合し、酸素雰囲気中850℃で焼成することにより、平
均粒径15μmのLiMn24なる組成のマンガン酸リ
チウム粉末を得た。このマンガン酸リチウム90重量部
に対し、導電助材としてカーボンブラックを10重量部
添加して混合物とし、この混合物に、予めポリフッ化ビ
ニリデンを溶解させたNMP(N−メチルピロリドン)
を混合してスラリーとし、このスラリーをアルミニウム
箔に塗布して乾燥し、更にプレスすることにより、正極
電極膜を形成した。このようにして、正極活物質が82
質量%、カーボンブラックが9質量%、ポリフッ化ビニ
リデンが9質量%の組成の正極電極を製造した。
Example (Nonaqueous electrolyte secondary battery of Example) Lithium carbonate and manganese dioxide were used as starting materials for the synthesis of lithium manganate. These starting materials are sufficiently pulverized, then mixed so that Li / Mn = 1/2 (atomic ratio), and fired at 850 ° C. in an oxygen atmosphere to obtain LiMn 2 O 4 having an average particle size of 15 μm. A lithium manganate powder having a composition was obtained. To 90 parts by weight of this lithium manganate, 10 parts by weight of carbon black was added as a conduction aid to form a mixture, and NMP (N-methylpyrrolidone) in which polyvinylidene fluoride was dissolved in advance in this mixture.
Was mixed to form a slurry, the slurry was applied to an aluminum foil, dried, and further pressed to form a positive electrode film. In this way, the positive electrode active material is
A positive electrode having a composition of mass%, carbon black 9 mass% and polyvinylidene fluoride 9 mass% was produced.

【0035】次に、天然黒鉛に、予めポリフッ化ビニリ
デンを溶解させたNMP(N−メチルピロリドン)を混
合してスラリーとし、このスラリーを銅箔に塗布して乾
燥し、更にプレスすることにより、負極電極膜を形成し
た。このようにして、天然黒鉛が90質量%、ポリフッ
化ビニリデンが10質量%の組成の負極電極を製造し
た。
Next, natural graphite is mixed with NMP (N-methylpyrrolidone) in which polyvinylidene fluoride is dissolved in advance to form a slurry. The slurry is applied to a copper foil, dried, and further pressed, A negative electrode film was formed. Thus, a negative electrode having a composition of 90% by mass of natural graphite and 10% by mass of polyvinylidene fluoride was produced.

【0036】正極電極と負極電極との間に多孔質ポリプ
ロピレン製のセパレータを配置し、これらを渦巻き状に
巻回して電池容器に収納し、有機電解液を注液してから
封口することにより、直径18mm、高さ650mmの
円筒型の非水電解液二次電池(実施例1〜15)を得
た。尚、非水電解液は、ポリエチレングリコール(PE
G)とジメチルカーボネート(DMC)の混合溶媒に対
してLiPF6を1モル/Lの濃度となるように添加し
たものを用いた。PEGは、平均分子量400、60
0、1000、2000、4000のものを用い、PE
GとDMCの体積比は、PEG:DMC=1:9、1:
19、1:49とした。
By disposing a porous polypropylene separator between the positive electrode and the negative electrode, winding them spirally and storing them in a battery container, injecting an organic electrolytic solution, and then sealing. A cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery (Examples 1 to 15) having a diameter of 18 mm and a height of 650 mm was obtained. The non-aqueous electrolyte is polyethylene glycol (PE
LiPF 6 was added to a mixed solvent of G) and dimethyl carbonate (DMC) so as to have a concentration of 1 mol / L. PEG has an average molecular weight of 400, 60
PE of 0, 1000, 2000, 4000
The volume ratio of G to DMC is PEG: DMC = 1: 9, 1:
19 and 1:49.

【0037】(比較例の非水電解液二次電池)PEGの
平均分子量を1000、LiPF6の濃度を1モル/L
とし、非水電解液の組成をPEG:DMC=1:2、
1:99としたこと以外は実施例と同様にして比較例1
及び2の非水電解液二次電池を製造した。また,非水電
解液の組成を、PEG:DMC=1:9とし、LiPF
6の濃度を1モル/Lとし、PEGの平均分子量を20
0、20000としたこと以外は実施例と同様にして比
較例3及び4の非水電解液二次電池を製造した。また、
非水電解液として、エチレンカーボネート(EC)とジ
メチルカーボネート(DMC)の混合溶媒に対してLi
PF6を1モル/Lの濃度となるように添加したものを
用いたこと以外は実施例と同様にして比較例5の非水電
解液二次電池を製造した、尚、ECとDMCの体積比
は、EC:DMC=1:2とした。
(Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery of Comparative Example) The average molecular weight of PEG is 1000 and the concentration of LiPF 6 is 1 mol / L.
And the composition of the non-aqueous electrolyte is PEG: DMC = 1: 2,
Comparative Example 1 as in Example 1 except that the ratio was 1:99.
And non-aqueous electrolyte secondary batteries 2 and 3 were manufactured. The composition of the non-aqueous electrolyte was PEG: DMC = 1: 9, and LiPF
The concentration of 6 was 1 mol / L, and the average molecular weight of PEG was 20.
Non-aqueous electrolyte secondary batteries of Comparative Examples 3 and 4 were produced in the same manner as in the Example except that the amount was set to 0, 20000. Also,
As a non-aqueous electrolyte, Li is mixed with a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC).
A non-aqueous electrolyte secondary battery of Comparative Example 5 was manufactured in the same manner as in Example except that PF 6 was added to have a concentration of 1 mol / L, and the volumes of EC and DMC were measured. The ratio was EC: DMC = 1: 2.

【0038】(放電容量の測定)得られた実施例及び比
較例の非水電解液二次電池に対して、充放電サイクル試
験を行い、5サイクル目の放電容量を測定した。充電
は、電流1/3Cで電圧が4.2Vになるまで定電流充
電した後に、4.2Vで3時間の定電圧充電を行うこと
し、放電は電流1/3Cで電圧が3.3Vになるまで定
電流放電を行うこととした。結果を表1に示す。
(Measurement of Discharge Capacity) A charging / discharging cycle test was conducted on the obtained non-aqueous electrolyte secondary batteries of Examples and Comparative Examples to measure the discharge capacity at the fifth cycle. Charging is performed by constant current charging at a current of 1 / 3C until the voltage becomes 4.2V, and then constant voltage charging at 4.2V for 3 hours, and discharging is performed at a current of 1 / 3C and a voltage of 3.3V. It was decided to carry out constant current discharge until that time. The results are shown in Table 1.

【0039】(釘刺し試験)更に、実施例及び比較例の
非水電解液二次電池を満充電状態とし、これらの電池に
対して直径2mm、長さ50mmの釘を打ち込むことに
よって釘刺し試験を行い、電池表面の最高到達温度を測
定した。結果を表1に併せて示す。
(Nail Penetration Test) Further, the non-aqueous electrolyte secondary batteries of Examples and Comparative Examples were fully charged, and nails of 2 mm in diameter and 50 mm in length were driven into these batteries to conduct a nail penetration test. Then, the maximum temperature reached on the surface of the battery was measured. The results are also shown in Table 1.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】(評価)まず、放電容量については、表1
に示すように、実施例1〜実施例15の電池はいずれ
も、比較例5(従来の組成の電解液を用いた電池)とほ
ぼ同程度の放電容量を示しており、表1に示した体積比
及び平均分子量の範囲内であれば、従来の非水電解液二
次電池(比較例5)とほぼ同程度の放電容量を示すこと
が分かる。なお、PEGの平均分子量が1000〜40
00のものは単独では常温で固体だが、DMCに溶解す
るために非水電解液全体が液状となった。一方、比較例
1では、PEG:DMCが最適範囲から外れているた
め、電解液の粘度が高くなり、イオンの移動度が低下し
た為に,放電容量が低下したものと思われる。更に比較
例2では、PEG:DMCが最適範囲から外れているた
め、電解液のイオン伝導度が低下し,放電容量が低下し
たものと思われる。更に比較例3では,PEGの平均分
子量が400以下であるため,負極表面におけるPEG
の分解反応量が多く、このため放電容量が低下したもの
と思われる。更に比較例4では,PEGの平均分子量が
4000を超えているため、DMCへの溶解性が低下し
て,均一な電解液を調整することが出来なかった。
(Evaluation) First, the discharge capacity is shown in Table 1.
As shown in Table 1, all of the batteries of Examples 1 to 15 showed almost the same discharge capacity as that of Comparative Example 5 (batteries using the electrolytic solution of the conventional composition), and are shown in Table 1. It can be seen that within the ranges of the volume ratio and the average molecular weight, the discharge capacity is almost the same as that of the conventional non-aqueous electrolyte secondary battery (Comparative Example 5). The average molecular weight of PEG is 1000 to 40.
Although No. 00 was solid at room temperature by itself, the whole non-aqueous electrolyte became liquid because it was dissolved in DMC. On the other hand, in Comparative Example 1, PEG: DMC is out of the optimum range, so that the viscosity of the electrolytic solution is increased and the mobility of ions is decreased, and thus the discharge capacity is considered to be decreased. Further, in Comparative Example 2, PEG: DMC is out of the optimum range, so it is considered that the ionic conductivity of the electrolytic solution is lowered and the discharge capacity is lowered. Furthermore, in Comparative Example 3, since the average molecular weight of PEG is 400 or less, the PEG on the negative electrode surface is
It is considered that the discharge reaction capacity was decreased because of the large amount of decomposition reaction of. Further, in Comparative Example 4, since the average molecular weight of PEG exceeds 4000, the solubility in DMC is reduced, and it is not possible to prepare a uniform electrolytic solution.

【0042】次に釘刺し時の電池の表面温度について
は、表1に示すように、実施例1〜実施例15の電池は
いずれも、表面温度が100℃以下になっており、釘刺
しにより正、負極が短絡した場合でも電池の温度が低く
保たれていることがわかる。一方、比較例5では、表面
温度が最高で330℃程度まで上昇し、相当量のECの
分解反応が生じていると思われる。また比較例3では、
表面温度が75℃程度までしか上昇していないが,これ
は,PEGの濃度が最適範囲より低く、電池の内部抵抗
が高いため,充電レベルが低い為に,電池温度が低く保
たれたものと思われる。
As for the surface temperature of the batteries when nailed, as shown in Table 1, all of the batteries of Examples 1 to 15 had a surface temperature of 100 ° C. or less. It can be seen that the battery temperature is kept low even when the positive and negative electrodes are short-circuited. On the other hand, in Comparative Example 5, the surface temperature rises to a maximum of about 330 ° C., and it is considered that a considerable amount of EC decomposition reaction has occurred. In Comparative Example 3,
The surface temperature has risen only up to about 75 ° C. This is because the concentration of PEG is lower than the optimum range and the internal resistance of the battery is high, so the battery level is kept low because the charge level is low. Seem.

【0043】以上により、実施例1〜実施例15の非水
電解液二次電池では、放電容量が従来の非水電解液二次
電池とほぼ同等であり、しかも釘刺し時の温度が低く保
たれており、総合的にすぐれた特性を示すことが分か
る。特に、PEGとDMCとの体積比が1:9のように
PEG比が低い場合でも放電特性と温度抑制効果が良好
になっており、PEG比が相当に低い場合でも良好な特
性を示すことが分かる。
As described above, the non-aqueous electrolyte secondary batteries of Examples 1 to 15 have almost the same discharge capacity as the conventional non-aqueous electrolyte secondary batteries, and the temperature at the time of nail penetration is kept low. It can be seen that it is dripping and shows excellent characteristics overall. In particular, even when the volume ratio of PEG to DMC is as low as 1: 9, the discharge characteristics and the temperature suppressing effect are good, and even when the PEG ratio is considerably low, good characteristics can be exhibited. I understand.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
非水電解液二次電池によれば、非水電解液に液状のポリ
エーテルを含み、このポリエーテルは熱安定性が高く、
正極と負極が短絡して電池内部の温度が上昇した場合で
も熱分解するおそれがないので、電池の温度上昇が促進
されることがなく、電池の温度を低く抑えることができ
る。
As described in detail above, according to the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the non-aqueous electrolyte contains a liquid polyether, and the polyether has high thermal stability.
Even if the positive electrode and the negative electrode are short-circuited and the temperature inside the battery rises, there is no risk of thermal decomposition, so the temperature rise of the battery is not promoted, and the temperature of the battery can be kept low.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施形態である非水電解質二次電池
の一例を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示す非水電解質二次電池の要部を示す
斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a main part of the non-aqueous electrolyte secondary battery shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 非水電解液二次電池 2 正極電極(正極) 2a 正極集電体 2b 正極電極膜 3 負極電極(負極) 3a 負極集電体 3b 負極電極膜 4 セパレータ 5 電池ケース 6 封口板 1 Non-aqueous electrolyte secondary battery 2 Positive electrode (positive electrode) 2a Positive electrode current collector 2b Positive electrode film 3 Negative electrode (negative electrode) 3a Negative electrode current collector 3b Negative electrode film 4 separator 5 battery case 6 sealing plate

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶質及び液状のポリエーテルを少なくと
も含有する非水電解液と、正極及び負極とを具備してな
ることを特徴とする非水電解液二次電池。
1. A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a non-aqueous electrolyte containing at least a solute and a liquid polyether, and a positive electrode and a negative electrode.
【請求項2】 溶質及び液状のポリエーテル並びに該ポ
リエーテルに対して相溶性を示す非水溶媒を少なくとも
含有する非水電解液と、正極及び負極とを具備してなる
ことを特徴とする非水電解液二次電池。
2. A non-aqueous electrolytic solution containing at least a solute and a liquid polyether and a non-aqueous solvent having compatibility with the polyether, and a positive electrode and a negative electrode. Water electrolyte secondary battery.
【請求項3】 前記ポリエーテルが、下記[化1]に示
す組成式で表されるものであることを特徴とする請求項
1または請求項2に記載の非水電解液二次電池。ただ
し、[化1]中、nは2〜4の範囲であり、mは3〜9
0の範囲である。 【化1】
3. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the polyether is represented by the composition formula shown in the following [Chemical formula 1]. However, in [Chemical formula 1], n is in the range of 2 to 4, and m is 3 to 9
The range is 0. [Chemical 1]
【請求項4】 前記ポリエーテルがポリエチレングリコ
ール若しくはポリプロピレングリコールのいずれか一方
又は両方であることを特徴とする請求項1乃至請求項3
のいずれかに記載の非水電解液二次電池。
4. The method according to claim 1, wherein the polyether is one or both of polyethylene glycol and polypropylene glycol.
The non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of 1.
【請求項5】 前記ポリエーテルの平均分子量が400
以上4000以下の範囲であることを特徴とする請求項
1乃至請求項4のいずれかに記載の非水電解液二次電
池。
5. The average molecular weight of the polyether is 400.
It is the above-mentioned 4000 or less range, The non-aqueous electrolyte secondary battery in any one of Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned.
【請求項6】 前記非水溶媒が、鎖状炭酸エステルであ
ることを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれかに
記載の非水電解液二次電池。
6. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 2, wherein the non-aqueous solvent is a chain carbonic acid ester.
【請求項7】 前記ポリエーテルと前記非水溶媒との体
積比が、ポリエーテル:非水溶媒=1:9〜1:49の
範囲であることを特徴とする請求項2乃至請求項6のい
ずれかに記載の非水電解液二次電池。
7. The volume ratio of the polyether to the non-aqueous solvent is in the range of polyether: non-aqueous solvent = 1: 9 to 1:49, according to any one of claims 2 to 6. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims.
【請求項8】 溶質と液状のポリエーテルとを含む具備
してなることを特徴とする非水電解液。
8. A nonaqueous electrolytic solution comprising a solute and a liquid polyether.
【請求項9】 溶質と液状のポリエーテルと該ポリエー
テルに対して相溶性を示す非水溶媒とを具備してなるこ
とを特徴とする非水電解液。
9. A non-aqueous electrolytic solution comprising a solute, a liquid polyether, and a non-aqueous solvent having compatibility with the polyether.
【請求項10】 前記ポリエーテルが、下記[化2]に
示す組成式で表されるものであることを特徴とする請求
項8または請求項9に記載の非水電解液。ただし、[化
2]中、nは2〜4の範囲であり、mは3〜90の範囲
である。 【化2】
10. The non-aqueous electrolyte according to claim 8, wherein the polyether is represented by the composition formula shown in the following [Chemical formula 2]. However, in [Chemical Formula 2], n is in the range of 2 to 4, and m is in the range of 3 to 90. [Chemical 2]
【請求項11】 前記ポリエーテルの平均分子量が40
0以上4000以下の範囲であることを特徴とする請求
項8乃至請求項10のいずれかに記載の非水電解液。
11. The polyether has an average molecular weight of 40.
The range of 0 or more and 4000 or less is the nonaqueous electrolytic solution according to any one of claims 8 to 10.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2642578A4 (en) * 2010-11-18 2015-11-25 Hitachi Automotive Systems Ltd Organic electrolyte secondary battery
EP2755273A3 (en) * 2013-01-11 2015-12-02 Politechnika Warszawska Mixtures of organic solvents, particularly for galvanic cells, and electrolytes for galvanic cells comprising said mixtures
CN111864196A (en) * 2019-04-30 2020-10-30 Sk新技术株式会社 Lithium secondary battery

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