JP2005032715A - Lithium ion secondary battery and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,リチウムイオンの吸蔵・放出を利用したリチウムイオン二次電池に関する。 The present invention relates to a lithium ion secondary battery using insertion / extraction of lithium ions.
従来より,リチウムイオンの吸蔵・放出を利用したリチウムイオン二次電池は,高電圧でエネルギー密度が高いことから,パソコン,携帯電話等の携帯情報端末等を中心に情報機器,通信機器の分野で実用が進み,広く一般に普及するに至っている。また他の分野では,環境問題及び資源問題から電気自動車の開発が急がれる中,リチウムイオン二次電池を電気自動車用の電源として用いることが検討されている。 Conventionally, lithium ion secondary batteries that use lithium ion storage / release have high voltage and high energy density. Therefore, in the field of information equipment and communication equipment, mainly personal information terminals such as personal computers and mobile phones. Practical use has progressed and it has become widely popular. In other fields, the development of electric vehicles is urgently required due to environmental problems and resource issues, and the use of lithium ion secondary batteries as power sources for electric vehicles is being studied.
リチウムイオン二次電池は,正極と,負極と,これらの正極及び負極間でリチウムイオンを移動させる非水電解液とを主要な構成として有している。
上記リチウムイオン二次電池の負極としては,例えばLi金属やLi合金等を負極活物質として用いたものが用いられていた。ところが,負極活物質にLi金属やLi合金等を用いたリチウムイオン二次電池は,充放電を繰り返し行うことにより,Liからなる樹枝状の析出物(デンドライト)が生成しやすくなる。そのため,充放電を繰り返し行うことにより,充放電容量が低下したり,デンドライトの成長により内部短絡を引き起したりするおそれがあった。
A lithium ion secondary battery has a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte that moves lithium ions between the positive electrode and the negative electrode as main components.
As the negative electrode of the lithium ion secondary battery, for example, one using Li metal, Li alloy or the like as the negative electrode active material has been used. However, a lithium ion secondary battery using Li metal, Li alloy, or the like as the negative electrode active material is likely to generate dendritic precipitates (dendrites) composed of Li by repeatedly performing charge and discharge. For this reason, repeated charge / discharge could reduce the charge / discharge capacity or cause an internal short circuit due to dendrite growth.
そこで,負極活物質に黒鉛等の炭素材を用いたリチウムイオン二次電池が開発されている(特許文献1及び特許文献2参照)。
このように負極活物質に炭素材を用いたリチウムイオン二次電池においては,炭素材の層状構造にリチウムイオンが挿入・脱離するため,上記のような問題がおこりにくい。
Accordingly, lithium ion secondary batteries using a carbon material such as graphite as a negative electrode active material have been developed (see
As described above, in a lithium ion secondary battery using a carbon material as the negative electrode active material, lithium ions are inserted into and desorbed from the layered structure of the carbon material, and thus the above-described problems are unlikely to occur.
しかしながら,上記のように負極活物質に炭素材を用いたリチウムイオン二次電池においては,充電時にリチウムイオンが炭素の層間に入るときに,炭素と電解液とが副反応を起こして負極に高抵抗な被膜を形成するという問題があった。特に,60℃程度の高温の環境下においては被膜の形成が起こりやすく,充放電を繰り返し行うことに伴って内部抵抗が上昇し,出力が劣化するという問題があった。 However, in the lithium ion secondary battery using a carbon material as the negative electrode active material as described above, when lithium ions enter the carbon layer during charging, carbon and the electrolyte cause a side reaction, and the negative electrode is highly charged. There was a problem of forming a resistive film. In particular, the formation of a film is likely to occur in a high temperature environment of about 60 ° C., and there is a problem that the internal resistance increases with repeated charging and discharging, and the output deteriorates.
本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので,高出力で、高温での充放電サイクル特性に優れたリチウムイオン二次電池及びその製造方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a lithium ion secondary battery having high output and excellent charge / discharge cycle characteristics at high temperature and a method for producing the same.
第1の発明は,リチウムと遷移金属とを含有する酸化物又はポリアニオン系化合物を正極活物質の主成分として含有する正極と,炭素材料を負極活物質として含有する負極と,有機溶媒に電解質を溶解してなる非水電解液とを有するリチウムイオン二次電池において,
上記非水電解液には,添加剤として下記の一般式(1)で表される化合物が添加されており,
上記負極には,上記リチウムイオン二次電池を少なくとも一回以上充電させることにより,上記添加剤のすべてもしくは一部を分解させて上記負極又は/及び上記負極活物質の表面に被覆物を形成してなることを特徴とするリチウムイオン二次電池にある(請求項1)。
In the non-aqueous electrolyte, a compound represented by the following general formula (1) is added as an additive,
The negative electrode is charged with the lithium ion secondary battery at least once to decompose all or part of the additive to form a coating on the surface of the negative electrode and / or the negative electrode active material. The lithium ion secondary battery is characterized in that (Claim 1).
次に,上記第1の発明の作用効果につき説明する。
上記リチウムイオン二次電池においては,上記のように,負極活物質に炭素材料を用いると共に,上記非水電解液中に上記電解質と共に上記一般式で表される化合物が添加剤として添加されている。また,上記負極には,上記リチウムイオン二次電池を少なくとも一回以上充電させることにより,上記添加剤のすべてもしくは一部を分解させて上記負極又は/及び上記負極活物質の表面を被覆するよう形成した被覆物を有している。
Next, the function and effect of the first invention will be described.
In the lithium ion secondary battery, as described above, a carbon material is used for the negative electrode active material, and the compound represented by the above general formula is added as an additive together with the electrolyte in the non-aqueous electrolyte. . Further, the negative electrode may be charged at least once with the lithium ion secondary battery to decompose all or part of the additive to cover the surface of the negative electrode and / or the negative electrode active material. It has a coating formed.
上記被覆物は,低抵抗でかつ安定であり,上記のように負極又は/及び上記負極活物質の表面を被覆している。そのため,上記リチウムイオン二次電池においては、リチウムイオンの吸蔵・放出がスムーズに行われ、正極又は/及び負極の表面や上記正極活物質又は/及び負極活物質の表面と、電解液との界面抵抗が低減し、幅広い温度範囲で電池の初期出力を向上できる。特に、低温では電解液の抵抗が高くなるために、出力の向上はより顕著になる。
また、上記被覆物は,非水電解液中の電解質の分解等によって起こる,負極上での高抵抗な被膜の形成を抑制することができる。それ故,上記リチウムイオン二次電池の内部抵抗の上昇を抑制し,サイクル特性の低下を抑制することができる。
上記被覆物は,上記負極又は/及び上記負極活物質の表面だけでなく,上記正極又は/及び上記正極活物質の表面にも形成されうる。
The coating is low in resistance and stable, and covers the surface of the negative electrode and / or the negative electrode active material as described above. Therefore, in the lithium ion secondary battery, the insertion and extraction of lithium ions is performed smoothly, and the interface between the surface of the positive electrode or / and the negative electrode, the surface of the positive electrode active material or / and the negative electrode active material, and the electrolytic solution. The resistance is reduced and the initial output of the battery can be improved over a wide temperature range. In particular, since the resistance of the electrolytic solution increases at low temperatures, the improvement in output becomes more remarkable.
Moreover, the said covering can suppress formation of the highly resistant film on a negative electrode which occurs by decomposition | disassembly of the electrolyte in a non-aqueous electrolyte, etc. Therefore, an increase in internal resistance of the lithium ion secondary battery can be suppressed, and a decrease in cycle characteristics can be suppressed.
The coating may be formed not only on the surface of the negative electrode and / or the negative electrode active material, but also on the surface of the positive electrode or / and the positive electrode active material.
また,上記した高抵抗な被膜の形成は,上記リチウムイオン二次電池を例えば60℃という高温環境下で使用したとき等に特に起こりやすく,サイクル特性を低下させる。
上記第1の発明のリチウムイオン二次電池においては,上記被覆物が高抵抗な被膜の形成を防止することができるため,例えば60℃という高温環境下での使用においても,優れたサイクル特性を発揮することができる。
例えばすでに実用化されているLiPF6を支持塩に用いた電解液を用いた場合には、加水分解によってHFが生じるおそれがある。このHFは、例えば60℃、4.1V等という環境下において、例えばAl等からなる集電体を腐食するおそれがある。その結果、抵抗が上昇し、電池特性が劣化してしまうおそれがある。
これに対し、上記リチウムイオン二次電池においては、上記非水電解液に,上記一般式で表される化合物が添加されているため、加水分解してもHFが発生しない。そのため、上記リチウムイオン二次電池は優れた耐久性を発揮することができる。
The formation of the high-resistance film is particularly likely to occur when the lithium ion secondary battery is used in a high temperature environment of, for example, 60 ° C., and deteriorates cycle characteristics.
In the lithium ion secondary battery according to the first aspect of the invention, since the coating can prevent the formation of a high-resistance film, excellent cycle characteristics can be obtained even when used in a high temperature environment of 60 ° C., for example. It can be demonstrated.
For example, when an electrolytic solution using LiPF 6 that has already been put into practical use as a supporting salt is used, HF may be generated by hydrolysis. This HF may corrode a current collector made of, for example, Al under an environment of, for example, 60 ° C. and 4.1 V. As a result, the resistance increases and the battery characteristics may be deteriorated.
On the other hand, in the lithium ion secondary battery, since the compound represented by the above general formula is added to the non-aqueous electrolyte, HF is not generated even when hydrolyzed. Therefore, the lithium ion secondary battery can exhibit excellent durability.
このように,上記第1の発明によれば,高温での充放電サイクル特性に優れたリチウムイオン二次電池を提供することができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a lithium ion secondary battery having excellent charge / discharge cycle characteristics at high temperatures.
第2の発明は,電池ケース内に正極と,負極と,非水電解液とを配置してリチウムイオン二次電池を製造する方法において,
有機溶媒に電解質と下記の一般式(1)で表される化合物とを溶解して上記非水電解液を作製する電解液準備工程と,
リチウムと遷移金属とを含有する酸化物又はポリアニオン系化合物を正極活物質の主成分として含有する上記正極と,炭素材料を負極活物質として含有する上記負極と,上記非水電解液とを上記電池ケース内に配置する組立工程と,
上記リチウムイオン二次電池を少なくとも一回以上充電することにより,上記添加剤のすべてもしくは一部を分解させて上記負極又は/及び上記負極活物質の表面を被覆する被覆物を形成させる充電工程とを有することを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法にある(請求項8)。
An electrolyte solution preparing step for preparing the non-aqueous electrolyte solution by dissolving an electrolyte and a compound represented by the following general formula (1) in an organic solvent;
The battery including the positive electrode containing an oxide or polyanionic compound containing lithium and a transition metal as a main component of a positive electrode active material, the negative electrode containing a carbon material as a negative electrode active material, and the non-aqueous electrolyte. An assembly process to be placed in the case;
A charging step in which the lithium ion secondary battery is charged at least once to decompose all or part of the additive to form a coating covering the surface of the negative electrode and / or the negative electrode active material; The present invention resides in a method for manufacturing a lithium ion secondary battery.
次に,上記第2の発明の作用効果につき説明する。
上記リチウムイオン二次電池の製造方法においては,上記電解液準備工程と,上記組立工程と,上記充電工程とを有する。そして,上記充電工程においては,上記リチウムイオン二次電池を少なくとも一回以上充電することにより,上記添加剤のすべてもしくは一部を分解させ,上記被覆物を上記負極又は/及び上記負極活物質の表面に形成させている。
Next, the function and effect of the second invention will be described.
The method for manufacturing a lithium ion secondary battery includes the electrolytic solution preparation step, the assembly step, and the charging step. In the charging step, the lithium ion secondary battery is charged at least once, so that all or part of the additive is decomposed, and the coating is made of the negative electrode and / or the negative electrode active material. It is formed on the surface.
このようにして生じた上記被覆物は,低抵抗でかつ安定であり,上記のように,負極又は及び負極活物質を被覆している。そのため,上記リチウムイオン二次電池においては、リチウムイオンの吸蔵・放出がスムーズに行われ、正極又は/及び負極の表面や上記正極活物質又は/及び負極活物質の表面と、電解液との界面抵抗が低減し、幅広い温度範囲で電池の初期出力を向上できる。また、上記被覆物は,上記非水電解液中の電解質の分解等によって起こる負極上での高抵抗な被膜の形成を抑制することができる。そのため,上記リチウムイオン二次電池の内部抵抗の上昇を抑制し,サイクル特性の低下を抑制することができる。
上記被覆物は,上記負極又は/及び上記負極活物質の表面だけでなく,上記正極又は/及び上記正極活物質の表面にも形成されうる。
The coating thus produced has a low resistance and is stable, and covers the negative electrode or the negative electrode active material as described above. Therefore, in the lithium ion secondary battery, the insertion and extraction of lithium ions is performed smoothly, and the interface between the surface of the positive electrode or / and the negative electrode, the surface of the positive electrode active material or / and the negative electrode active material, and the electrolytic solution. The resistance is reduced and the initial output of the battery can be improved over a wide temperature range. In addition, the coating can suppress the formation of a high-resistance film on the negative electrode caused by decomposition of the electrolyte in the non-aqueous electrolyte. Therefore, it is possible to suppress an increase in internal resistance of the lithium ion secondary battery and suppress a decrease in cycle characteristics.
The coating may be formed not only on the surface of the negative electrode and / or the negative electrode active material, but also on the surface of the positive electrode or / and the positive electrode active material.
また,上記した高抵抗な被膜の形成は,上記リチウムイオン二次電池を例えば60℃という高温環境下で使用したとき等に特に起こりやすく,サイクル特性を低下させる。
上記第2の発明の製造方法により得られる上記リチウムイオン二次電池においては,上記被覆物が高抵抗な被膜の形成を抑制することができるため,例えば60℃という高温環境下での使用においても,優れたサイクル特性を発揮することができる。
The formation of the high-resistance film is particularly likely to occur when the lithium ion secondary battery is used in a high temperature environment of, for example, 60 ° C., and deteriorates cycle characteristics.
In the lithium ion secondary battery obtained by the manufacturing method of the second invention, since the coating can suppress the formation of a high-resistance film, it can be used even in a high temperature environment of, for example, 60 ° C. , Excellent cycle characteristics can be demonstrated.
このように,上記第2の発明によれば,高出力で、高温での充放電サイクル特性に優れたリチウムイオン二次電池の製造方法を提供することができる。 Thus, according to the said 2nd invention, the manufacturing method of the lithium ion secondary battery excellent in the charge / discharge cycle characteristic in high output and high temperature can be provided.
上記第1の発明(請求項1)のリチウムイオン二次電池においては,上記添加剤として,上記一般式(1)で表される化合物が上記非水電解液中に添加されている。また,上記第2の発明(請求項9)の製造方法においては,上記電解液準備工程において,上記添加剤として,上記一般式(1)で表される化合物を有機溶媒に溶解する。
このような添加剤の具体的な例を次に示す。
In the lithium ion secondary battery of the first invention (invention 1), the compound represented by the general formula (1) is added to the non-aqueous electrolyte as the additive. In the production method of the second invention (invention 9), the compound represented by the general formula (1) is dissolved in an organic solvent as the additive in the electrolytic solution preparation step.
Specific examples of such additives are shown below.
上記の例では,上記一般式(1)におけるAa+がリチウムイオンであるものを挙げているが,リチウムイオン以外のカチオンとして,例えばナトリウムイオン,カリウムイオン,マグネシウムイオン,カルシウムイオン,バリウムイオン,セシウムイオン,銀イオン,亜鉛イオン,銅イオン,コバルトイオン,鉄イオン,ニッケルイオン,マンガンイオン,チタンイオン,鉛イオン,クロムイオン,バナジウムイオン,ルテニウムイオン,イットリウムイオン,ランタノイドイオン,アクチノイドイオン,テトラブチルアンモニウムイオン,テトラエチルアンモニウムイオン,テトラメチルアンモニウムイオン,トリエチルメチルアンモニウムイオン,トリエチルアンモニウムイオン,ピリジニウムイオン,イミダゾリウムイオン,プロトン,テトラエチルホスホニウムイオン,テトラメチルホスホニウムイオン,テトラフェニルホスホニウムイオン,トリフェニルスルホニウムイオン,トリエチルスルホニウムイオン等が挙げられる。 In the above example, A a + in the general formula (1) is a lithium ion, but as a cation other than lithium ion, for example, sodium ion, potassium ion, magnesium ion, calcium ion, barium ion, cesium Ion, silver ion, zinc ion, copper ion, cobalt ion, iron ion, nickel ion, manganese ion, titanium ion, lead ion, chromium ion, vanadium ion, ruthenium ion, yttrium ion, lanthanoid ion, actinoid ion, tetrabutylammonium Ion, tetraethylammonium ion, tetramethylammonium ion, triethylmethylammonium ion, triethylammonium ion, pyridinium ion, imidazolium ion, proton Tetraethyl phosphonium ion, tetramethyl phosphonium ion, tetraphenylphosphonium ion, triphenylsulfonium ion, triethylsulfonium ion and the like.
好ましくは,上記一般式(1)におけるAa+として,リチウムイオン,テトラアルキルアンモニウムイオン,プロトンがよい。 Preferably, A a + in the general formula (1) is a lithium ion, a tetraalkylammonium ion, or a proton.
また,上記一般式(1)において,Aa+のカチオンの価数aは1〜3である。aが3より大きい場合には,上記添加剤の結晶格子エネルギーが大きくなるため,上記有機溶媒に溶解するのが困難になる。そのため,最も好ましくはa=1である。このようなカチオンAa+としては,リチウムイオン,テトラアルキルアンモニウムイオン,プロトンがある。
また,同様にアニオンの価数bも1〜3であり,b=1が最も好ましい。
また,カチオンとアニオンの比を表す定数pは,両者の価数の比b/aにより必然的に決まってくる。
In the general formula (1), the valence a of A a + cation is 1-3. When a is larger than 3, the crystal lattice energy of the additive increases, so that it becomes difficult to dissolve in the organic solvent. Therefore, most preferably a = 1. Such cations A a + include lithium ions, tetraalkylammonium ions, and protons.
Similarly, the valence b of the anion is 1 to 3, and b = 1 is most preferable.
In addition, the constant p representing the ratio of cation to anion is inevitably determined by the valence ratio b / a of both.
上記添加剤は,イオン性金属錯体構造をとっており,その中心となるMは,遷移金属,周期律表のIII族,IV族,又はV族元素から選ばれる。
好ましくは,上記一般式(1)中のMは,Al,B,V,Ti,Si,Zr,Ge,Sn,Cu,Y,Zn,Ga,Nb,Ta,Bi,P,As,Sc,Hf,またはSbのいずれかであることがよい(請求項3及び請求項11)。
この場合には,上記添加剤の合成が容易となる。
The additive has an ionic metal complex structure, and the central M is selected from a transition metal, a group III, group IV, or group V element of the periodic table.
Preferably, M in the general formula (1) is Al, B, V, Ti, Si, Zr, Ge, Sn, Cu, Y, Zn, Ga, Nb, Ta, Bi, P, As, Sc, It may be either Hf or Sb (claims 3 and 11).
In this case, the additive can be easily synthesized.
より好ましくは,上記一般式(1)中のMは,Al,B,又はPがよい。この場合には,上記添加剤の合成が容易になることに加えて,上記添加剤の毒性が低くなり,また製造コストが低くなるという効果を得ることができる。 More preferably, M in the general formula (1) is Al, B, or P. In this case, in addition to facilitating the synthesis of the additive, it is possible to obtain effects that the toxicity of the additive is reduced and the manufacturing cost is reduced.
次に,上記添加剤(イオン性金属錯体)の配位子の部分について説明する。以下,ここでは上記一般式(1)において,Mに結合している有機又は無機の部分を配位子とよぶ。 Next, the ligand part of the additive (ionic metal complex) will be described. Hereinafter, in the above general formula (1), an organic or inorganic part bonded to M is referred to as a ligand.
一般式(1)中のR1は,C1〜C10のアルキレン,C1〜C10のハロゲン化アルキレン,C6〜C20のアリーレン,又はC6〜C20のハロゲン化アリーレンから選ばれるものよりなる。これらのアルキレン及びアリーレンはその構造中に置換基,ヘテロ原子を持ってもよい。具体的には,アルキレン及びアリーレン上の水素の代わりに,ハロゲン,鎖状又は環状のアルキル基,アリール基,アルケニル基アルコキシ基,アリーロキシ基,スルホニル基,アミノ基,シアノ基,カルボニル基,アシル基,アミド基,水酸基,また,アルキレン及びアリーレン上の炭素の代わりに,窒素,硫黄,酸素が導入された構造等を挙げることができる。
さらには,R1が複数存在する場合(q=1,m=2〜4の場合)には,それぞれが結合してもよく,例えばエチレンジアミン四酢酸のような配位子を挙げることができる。
R 1 in the general formula (1) is selected from C 1 to C 10 alkylene, C 1 to C 10 halogenated alkylene, C 6 to C 20 arylene, or C 6 to C 20 halogenated arylene. It consists of things. These alkylene and arylene may have a substituent or a hetero atom in the structure. Specifically, instead of hydrogen on alkylene and arylene, halogen, chain or cyclic alkyl group, aryl group, alkenyl group alkoxy group, aryloxy group, sulfonyl group, amino group, cyano group, carbonyl group, acyl group , An amide group, a hydroxyl group, and a structure in which nitrogen, sulfur, or oxygen is introduced in place of carbon on alkylene and arylene.
Further, when a plurality of R 1 are present (when q = 1, m = 2 to 4), each may be bonded, and examples thereof include a ligand such as ethylenediaminetetraacetic acid.
R2は,ハロゲン,C1〜C10のアルキル,C1〜C10のハロゲン化アルキル,C6〜C20のアリール,C6〜C20のハロゲン化アリール,又はX3R3から選ばれるものよりなる。これらもR1と同様に,アルキル及びアリールはその構造中に置換基,ヘテロ原子を持ってもよく,またR2が複数個存在する場合(n=2〜8の場合)R2はそれぞれが結合して環を形成してもよい。
好ましくは,R2としては,電子吸引性の基がよく,特にフッ素がよい。この場合には,上記添加剤の溶解度や解離度が向上し,これに伴ってイオン伝導度が向上するという効果を得ることができる。さらにこの場合には,耐酸化性が向上し,これにより副反応の発生を防止することができる。
R 2 is selected from halogen, C 1 -C 10 alkyl, C 1 -C 10 alkyl halide, C 6 -C 20 aryl, C 6 -C 20 aryl halide, or X 3 R 3 It consists of things. Similarly to R 1 , alkyl and aryl may have a substituent or a heteroatom in the structure, and when there are a plurality of R 2 (when n = 2 to 8), each R 2 is They may combine to form a ring.
Preferably, R 2 is preferably an electron-withdrawing group, particularly fluorine. In this case, the solubility and dissociation degree of the additive can be improved, and the ion conductivity can be improved accordingly. Furthermore, in this case, the oxidation resistance is improved, thereby preventing the occurrence of side reactions.
X1,X2,X3は,それぞれ独立で,O,S,又はNR4であり,これらのヘテロ原子を介して配位子がMに結合する。ここで,O,S,N以外で結合することが,不可能ではないが,合成上非常に煩雑なものとなる。上記一般式(1)で表される化合物の特徴として,同一の配位子内におけるX1とX2によるMとの結合があり,これらの配位子はMとキレート構造を形成している。この配位子中の定数qは,0又は1である。q=0の場合には,キレートリングが五員環となり,上記添加剤の錯体構造が安定化する。そのため,この場合には,上記添加剤が上記被覆物の形成以外の副反応を起こすことを防止することができる。 X 1 , X 2 , and X 3 are each independently O, S, or NR 4 , and the ligand is bonded to M through these heteroatoms. Here, it is not impossible to combine other than O, S, and N, but it becomes very complicated in synthesis. As a feature of the compound represented by the general formula (1), there is binding to M by X 1 and X 2 in the same in the ligand, these ligands form a M and chelate structure . The constant q in this ligand is 0 or 1. When q = 0, the chelate ring becomes a five-membered ring, and the complex structure of the additive is stabilized. Therefore, in this case, it is possible to prevent the additive from causing a side reaction other than the formation of the coating.
R3,R4は,それぞれが独立で,水素,C1〜C10のアルキル,C1〜C10のハロゲン化アルキル,C6〜C20のアリール,C6〜C20のハロゲン化アリールであり,これらのアルキル及びアリールはその構造中に置換基,ヘテロ原子を持ってもよく,またR3,R4が複数個存在する場合には,それぞれが結合して環を形成してもよい。 R 3 and R 4 are each independently hydrogen, C 1 -C 10 alkyl, C 1 -C 10 alkyl halide, C 6 -C 20 aryl, C 6 -C 20 aryl halide. Yes, these alkyls and aryls may have a substituent or a heteroatom in the structure, and when a plurality of R 3 and R 4 are present, they may combine to form a ring. .
また,上述した配位子の数に関係する定数m及びnは,中心のMの種類によって決まってくるものであるが,mは1〜4,nは1〜8である。
また、上述のR1,R2,R3,R4において、C1〜C10は炭素数が1〜10であることを示し、C6〜C20は炭素数が6〜20であることを示す。
The constants m and n related to the number of ligands described above are determined by the type of M at the center, where m is 1 to 4 and n is 1 to 8.
In R 1, R 2, R 3 ,
また,上記添加剤の合成方法としては,例えば次の式(2)に示した化学式の化合物の場合には,非水溶媒中でLiBF4と2倍モルのリチウムアルコキシドを反応させた後,シュウ酸を添加して,ホウ素に結合しているアルコキシドをシュウ酸で置換する方法等がある。 As a method for synthesizing the additive, for example, in the case of a compound having the chemical formula shown in the following formula (2), LiBF 4 and 2-fold moles of lithium alkoxide are reacted in a non-aqueous solvent, followed by There is a method of replacing an alkoxide bonded to boron with oxalic acid by adding an acid.
次に,上記第1の発明において,上記リチウムイオン二次電池は,該リチウムイオン二次電池を少なくとも一回以上充電させることにより,上記添加剤のすべてもしくは一部を分解させると共に,上記負極又は/及び上記負極活物質の表面に被覆させてなる被覆物を有している。
また,上記第2の発明においては,上記リチウムイオン二次電池を少なくとも一回以上充電することにより,上記添加剤のすべてもしくは一部を分解させて,上記負極又は/及び上記負極活物質の表面を被覆する被覆物を形成させる(充電工程)。
Next, in the first aspect of the invention, the lithium ion secondary battery decomposes all or part of the additive by charging the lithium ion secondary battery at least once, and the negative electrode or / And a coating formed by coating the surface of the negative electrode active material.
In the second aspect of the invention, by charging the lithium ion secondary battery at least once, all or part of the additive is decomposed and the surface of the negative electrode and / or the negative electrode active material is decomposed. To form a coating for charging (charging step).
上記被覆物は,例えばX線光電子分光分析(XPS)やIR分析等により検出することができる。 The coating can be detected by, for example, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) or IR analysis.
次に,上記第1及び第2発明において,上記リチウムイオン二次電池は,上記正極及び負極と,これらの正極と負極との間に狭装されるセパレータと,正極と負極との間でリチウムを移動させる上記非水電解液などを主要構成要素として構成することができる。 Next, in the first and second inventions, the lithium ion secondary battery includes a positive electrode and a negative electrode, a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, and a lithium ion between the positive electrode and the negative electrode. The non-aqueous electrolyte etc. that move can be configured as a main component.
正極は,例えば上記正極活物質に導電材及び結着剤を混合し,適当な溶剤を加えてペースト状の正極合材としたものを,アルミニウム,ステンレスなどの金属箔性の集電体の表面に塗布乾燥し,必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成することができる。 For example, the positive electrode is made by mixing a conductive material and a binder with the above positive electrode active material and adding a suitable solvent to form a paste-like positive electrode mixture on the surface of a metal foil current collector such as aluminum or stainless steel. It can be applied and dried, and compressed to increase the electrode density as necessary.
上記正極活物質は,リチウムと遷移金属とを含有する酸化物又はポリアニオン系化合物を主成分とする。 The positive electrode active material is mainly composed of an oxide or polyanionic compound containing lithium and a transition metal.
上記リチウムと上記遷移金属Mとを含有する酸化物としては,例えば層状岩塩型構造を有するLiMO2や,スピネル構造を有するLiM2O4,及びこれらのLiもしくは遷移金属Mを他の金属元素で一部置換したもの等がある。 Examples of the oxide containing lithium and the transition metal M include, for example, LiMO 2 having a layered rock salt structure, LiM 2 O 4 having a spinel structure, and these Li or transition metal M with other metal elements. Some have been partially replaced.
また,上記リチウムと上記遷移金属Mとを含有するポリアニオン系化合物としては,例えばLi3M2(SO4)3,Li3M2(WO4)3,Li3M2(MoO4)3,及びLiMPO4等のオリビン構造のリン酸化物等があり,その他にも例えばLi3M2(PO4)3等がある。 Examples of the polyanionic compound containing lithium and the transition metal M include Li 3 M 2 (SO 4 ) 3 , Li 3 M 2 (WO 4 ) 3 , Li 3 M 2 (MoO 4 ) 3 , In addition, there are olivine-structured phosphorus oxides such as LiMPO 4 , and other examples include Li 3 M 2 (PO 4 ) 3 .
また,上記正極活物質は,上記遷移金属MとしてNi,Co,Mn,Fe,Tiから選ばれるいずれか1種以上を含有することが好ましい(請求項7及び請求項14)。
この場合には,上記リチウムイオン二次電池の電位及び充放電容量が高くなるという効果を得ることができる。
Moreover, it is preferable that the said positive electrode active material contains any 1 or more types chosen from Ni, Co, Mn, Fe, and Ti as the said transition metal M (Claim 7 and Claim 14).
In this case, the effect that the potential and charge / discharge capacity of the lithium ion secondary battery are increased can be obtained.
また,上記正極活物質の主成分である酸化物及びポリアニオン系化合物は,上記リチウムと遷移金属の他に,例えばAl,Mg等を含有していてもよい。
この場合には,上記リチウムイオン二次電池の充放電容量が一層向上するという効果を得ることができる。
Moreover, the oxide and polyanionic compound which are the main components of the positive electrode active material may contain, for example, Al, Mg and the like in addition to the lithium and the transition metal.
In this case, the effect that the charge / discharge capacity of the lithium ion secondary battery is further improved can be obtained.
Al及びMg等を含有する酸化物及びポリアニオン系化合物の具体的な例としては,例えば層状岩塩型構造を有するLi(Ni,Co,Al,Mg)O2等がある。 Specific examples of oxides and polyanionic compounds containing Al and Mg include, for example, Li (Ni, Co, Al, Mg) O 2 having a layered rock salt structure.
また,上記導電材は,正極の電気伝導性を確保するためのものであり,例えばカーボンブラック,アセチレンブラック,黒鉛等の炭素物質粉末状体の1種又は2種以上を混合したものを用いることができる。 Further, the conductive material is for ensuring the electrical conductivity of the positive electrode, and for example, a material obtained by mixing one or more of carbon material powders such as carbon black, acetylene black and graphite is used. Can do.
上記結着剤は,活物質粒子及び導電材粒子を繋ぎ止める役割を果たすものであり,例えばポリテトラフルオロエチレン,ポリフッ化ビニリデン,フッ素ゴム等の含フッ素樹脂,或いはポリプロピレン,ポリエチレン等の熱可塑性樹脂等を用いることができる。
これら活物質,導電材,結着剤を分散させる溶剤としては,例えばN−メチル−2−ピロリドン等の有機溶剤を用いることができる。
The binder serves to bind the active material particles and the conductive material particles. For example, a fluorine-containing resin such as polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, or fluororubber, or a thermoplastic resin such as polypropylene or polyethylene. Etc. can be used.
For example, an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone can be used as a solvent for dispersing the active material, the conductive material, and the binder.
次に,負極は,負極活物質である上記炭素材料に結着剤を混合し,適当な溶媒を加えてペースト状にした負極合材を,銅等の金属箔集電体の表面に塗布,乾燥し,その後にプレスにて形成することができる。また,正極と同様に,負極活物質に混合する結着剤としては,ポリフッ化ビニリデン等の含フッ素樹脂等を,溶剤としてはN−メチル−2−ピロリドン等の有機溶剤を用いることができる。 Next, the negative electrode is prepared by mixing a binder with the carbon material, which is the negative electrode active material, and applying a suitable solvent to form a paste of the negative electrode mixture on the surface of a metal foil current collector such as copper. It can be dried and then formed by pressing. Similarly to the positive electrode, a fluorine-containing resin such as polyvinylidene fluoride can be used as the binder to be mixed with the negative electrode active material, and an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone can be used as the solvent.
上記負極活物質の炭素材料としては,例えば天然或いは人造の黒鉛,メソカーボンマイクロビーズ(MCMB),メソフェーズピッチ系炭素繊維及びその混合材,気相法炭素化繊維,フェノール樹脂等の有機化合物焼成体,コークス等の粉状体等が挙げられる。 Examples of the carbon material of the negative electrode active material include natural or artificial graphite, mesocarbon microbeads (MCMB), mesophase pitch-based carbon fibers and mixed materials thereof, vapor-grown carbonized fibers, and organic compound fired bodies such as phenol resins. And powdery bodies such as coke.
上記負極活物質としての上記炭素材料は,その比表面積が0.8〜5m2/gであることが好ましい(請求項5及び請求項12)。
この場合には,上記添加剤が分解し負極又は/及び負極活物質に低抵抗でかつ安定な被覆物を形成し易くなり,上記リチウムイオン二次電池の内部抵抗の上昇を一層抑制することができる。
比表面積が5m2/gを越える場合には,上記被覆物が充分に形成されず,上記内部抵抗の上昇を充分に抑制できないおそれがある。一方,比表面積が0.8m2/g未満の場合には,初期状態においても内部抵抗が大きくなるおそれがある。
The carbon material as the negative electrode active material preferably has a specific surface area of 0.8 to 5 m 2 / g (Claim 5 and Claim 12).
In this case, the additive is decomposed, and it becomes easy to form a low-resistance and stable coating on the negative electrode and / or the negative electrode active material, thereby further suppressing an increase in the internal resistance of the lithium ion secondary battery. it can.
When the specific surface area exceeds 5 m 2 / g, the coating is not sufficiently formed, and the increase in the internal resistance may not be sufficiently suppressed. On the other hand, if the specific surface area is less than 0.8 m 2 / g, the internal resistance may increase even in the initial state.
正極及び負極に狭装させるセパレータは,正極と負極とを分離し非水電解液を保持するものであり,例えばポリエチレン,ポリプロピレン等の薄い微多孔膜等を用いることができる。 The separator to be narrowly attached to the positive electrode and the negative electrode separates the positive electrode and the negative electrode and holds the non-aqueous electrolyte. For example, a thin microporous film such as polyethylene or polypropylene can be used.
次に,上記非水電解液としては,上記添加剤及び電解質を有機溶媒に溶解させたものを用いることができる。 Next, as the non-aqueous electrolyte, a solution obtained by dissolving the additive and the electrolyte in an organic solvent can be used.
上記電解質は,Aa+(PF6 -)a,Aa+(ClO4 -)a,Aa+(BF4 -)a,Aa+(AsF6 -)a,またはAa+(SbF6 -)a,(但し,Aa+は金属イオン,プロトン,又はオニウムイオン,aは1〜3である)から選ばれる1種以上であることが好ましい(請求項3及び請求項10)。 The electrolyte may be A a + (PF 6 − ) a , A a + (ClO 4 − ) a , A a + (BF 4 − ) a , A a + (AsF 6 − ) a , or A a + (SbF 6 − ) a , (However, A a + is a metal ion, proton, or onium ion, and a is 1 to 3).
この場合には,比較的イオン伝導度が高く,電気化学的に安定であるという効果を得ることができる。また,この場合には,低コストで上記リチウムイオン二次電池を作製することができる。 In this case, it is possible to obtain an effect that the ion conductivity is relatively high and electrochemically stable. In this case, the lithium ion secondary battery can be manufactured at a low cost.
また,上記添加剤は,上記一般式(1)中のAa+がLi+である化合物よりなり,上記電解質は,LiPF6,LiClO4,LiBF4,LiAsF6,またはLiSbF6から選ばれる1種以上であることが好ましい(請求項4及び請求項11)。
この場合には,比較的イオン伝導度が高く,電気化学的に安定であるという効果を得ることができるとともに,さらに,上記添加剤のリチウムイオンも電池の充放電反応に寄与できるという効果を得ることができる。また,この場合には低コストで上記リチウムイオン二次電池を作製できる。
Further, the additive is made of compound A a + is Li + in the general formula (1), the electrolyte, LiPF 6, LiClO 4, LiBF 4,
In this case, it is possible to obtain an effect that the ion conductivity is relatively high and electrochemically stable, and further, an effect that the lithium ion of the additive can also contribute to the charge / discharge reaction of the battery. be able to. In this case, the lithium ion secondary battery can be produced at low cost.
上記添加剤及び上記電解質を溶解させる有機溶媒としては,非プロトン性の有機溶媒を用いることができる。このような有機溶媒としては,例えば環状カーボネート,鎖状カーボネート,環状エステル,環状エーテル,鎖状エーテル等から選ばれる1種又は2種以上からなる混合溶媒を用いることができる。 As the organic solvent for dissolving the additive and the electrolyte, an aprotic organic solvent can be used. As such an organic solvent, for example, a mixed solvent composed of one or more selected from cyclic carbonate, chain carbonate, cyclic ester, cyclic ether, chain ether, and the like can be used.
ここで,上記環状カーボネートとしては,例えば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,ビニレンカーボネート等がある。上記鎖状カーボネートとしては,例えばジメチルカーボネート,ジエチルカーボネート,メチルエチルカーボネート等がある。上記環状エステルカーボネートとしては,例えばガンマブチロラクトン,ガンマバレロラクトン等がある。上記環状エーテルとしては,例えばテトラヒドロフラン,2−メチルテトラヒドロフラン等がある。上記鎖状エーテルとしては,例えばジメトキシエタン,エチレングリコールジメチルエーテル等がある。上記有機溶媒としては,これらのもののうちいずれか1種を単独で用いることもできるし,2種以上を混合させて用いることもできる。 Here, examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and vinylene carbonate. Examples of the chain carbonate include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate. Examples of the cyclic ester carbonate include gamma butyrolactone and gamma valerolactone. Examples of the cyclic ether include tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran. Examples of the chain ether include dimethoxyethane and ethylene glycol dimethyl ether. As the organic solvent, any one of these may be used alone, or two or more kinds may be mixed and used.
また,上記添加剤は,上記電解質とのモル比が電解質:添加剤=99.9〜50:0.1〜50となるように添加されていることが好ましい(請求項6及び請求項13)。
上記電解質に対する上記添加剤のモル比が0.1未満の場合、即ち上記添加剤に対する上記電解質のモル比が99.9を超える場合には、上記被覆物が充分に形成されず、充放電サイクルを繰り返したときの容量を回復させる効果や内部抵抗(IV抵抗)の増加率を抑制する効果が充分に発揮されないおそれがある。一方、上記電解質に対する上記添加剤のモル比が50を超える場合、即ち上記添加剤に対する上記電解質のモル比が50未満の場合には、内部抵抗の上昇を抑制する効果が充分に発揮されないおそれがあると共に、初期出力が低下するおそれがある。
The additive is preferably added so that the molar ratio with the electrolyte is electrolyte: additive = 99.9-50: 0.1-50 (
When the molar ratio of the additive to the electrolyte is less than 0.1, that is, when the molar ratio of the electrolyte to the additive exceeds 99.9, the coating is not sufficiently formed, and the charge / discharge cycle There is a possibility that the effect of restoring the capacity when repeating the above and the effect of suppressing the increase rate of the internal resistance (IV resistance) are not sufficiently exhibited. On the other hand, when the molar ratio of the additive to the electrolyte exceeds 50, that is, when the molar ratio of the electrolyte to the additive is less than 50, the effect of suppressing an increase in internal resistance may not be sufficiently exhibited. In addition, the initial output may be reduced.
上記リチウムイオン二次電池の容量回復率をより向上させたい場合には、特に電解質:添加剤=95〜50:5〜50であることが好ましい。より好ましくは電解質:添加剤=80〜50:20〜50がよい。
また、上記リチウムイオン二次電池のIV抵抗の上昇をより抑制させたい場合には、特に電解質:添加剤=99.9〜50:0.1〜50であることが好ましい。より好ましくは電解質:添加剤=95〜60:5〜40であることが好ましい。
また、上記リチウムイオン二次電池の初期出力を向上させたい場合には、特に電解質:添加剤=99.9〜90:0.1〜10であることが好ましい。より好ましくは電解質:添加剤=99〜93:1〜7がよい。
したがって、上記電解質と上記添加剤との混合比は、上記リチウムイオン二次電池の用途に応じて要求される電池特性によって、適宜決定することができる。
When it is desired to further improve the capacity recovery rate of the lithium ion secondary battery, it is particularly preferable that electrolyte: additive = 95-50: 5-50. More preferably, electrolyte: additive = 80-50: 20-50 is good.
Moreover, when it is desired to further suppress the increase in IV resistance of the lithium ion secondary battery, it is particularly preferable that electrolyte: additive = 99.9-50: 0.1-50. More preferably, electrolyte: additive = 95-60: 5-40.
Moreover, when it is desired to improve the initial output of the lithium ion secondary battery, it is particularly preferable that electrolyte: additive = 99.9 to 90: 0.1 to 10. More preferably, electrolyte: additive = 99 to 93: 1 to 7 is preferable.
Therefore, the mixing ratio of the electrolyte and the additive can be appropriately determined according to the battery characteristics required depending on the use of the lithium ion secondary battery.
(実施例1)
次に,本発明の実施例につき,図1及び図2を用いて説明する。
図1及び図2に示すごとく,本例のリチウムイオン二次電池1は,リチウムと遷移金属とを含有する酸化物又はポリアニオン系化合物を正極活物質25の主成分として含有する正極2と,炭素材料を負極活物質35として含有する負極3と,有機溶媒に電解質51を溶解してなる非水電解液とを有する。
上記非水電解液には,上記電解質51と添加剤53として下記の式(2)で表される化合物とが添加されている。
(Example 1)
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the lithium ion
The non-aqueous electrolyte is added with the
また,上記負極3には,上記リチウムイオン二次電池1を少なくとも一回以上充電させることにより,上記添加剤53のすべてもしくは一部を分解させて上記負極及び上記負極活物質の表面に被覆物55を形成してなる。
Further, the
以下,本例のリチウムイオン二次電池1につき,図1及び図2を用いて詳細に説明する。
図1に示すごとく,本例のリチウムイオン二次電池1は,正極2,負極3,セパレータ4,ガスケット59,及び電池ケース6等よりなっている。電池ケース6は,18650型の円筒形状の電池ケースであり,キャップ63及び外装缶65よりなる。電池ケース6内には,シート状の正極2及び負極3が,該正極2及び負極3の間に挟んだセパレータ4と共に捲回した状態で配置されている。
また,電池ケース6のキャップ63の内側には,ガスケット59が設けられ,電池ケース6の内部には,非水電解液が注入されている。
Hereinafter, the lithium ion
As shown in FIG. 1, the lithium ion
A
また,図1及び図2に示すごとく,正極2は,正極活物質25としてLiNi0.80Co0.15Al0.05O2を含有し,負極3は負極活物質35として炭素材料を含有している。
正極2及び負極3には,それぞれ正極集電リード23及び負極集電リード33が熔接により設けられている。正極集電リード23は,キャップ63側に配置された正極集電タブ235に熔接により接続されている。また,負極集電リード33は,外装缶65の底に配置された負極集電タブ335に熔接により接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
また,非水電解液は,エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを体積比で30:70で混合した有機溶媒に,図2に示すごとく,電解質51としてのLiPF6を溶解してなっており,電池ケース内に注入されている。また,非水電解液には,上記式(2)で表される化合物(以下適宜LBFOという)が添加剤53として添加されている。そして,添加剤の少なくとも一部は,リチウムイオン二次電池を充電することにより分解し,上記負極及び負極活物質を被覆する被覆物55となっている。
In addition, the nonaqueous electrolytic solution is obtained by dissolving LiPF 6 as the
次に,本例のリチウムイオン二次電池の製造方法につき,図1及び図2を用いて説明する。
本例の製造方法は,図1に示すごとく,電池ケース6内に正極2と,負極3と,非水電解液とを配置してリチウムイオン二次電池1を製造する方法である。
本例の製造方法においては,後述する電解液準備工程,組立工程,及び充電工程を行う。
Next, the manufacturing method of the lithium ion secondary battery of this example will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the manufacturing method of this example is a method of manufacturing the lithium ion
In the manufacturing method of this example, an electrolyte solution preparation process, an assembly process, and a charging process described later are performed.
電解液準備工程においては,有機溶媒に電解質と下記の式(2)で表される化合物とを溶解して上記非水電解液を作製する。 In the electrolytic solution preparation step, an electrolyte and a compound represented by the following formula (2) are dissolved in an organic solvent to prepare the nonaqueous electrolytic solution.
また,組立工程においては,図1及び図2に示すごとく,リチウムと遷移金属とを含有する酸化物を正極活物質25の主成分として含有する正極2と,炭素材料を負極活物質35として含有する負極3と,上記非水電解液とを電池ケース6内に配置する。
また,充電工程においては,図2に示すごとく,リチウムイオン二次電池1を少なくとも一回以上充電することにより,上記添加剤53のすべてもしくは一部を分解させて負極3又は/及び負極活物質35の表面を被覆する被覆物55を形成させる。
Further, in the assembly process, as shown in FIGS. 1 and 2, the
In the charging step, as shown in FIG. 2, the lithium ion
以下,本例のリチウムイオン二次電池の製造方法につき,詳細に説明する。
まず,以下のようにして,上記非水電解液を準備した。
即ち,まずエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを3:7の体積比で混合した有機溶媒に,電解質としてのLiPF6を終濃度が1Mとなるように加えた。さらに,上記の式(2)で表される化合物(LBFO)を添加剤として加え,非水電解液を作製した(電解液準備工程)。添加剤の添加量は,電解質とのモル比が,電解質:添加剤=90:10となるようにした。
Hereinafter, the manufacturing method of the lithium ion secondary battery of this example will be described in detail.
First, the non-aqueous electrolyte was prepared as follows.
That is, first, LiPF 6 as an electrolyte was added to an organic solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) were mixed at a volume ratio of 3: 7 so that the final concentration was 1M. Furthermore, the compound (LBFO) represented by the above formula (2) was added as an additive to produce a non-aqueous electrolyte (electrolyte preparation step). The additive amount was such that the molar ratio with the electrolyte was electrolyte: additive = 90: 10.
次に,以下のようにして,正極及び負極を準備した。
正極においては,まず正極活物質としてLiNi0.80Co0.15Al0.05O2を準備し,該正極活物質と,導電材としてのカーボンブラックと,結着剤としてのポリフッ化ビニリデンとを混合し,分散剤としてn−メチル−2−ピロリドンを適量添加し,混練して正極用のペースト材料を得た。正極活物質と導電材と結着剤との混合比は,重量比で,正極活物質:導電材:結着剤=85:10:5とした。
Next, a positive electrode and a negative electrode were prepared as follows.
In the positive electrode, first, LiNi 0.80 Co 0.15 Al 0.05 O 2 is prepared as a positive electrode active material, the positive electrode active material, carbon black as a conductive material, and polyvinylidene fluoride as a binder are mixed, and a dispersing agent is prepared. An appropriate amount of n-methyl-2-pyrrolidone was added and kneaded to obtain a paste material for a positive electrode. The mixing ratio of the positive electrode active material, the conductive material, and the binder was a weight ratio of positive electrode active material: conductive material: binder = 85: 10: 5.
次いで,上記のようにして得られた正極用のペースト材料を,厚さ20μmのアルミニウム箔集電体の両面に塗布して,乾燥させた。その後,ロールプレスで高密度化させ,幅52mm,長さ450mmの形状に切り出し,シート状の正極を作製した。なお,正極活物質の付着量は,片面当たり,7mg/cm2程度とした。 Next, the positive electrode paste material obtained as described above was applied to both sides of an aluminum foil current collector having a thickness of 20 μm and dried. Thereafter, the sheet was densified with a roll press and cut into a shape having a width of 52 mm and a length of 450 mm to produce a sheet-like positive electrode. The amount of positive electrode active material deposited was about 7 mg / cm 2 per side.
一方,負極においては,負極活物質として,MCMB(大阪ガスケミカル株式会社製,黒鉛化メソカーボンマイクロビーズ,比表面積1.0m2/g)を準備し,該負極活物質と結着剤としてのポリフッ化ビニリデンとを混合し,分散剤としてn−メチル−2−ピロリドンを適量添加し,混練して負極用のペースト材料を得た。負極活物質と結着剤との混合比は,重量比で,負極活物質:結着剤=95:5とした。 On the other hand, in the negative electrode, MCMB (manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd., graphitized mesocarbon microbeads, specific surface area 1.0 m 2 / g) is prepared as the negative electrode active material. Polyvinylidene fluoride was mixed, an appropriate amount of n-methyl-2-pyrrolidone was added as a dispersant, and kneaded to obtain a paste material for a negative electrode. The mixing ratio of the negative electrode active material and the binder was a weight ratio of negative electrode active material: binder = 95: 5.
次いで,上記のようにして得られた負極用のペースト材料を,厚さ10μmの銅箔集電体の両面に塗布して,乾燥させた。その後,ロールプレスで高密度化させ,幅54mm,長さ500mmの形状に切り出し,シート状の負極を作製した。なお,負極活物質の付着量は,片面当たり,5mg/cm2程度とした。 Next, the negative electrode paste material obtained as described above was applied to both sides of a 10 μm thick copper foil current collector and dried. Thereafter, the sheet was densified with a roll press and cut into a shape having a width of 54 mm and a length of 500 mm to produce a sheet-like negative electrode. In addition, the adhesion amount of the negative electrode active material was about 5 mg / cm 2 per side.
次に,図1に示すごとく,上記のようにして得られたシート状の正極2及び負極3にそれぞれ正極集電リード23及び負極集電リード33を熔接した。これらの正極2及び負極3を,幅56mm,厚さ25μmのポリエチレン製のセパレータ4と共に捲回し,スパイラル状の巻き電極を作製した。
Next, as shown in FIG. 1, a positive electrode current collecting
続いて,この巻き電極を,外装缶65及びキャップ63よりなる18650型の円筒形状の電池ケース6に挿入した。このとき,電池ケース6のキャップ63側に配置した正極集電タブ235に,正極集電リード25を熔接により接続すると共に,外装缶6の底に配置した負極集電タブ335に負極集電リード33を熔接により接続した。
Subsequently, the wound electrode was inserted into an 18650-type
次に,電池ケース6内に上記のようにして準備した非水電解液を含浸させた。そして,キャップ63の内側にガスケット59を配置すると共に,このキャップ63を外装缶65の開口部に配置した。続いて,キャップ63にかしめ加工を施すことにより電池ケース6を密閉し,リチウムイオン二次電池1を作製した(組立工程)。
Next, the
次に,上記リチウムイオン二次電池1を少なくとも1回充電させた。これにより,図2に示すごとく,添加剤53のすべてもしくは一部が分解すると共に,負極3及び負極活物質35を被覆して被覆物55を形成した。(充電工程)
このようにして得られたリチウムイオン二次電池1を試料E1とする。
Next, the lithium ion
The lithium ion
また,本例においては,負極活物質の種類を変えて,リチウムイオン二次電池を作製した。
即ち,上記試料E1のリチウムイオン二次電池においては,上記のように,負極活物質としてMCMBを用いたが,このMCMBの代わりに,MCF(株式会社ペトカマテリアルズ製,黒鉛化メソフェーズピッチ系炭素繊維,比表面積S=1.1m2/g),BMCF(株式会社ペトカマテリアルズ製,B doped 黒鉛化メソフェーズピッチ系炭素繊維,比表面積S=1.3m2/g),GMCF(株式会社ペトカマテリアルズ製,黒鉛化メソフェーズピッチ系炭素繊維系混合材,比表面積S=1.2.8m2/g),及びVGCF(昭和電工株式会社製,気相法炭素化繊維,比表面積S=25m2/g)を用いて,リチウムイオン二次電池を作製し,これらをそれぞれ試料E2〜E5とした。試料E2〜E5は,負極活物質の種類を変更した点を除いては,上記試料E1と同様のものである。試料E1〜試料E5の負極活物質の種類を,後述する表1に示す。
Further, in this example, lithium ion secondary batteries were produced by changing the type of the negative electrode active material.
That is, in the lithium ion secondary battery of the sample E1, as described above, MCMB was used as the negative electrode active material. Instead of MCMB, MCF (manufactured by Petka Materials Co., Ltd., graphitized mesophase pitch system) was used. Carbon fiber, specific surface area S = 1.1 m 2 / g), BMCF (manufactured by Petka Materials Co., Ltd., B doped graphitized mesophase pitch-based carbon fiber, specific surface area S = 1.3 m 2 / g), GMCF (stock) Company Petka Materials, graphitized mesophase pitch-based carbon fiber-based mixture, specific surface area S = 1.2.8 m 2 / g), and VGCF (manufactured by Showa Denko KK, vapor-phase carbonized fiber, specific surface area S = 25 m 2 / g) was used to fabricate lithium ion secondary batteries, which were designated as samples E2 to E5, respectively. Samples E2 to E5 are the same as the sample E1 except that the type of the negative electrode active material is changed. The types of negative electrode active materials of Samples E1 to E5 are shown in Table 1 described later.
(比較例)
本例は,上記実施例1において作製したリチウムイオン二次電池(試料E1〜試料E5)の優れた特性を明らかにするために,比較用のリチウムイオン二次電池を作製した例である。
まず,上記添加剤を含有せず,また上記被覆物を有していないリチウムイオン二次電池を作製した。
(Comparative example)
This example is an example in which a comparative lithium ion secondary battery was manufactured in order to clarify the excellent characteristics of the lithium ion secondary batteries (sample E1 to sample E5) manufactured in Example 1.
First, a lithium ion secondary battery not containing the additive and not having the coating was produced.
具体的には,まずエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを3:7の体積比で混合した有機溶媒に,電解質としてのLiPF6を終濃度が1Mとなるように加えて,非水系電解液を作製した。
この非水電解液を用いて,他は実施例1と同様にして,5種類の比較用のリチウムイオン二次電池を作製した。これらを試料C1〜C5とする。
Specifically, first, LiPF 6 as an electrolyte is added to an organic solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) are mixed at a volume ratio of 3: 7 so as to have a final concentration of 1M. An aqueous electrolyte was prepared.
Using this non-aqueous electrolyte, five other types of comparative lithium ion secondary batteries were produced in the same manner as in Example 1. These are designated as Samples C1 to C5.
試料C1〜C5は,互いに負極活物質として異なる炭素材料を含有し,試料C1〜C5は,それぞれ上記試料E1〜試料E5と同様の負極活物質を含有している。試料C1〜試料C5における負極活物質の種類を,後述する表1に示す。
後述する表1より知られるごとく,試料C1〜試料C5は,上記非水電解液に上記添加剤を添加しておらず,上記被覆物を有していないことを除いては,それぞれ上記試料E1〜E5と同様のものである。
Samples C1 to C5 contain different carbon materials as negative electrode active materials, and Samples C1 to C5 contain negative electrode active materials similar to Samples E1 to E5, respectively. The types of negative electrode active materials in Samples C1 to C5 are shown in Table 1 described later.
As is known from Table 1 described later, Samples C1 to C5 are each Sample E1 except that the additive is not added to the non-aqueous electrolyte and the coating is not included. To E5.
また,本例においては,負極活物質として炭素材料の代わりに,リチウム化合物を含有する比較用のリチウムイオン二次電池を作製した。
具体的には,まず,負極活物質として,Li4Ti5O12を準備し,該負極活物質と,導電材としてのカーボンブラックと,結着剤としてのポリフッ化ビニリデンとを混合し,分散材としてn−メチル−2−ピロリドンを適量添加し,混練して負極用のペースト材料を得た。負極活物質と導電材と結着剤との混合比は,重量比で,負極活物質:導電材:結着剤=85:10:5とした。
In this example, a comparative lithium ion secondary battery containing a lithium compound instead of a carbon material as a negative electrode active material was produced.
Specifically, Li 4 Ti 5 O 12 is first prepared as a negative electrode active material, and the negative electrode active material, carbon black as a conductive material, and polyvinylidene fluoride as a binder are mixed and dispersed. An appropriate amount of n-methyl-2-pyrrolidone was added as a material and kneaded to obtain a paste material for a negative electrode. The mixing ratio of the negative electrode active material, the conductive material, and the binder was a weight ratio of negative electrode active material: conductive material: binder = 85: 10: 5.
次いで,上記のようにして得られた負極用のペースト材料を,厚さ20μmのアルミニウム箔集電体の両面に塗布して,乾燥させた。その後,ロールプレスで高密度化し,幅54mm,長さ500mmの形状に切り出し,シート状の負極を作製した。なお,負極活物質の付着量は,片面当たり,8mg/cm2程度とした。 Next, the negative electrode paste material obtained as described above was applied to both surfaces of a 20 μm thick aluminum foil current collector and dried. Thereafter, the sheet was densified with a roll press and cut into a shape having a width of 54 mm and a length of 500 mm to produce a sheet-like negative electrode. In addition, the adhesion amount of the negative electrode active material was about 8 mg / cm 2 per side.
次に,上記実施例1と同様にして,LiNi0.80Co0.15Al0.05O2を正極活物質として含有する正極,及び電解質としてのLiPF6と添加剤としてのLBFOとを含有する非水電解液を準備し,さらに実施例1と同様にして,リチウムイオン二次電池を作製した。これを試料C6とした。
試料C6は,負極活物質としてLi4Ti5O12を用いたことを除いては,試料E1〜E5と同様のものである。
Next, in the same manner as in Example 1, a positive electrode containing LiNi 0.80 Co 0.15 Al 0.05 O 2 as a positive electrode active material, and a nonaqueous electrolytic solution containing LiPF 6 as an electrolyte and LBFO as an additive were prepared. In the same manner as in Example 1, a lithium ion secondary battery was prepared. This was designated as Sample C6.
Sample C6 is the same as Samples E1 to E5 except that Li 4 Ti 5 O 12 was used as the negative electrode active material.
また,上記試料C6のリチウムイオン二次電池は,非水電解液に添加剤が添加されているが,さらに本例においては,添加剤を加えずに,他は試料C6と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。これを試料C7とした。
即ち,試料C7のリチウムイオン二次電池は,負極活物質としてLi4Ti5O12を用い,非水電解液に添加剤を加えなかった点を除いては,試料E1〜試料E5と同様のものである。
上記試料C6及び試料C7における負極活物質の種類及び添加剤の有無を,後述する表1に示す。
In the lithium ion secondary battery of the sample C6, an additive is added to the nonaqueous electrolyte solution. In this example, the additive is not added, and the other is the same as the sample C6. A secondary battery was produced. This was designated as Sample C7.
That is, the lithium ion secondary battery of Sample C7 is the same as Samples E1 to E5, except that Li 4 Ti 5 O 12 is used as the negative electrode active material and no additive is added to the non-aqueous electrolyte. Is.
Table 1 to be described later shows the types of negative electrode active materials and the presence or absence of additives in Samples C6 and C7.
(実験例)
次に,上記実施例1及び比較例にて作製した試料E1〜試料E5及び試料C1〜試料C7のリチウムイオン二次電池について,500回の充放電サイクル試験を行い,そのときの容量回復率及び抵抗増加率を調べた。
(Experimental example)
Next, for the lithium ion secondary batteries of Sample E1 to Sample E5 and Sample C1 to Sample C7 prepared in Example 1 and the comparative example, 500 charge / discharge cycle tests were performed, and the capacity recovery rate at that time and The resistance increase rate was examined.
「充放電サイクル試験」
充放電サイクル試験は,電池の実使用温度範囲の上限と目される60℃の温度条件下で,電流密度2mA/cm2の定電流で行った。試料E1〜E5及び試料C1〜C5については,充電上限電圧を4.1V,放電下限電圧を3.0Vとし,試料C6及び試料C7については,充電上限電圧を2.7V,放電下限電圧を1.6Vとして,充放電を合計500サイクルおこなった。試料E1〜E5及び試料C1〜C5と,試料C6及び試料C7との充放電の終止電圧の差は,負極活物質の充放電電位の違いによるものである。
"Charge / discharge cycle test"
The charge / discharge cycle test was conducted at a constant current of 2 mA / cm 2 under a temperature condition of 60 ° C., which is regarded as the upper limit of the actual use temperature range of the battery. For samples E1 to E5 and samples C1 to C5, the charge upper limit voltage is 4.1 V and the discharge lower limit voltage is 3.0 V, and for samples C6 and C7, the charge upper limit voltage is 2.7 V and the discharge lower limit voltage is 1 The total charge / discharge cycle was 500 cycles at .6V. The difference in the end voltage of charge / discharge between Samples E1 to E5 and Samples C1 to C5 and Sample C6 and Sample C7 is due to the difference in charge / discharge potential of the negative electrode active material.
「容量回復率の評価」
容量回復率は,充放電サイクル試験前後において,20℃,電流密度100mAでの充放電容量を測定し,充放電サイクル試験前の放電容量を放電容量A,充放電サイクル試験後の放電容量を放電容量Bとしたとき,下記の式(a)により算出した。
容量回復率(%)=放電容量B/放電容量A×100・・・・(a)
"Evaluation of capacity recovery rate"
The capacity recovery rate was measured before and after the charge / discharge cycle test at 20 ° C. with a current density of 100 mA. The discharge capacity before the charge / discharge cycle test was discharge capacity A, and the discharge capacity after the charge / discharge cycle test was discharged. When the capacity was B, it was calculated by the following formula (a).
Capacity recovery rate (%) = discharge capacity B / discharge capacity A × 100 (a)
「抵抗増加率の評価」
まず,充放電サイクル試験前後の各試料について,電池容量を50%(SOC=50%)に調整した。その後,0.5A,1A,2A,3A,及び5Aの電流を流し,10秒後の電池電圧を測定し,流した電流と電圧とを直線近似してその傾きからIV抵抗を求めた。抵抗増加率は,充放電サイクル試験前のIV抵抗を抵抗A,充放電サイクル試験後のIV抵抗を抵抗Bとしたとき,下記の式(b)により算出した。
抵抗増加率(%)=(抵抗B−抵抗A)/抵抗A×100・・・・(b)
"Evaluation of resistance increase rate"
First, for each sample before and after the charge / discharge cycle test, the battery capacity was adjusted to 50% (SOC = 50%). Thereafter, currents of 0.5A, 1A, 2A, 3A, and 5A were passed, the battery voltage after 10 seconds was measured, and the IV resistance was obtained from the slope by linearly approximating the passed current and voltage. The rate of increase in resistance was calculated by the following equation (b), where IV resistance before the charge / discharge cycle test was resistance A and IV resistance after the charge / discharge cycle test was resistance B.
Resistance increase rate (%) = (resistance B−resistance A) / resistance A × 100 (b)
上記試料E1〜試料E5及び試料C1〜試料C7における上記容量回復率及び上記抵抗増加率の結果を表1に示した。
また,表1には,上記の結果と共に,各試料の特徴として,正極活物質及び負極活物質の種類,並びに添加剤の有無を示してある。
Table 1 shows the results of the capacity recovery rate and the resistance increase rate in Sample E1 to Sample E5 and Sample C1 to Sample C7.
In addition to the above results, Table 1 shows the characteristics of each sample, the types of positive electrode active material and negative electrode active material, and the presence or absence of additives.
表1より知られるごとく,試料E1〜試料E5と試料C1〜試料C5とをそれぞれ比較すると,試料E1は,同じ負極活物質を有する試料C1よりサイクル試験後のIV抵抗の上昇が抑制されていた。また,同様に,試料E2〜試料E5も,それぞれ同じ負極活物質を有する試料C2〜試料C5よりもIV抵抗の上昇が抑制されていた。 As can be seen from Table 1, when sample E1 to sample E5 and sample C1 to sample C5 were respectively compared, sample E1 had a higher IV resistance after the cycle test than sample C1 having the same negative electrode active material. . Similarly, in the samples E2 to E5, the increase in IV resistance was suppressed more than in the samples C2 to C5 having the same negative electrode active material.
特に,試料E1〜試料E4は,それぞれ試料C1〜試料C4に比べて,IV抵抗の上昇が顕著に抑制されている。試料E5において,IV抵抗の上昇の抑制効果が小さい理由としては,負極活物質として用いたVGCFの比表面積が大きいため,抵抗上昇を抑制するのに充分な被覆物を負極活物質又は/及び負極の表面に満遍なく形成することができなかったためであると考えられる。このことから,上記負極活物質は,その比表面積が20m2/g以下であることが好ましく,より好ましくは5m2/g以下がよいと考えられる。
また,試料E1〜試料E5は,それぞれ試料C1〜試料C5と比べて,同程度の優れた容量回復率を示した。
In particular, the increase in IV resistance is significantly suppressed in the samples E1 to E4 compared to the samples C1 to C4, respectively. In the sample E5, the reason why the effect of suppressing the increase in the IV resistance is small is that the specific surface area of the VGCF used as the negative electrode active material is large. This is probably because the film could not be formed uniformly on the surface of the film. From this, it is considered that the negative electrode active material preferably has a specific surface area of 20 m 2 / g or less, more preferably 5 m 2 / g or less.
Samples E1 to E5 showed the same excellent capacity recovery rate as Samples C1 to C5, respectively.
一方,上記負極活物質にリチウム化合物を用いた試料C6と試料C7とを比較すると,添加剤が添加された非水電解液を有する試料C6は添加剤が添加されていないC7よりもIV抵抗増加率が大きくなっており,上記試料E1〜E5のような抑制効果を得ることができなかった。 On the other hand, when comparing the sample C6 using the lithium compound as the negative electrode active material and the sample C7, the sample C6 having the non-aqueous electrolyte to which the additive is added has an increased IV resistance than the C7 to which the additive is not added. The rate was large, and the suppression effect like the said samples E1-E5 was not able to be acquired.
このことから,負極活物質としては炭素材料を用いる必要があることがわかる。この理由としては,炭素材料においては,その充放電電位が上記添加剤の分解及び被覆物形成の電位よりも充分に低いため,良好な被覆物の形成が充分に行われるためであると考えられる。 This shows that it is necessary to use a carbon material as the negative electrode active material. This is considered to be because, in carbon materials, the charge / discharge potential is sufficiently lower than the potential for decomposition of the above additives and the formation of the coating, so that a good coating is sufficiently formed. .
以上のように,上記試料E1〜試料E5のリチウムイオン二次電池は,高温での充放電サイクル特性に優れたものであった。 As described above, the lithium ion secondary batteries of Sample E1 to Sample E5 were excellent in charge / discharge cycle characteristics at high temperatures.
(実施例2)
本例は,上記添加剤の量を変えてリチウムイオン二次電池を作製し,該リチウムイオン二次電池の上記サイクル試験後における容量回復率及びIV抵抗増加率を検討した例である。
まず,実施例1と同様にして,エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを3:7の体積比で混合した有機溶媒に,電解質としてのLiPF6を終濃度が1Mとなるように加えた。さらに,添加剤としてLBFOを加え,非水電解液を作製した。このとき,本例においては,上記添加剤を,電解質とのモル比が電解質:添加剤=80:20,又は電解質:添加剤=50:50となるように加え,2種類の非水電解液を作製した。
(Example 2)
In this example, a lithium ion secondary battery was produced by changing the amount of the additive, and the capacity recovery rate and the IV resistance increase rate after the cycle test of the lithium ion secondary battery were examined.
First, in the same manner as in Example 1, an organic solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) are mixed at a volume ratio of 3: 7 is mixed with LiPF 6 as an electrolyte so that the final concentration becomes 1M. added. Furthermore, LBFO was added as an additive to produce a non-aqueous electrolyte. At this time, in this example, the additive is added so that the molar ratio with the electrolyte is electrolyte: additive = 80: 20, or electrolyte: additive = 50: 50, and two types of non-aqueous electrolytes are used. Was made.
次に,上記の2種類の非水電解液を用いて,2種類のリチウムイオン二次電池を作製した(試料E6及び試料E7)。
上記試料E6及び試料E7は,非水電解液中の電解質及び添加剤の混合比を変えた点を除いては,実施例1の上記試料E1と同様にして作製したものである。即ち,試料E6及び試料E7は,試料E1と同様に正極活物質としてLiNi0.80Co0.15Al0.05O2を含有し,負極活物質としてMCMBを含有するものである。
Next, two types of lithium ion secondary batteries were produced using the two types of non-aqueous electrolytes (sample E6 and sample E7).
Sample E6 and Sample E7 were prepared in the same manner as Sample E1 of Example 1 except that the mixing ratio of the electrolyte and additive in the non-aqueous electrolyte was changed. That is, Sample E6 and Sample E7 contain LiNi 0.80 Co 0.15 Al 0.05 O 2 as the positive electrode active material and MCMB as the negative electrode active material, as in Sample E1.
続いて,上記試料E6及び試料E7のリチウムイオン二次電池について,上記実験例と同様にして,上記サイクル試験後における容量回復率及びIV抵抗増加率を調べた。その結果を表2に示す。
なお,表2には,比較のため,添加剤が添加されていない上記試料C1の結果,及び電解質:添加剤=90:10となるように添加剤が添加された上記試料E1の結果を併記してある。
Subsequently, for the lithium ion secondary batteries of Sample E6 and Sample E7, the capacity recovery rate and the IV resistance increase rate after the cycle test were examined in the same manner as in the experimental example. The results are shown in Table 2.
For comparison, Table 2 also shows the results of the sample C1 to which no additive is added and the results of the sample E1 to which the additive is added so that electrolyte: additive = 90: 10. It is.
表2より知られるごとく,非水電解液に添加剤が添加されている上記試料E1,試料E6及び試料E7は,添加剤が添加されていない試料C1に比べて,サイクル試験後のIV抵抗増加率が小さく優れていた。一方,容量回復率は各試料において同程度である。即ち,上記添加剤を加えることによって,容量回復率に影響を与えることなく,サイクル試験後のIV抵抗の上昇を抑制できることがわかる。 As is known from Table 2, the sample E1, sample E6 and sample E7 in which the additive is added to the non-aqueous electrolyte are increased in IV resistance after the cycle test compared to the sample C1 in which the additive is not added. The rate was small and excellent. On the other hand, the capacity recovery rate is similar in each sample. That is, it can be seen that by adding the above-mentioned additive, the increase in IV resistance after the cycle test can be suppressed without affecting the capacity recovery rate.
ここで,上記試料E1,試料E6,試料E7及び試料C1の初回充電時の電圧−充電容量曲線を図3に示す。図3においては,横軸は充電容量(mAh・g-1)を示し,縦軸は電圧(V)を示す。
図3より知られるごとく,非水電解液に電解質と共に添加剤が添加されている試料試料E1,試料E6及び試料E7においては,添加剤が分解して負極に被覆物を形成すると考えられる容量成分が1.8V近傍に認められる。
一方,添加剤が添加されていない試料C1においては,上記のような1.8V近傍の容量成分がなく,負極に被覆物が形成されていないと考えられる。
Here, FIG. 3 shows voltage-charge capacity curves at the time of initial charge of the sample E1, the sample E6, the sample E7, and the sample C1. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the charge capacity (mAh · g −1 ), and the vertical axis indicates the voltage (V).
As can be seen from FIG. 3, in sample samples E1, E6, and E7 in which an additive is added to the nonaqueous electrolyte together with the electrolyte, the additive is considered to decompose to form a coating on the negative electrode. Is observed near 1.8V.
On the other hand, in the sample C1 to which no additive is added, there is no capacity component near 1.8V as described above, and it is considered that no coating is formed on the negative electrode.
また,表2より知られるごとく,添加剤の量が,モル比で,電解質と同量以下の場合には,特にIV抵抗の上昇を顕著に抑制できることがわかる。また,表中には示していないが,上記添加剤を,モル比で電解質よりも多く加えた場合には,サイクル試験後のIV抵抗の上昇に対する抑制効果を充分に得ることができなくなり,添加剤を添加していないリチウムイオン二次電池(試料C1)のIV抵抗増加率と同程度のものとなった。 Further, as can be seen from Table 2, it can be seen that when the amount of the additive is not more than the same amount as the electrolyte in terms of molar ratio, the increase in IV resistance can be suppressed remarkably. Although not shown in the table, when the above additive is added in a molar ratio more than the electrolyte, the effect of suppressing the increase in IV resistance after the cycle test cannot be obtained sufficiently, and the additive is added. It became the same thing as IV resistance increase rate of the lithium ion secondary battery (sample C1) which has not added the agent.
(実施例3)
本例は、実施例1及び実施例2とは異なる添加剤を用いてリチウムイオン二次電池を作製し、低温における初期出力の評価を行った例である。
本例のリチウムイオン二次電池は、非水電解液中に、添加剤として下記の式(6)で表される化合物(LiPF2(C2O4)2、以下適宜「LPFO」という)が添加されたものである。
In this example, a lithium ion secondary battery was manufactured using an additive different from that in Example 1 and Example 2, and the initial output at low temperature was evaluated.
In the lithium ion secondary battery of this example, a compound represented by the following formula (6) (LiPF 2 (C 2 O 4 ) 2 , hereinafter referred to as “LPFO” as appropriate) is added as an additive in the non-aqueous electrolyte. It has been added.
本例のリチウムイオン二次電池は、実施例1の試料E1と同様に、正極活物質としてLiNi0.80Co0.15Al0.05O2を含有し,負極活物質として人造黒鉛であるMCMBを含有している。その他の構成についても、添加剤の種類や量を変更した点を除いては実施例1の上記試料E1と同様である。 Like the sample E1 of Example 1, the lithium ion secondary battery of this example contains LiNi 0.80 Co 0.15 Al 0.05 O 2 as the positive electrode active material and MCMB that is artificial graphite as the negative electrode active material. . Other configurations are the same as the sample E1 of Example 1 except that the type and amount of the additive are changed.
次に、本例のリチウムイオン二次電池の製造方法につき、説明する。
まず、以下のようにして電解液準備工程を行い非水電解液を作製する。
即ち、まず、エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを3:7の体積比で混合した有機溶媒に,電解質としてのLiPF6を終濃度が1Mとなるように加えて電解質溶液を作製した。また,エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを3:7の体積比で混合した有機溶媒に,上記の式(6)で表される化合物(LPFO)を終濃度が1Mとなるように加えて添加剤溶液を作製した。
Next, the manufacturing method of the lithium ion secondary battery of this example will be described.
First, an electrolyte solution preparation step is performed as follows to produce a non-aqueous electrolyte solution.
That is, first, an electrolyte solution is prepared by adding LiPF 6 as an electrolyte to an organic solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) are mixed at a volume ratio of 3: 7 to a final concentration of 1M. did. In addition, the final concentration of the compound (LPFO) represented by the above formula (6) is 1M in an organic solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) are mixed at a volume ratio of 3: 7. In addition to the above, an additive solution was prepared.
次に,上記電解質溶液と上記添加剤溶液とを混合し,非水電解液を作製した。このとき,上記電解質溶液中の上記電解質(LiPF6)と上記添加剤溶液中の上記添加剤(LiPF2(C2O4)2)とが,モル比で,添加剤(モル)/(電解質(モル)+添加剤(モル))=0.03となるように混合した。
即ち,上記非水電解液中においては,上記電解質と上記添加剤とのモル比は,電解質:添加剤=97:3となっている。
Next, the electrolyte solution and the additive solution were mixed to prepare a non-aqueous electrolyte. At this time, the electrolyte (LiPF 6 ) in the electrolyte solution and the additive (LiPF 2 (C 2 O 4 ) 2 ) in the additive solution are in an additive (mol) / (electrolyte) molar ratio. (Mole) + Additive (Mole)) = 0.03.
That is, in the non-aqueous electrolyte, the molar ratio of the electrolyte to the additive is electrolyte: additive = 97: 3.
次に,実施例1と同様に組立工程を行い,リチウムイオン二次電池を作製した。本例においては、正極活物質として、実施例1の上記試料E1と同様にLiNi0.80Co0.15Al0.05O2を用い、負極活物質としては、上記試料E1と同様のMCMB用いた。 Next, an assembly process was performed in the same manner as in Example 1 to produce a lithium ion secondary battery. In this example, LiNi 0.80 Co 0.15 Al 0.05 O 2 was used as the positive electrode active material as in the sample E1 of Example 1, and MCMB as in the sample E1 was used as the negative electrode active material.
次に,実施例1と同様に充電工程を行い、リチウムイオン二次電池を少なくとも1回充電させた。これにより,添加剤のすべてもしくは一部を分解させると共に,負極及び負極活物質を被覆して被覆物を形成させた。
このようにして得られたリチウムイオン二次電池を試料E8とする。
即ち、試料E8は、添加剤としてLPFOを含有し、かつ非水電解液中に電解質と添加剤とを電解質:添加剤=97:3という割合で含有する点を除いては、実施例1の上記試料E1と同様のものである。
Next, the charging process was performed in the same manner as in Example 1 to charge the lithium ion secondary battery at least once. As a result, all or part of the additive was decomposed, and the negative electrode and the negative electrode active material were coated to form a coating.
The lithium ion secondary battery thus obtained is designated as sample E8.
That is, sample E8 contains LPFO as an additive, and contains the electrolyte and the additive in a nonaqueous electrolytic solution in a ratio of electrolyte: additive = 97: 3. This is the same as the sample E1.
また,本例では,上記試料E8とは,非水電解液中の電解質と添加剤との混合比が異なる5種類のリチウムイオン二次電池を上記試料E8と同様にして作製し,これらをそれぞれ試料E9〜試料E13とした。試料E9〜試料E13のリチウムイオン二次電池は,非水電解液中の電解質と添加剤との混合比を変えた点を除いては,上記試料E8と同様にして作製したものである。 Further, in this example, five types of lithium ion secondary batteries having different mixing ratios of the electrolyte and the additive in the non-aqueous electrolyte are prepared in the same manner as the sample E8, and the samples E8 are respectively prepared. Sample E9 to sample E13. The lithium ion secondary batteries of Sample E9 to Sample E13 were produced in the same manner as Sample E8 except that the mixing ratio of the electrolyte and additive in the non-aqueous electrolyte was changed.
具体的には,試料E9においては,電解質(LiPF6)と添加剤(LPFO)とが,モル比で,添加剤(モル)/(電解質(モル)+添加剤(モル))=0.05となるように,上記電解質溶液と上記添加剤溶液とを混合して非水電解液を作製し,これを用いてリチウムイオン二次電池(試料E9)を作製した。
即ち,試料E9の非水電解液中においては,電解質と添加剤とのモル比は,電解質:添加剤=95:5となっている。
Specifically, in the sample E9, the electrolyte (LiPF 6 ) and the additive (LPFO) are in a molar ratio of additive (mol) / (electrolyte (mol) + additive (mol)) = 0.05. Thus, the electrolyte solution and the additive solution were mixed to prepare a nonaqueous electrolyte solution, and a lithium ion secondary battery (sample E9) was prepared using the nonaqueous electrolyte solution.
That is, in the non-aqueous electrolyte of sample E9, the molar ratio of electrolyte to additive is electrolyte: additive = 95: 5.
また,試料E10においては,電解質(LiPF6)と添加剤(LPFO)とが,モル比で,添加剤(モル)/(電解質(モル)+添加剤(モル))=0.07となるように,上記電解質溶液と上記添加剤溶液とを混合して非水電解液を作製し,これを用いてリチウムイオン二次電池(試料E10)を作製した。
即ち,試料E10の非水電解液中においては,電解質と添加剤とのモル比は,電解質:添加剤=93:7となっている。
In sample E10, the electrolyte (LiPF 6 ) and the additive (LPFO) have a molar ratio of additive (mol) / (electrolyte (mol) + additive (mol)) = 0.07. Then, the electrolyte solution and the additive solution were mixed to prepare a non-aqueous electrolyte, and a lithium ion secondary battery (sample E10) was prepared using the non-aqueous electrolyte.
That is, in the non-aqueous electrolyte of sample E10, the molar ratio of electrolyte to additive is electrolyte: additive = 93: 7.
また,試料E11においては,電解質(LiPF6)と添加剤(LPFO)とが,モル比で,添加剤(モル)/(電解質(モル)+添加剤(モル))=0.1となるように,上記電解質溶液と上記添加剤溶液とを混合して非水電解液を作製し,これを用いてリチウムイオン二次電池(試料E11)を作製した。
即ち,試料E11の非水電解液中においては,電解質と添加剤とのモル比は,電解質:添加剤=90:10となっている。
In the sample E11, the electrolyte (LiPF 6 ) and the additive (LPFO) have a molar ratio of additive (mol) / (electrolyte (mol) + additive (mol)) = 0.1. Then, the electrolyte solution and the additive solution were mixed to prepare a non-aqueous electrolyte, and a lithium ion secondary battery (sample E11) was prepared using the non-aqueous electrolyte.
That is, in the nonaqueous electrolytic solution of sample E11, the molar ratio of the electrolyte and the additive is electrolyte: additive = 90: 10.
また,試料E12においては,電解質(LiPF6)と添加剤(LPFO)とが,モル比で,添加剤(モル)/(電解質(モル)+添加剤(モル))=0.15となるように,上記電解質溶液と上記添加剤溶液とを混合して非水電解液を作製し,これを用いてリチウムイオン二次電池(試料E12)を作製した。
即ち,試料E12の非水電解液中においては,電解質と添加剤とのモル比は,電解質:添加剤=85:15となっている。
In sample E12, the electrolyte (LiPF 6 ) and the additive (LPFO) have a molar ratio of additive (mol) / (electrolyte (mol) + additive (mol)) = 0.15. In addition, the electrolyte solution and the additive solution were mixed to prepare a non-aqueous electrolyte, and a lithium ion secondary battery (sample E12) was prepared using the non-aqueous electrolyte.
That is, in the non-aqueous electrolyte of sample E12, the molar ratio of electrolyte to additive is electrolyte: additive = 85: 15.
また,試料E13においては,電解質(LiPF6)と添加剤(LPFO)とが,モル比で,添加剤(モル)/(電解質(モル)+添加剤(モル))=0.20となるように,上記電解質溶液と上記添加剤溶液とを混合して非水電解液を作製し,これを用いてリチウムイオン二次電池(試料E13)を作製した。
即ち,試料E13の非水電解液中においては,電解質と添加剤とのモル比は,電解質:添加剤=80:20となっている。
In sample E13, the electrolyte (LiPF 6 ) and the additive (LPFO) have a molar ratio of additive (mol) / (electrolyte (mol) + additive (mol)) = 0.20. In addition, the electrolyte solution and the additive solution were mixed to prepare a non-aqueous electrolyte, and a lithium ion secondary battery (sample E13) was prepared using the non-aqueous electrolyte.
That is, in the non-aqueous electrolyte of sample E13, the molar ratio of electrolyte to additive is electrolyte: additive = 80: 20.
次に、本例においては、上記試料E8〜E13について、低温(−30℃)における初期出力を測定した。また、比較用として上記比較例において作製した上記試料C1についても同様に初期出力を測定した。測定は、下記の初期出力試験により行った。 Next, in this example, the initial output at low temperature (−30 ° C.) was measured for the samples E8 to E13. Further, the initial output was measured in the same manner for the sample C1 produced in the comparative example for comparison. The measurement was performed by the following initial output test.
「初期出力試験」
各試料(試料E8〜試料E13及び試料C1)を−30℃に保持した。その後、電池容量50%(SOC=50%)の状態に調整し、0.12A、0.4A、1.2A、2.4A、4.8Aの電流を流して10秒後の電池電圧を測定し、出力値を算出した。測定は、各試料と同様の試料を3つずつ作製して行い、その平均を求めた。各試料の出力値は、試料C1の値を1としたときの相対値、即ち試料C1の値を基準に規格化した値で表した。
その結果を表3に示す。
"Initial output test"
Each sample (Sample E8 to Sample E13 and Sample C1) was kept at −30 ° C. After that, the battery capacity is adjusted to 50% (SOC = 50%), and 0.12A, 0.4A, 1.2A, 2.4A, 4.8A current is applied and the battery voltage after 10 seconds is measured. The output value was calculated. The measurement was performed by preparing three samples similar to each sample, and obtaining the average. The output value of each sample was expressed as a relative value when the value of the sample C1 was 1, that is, a value normalized based on the value of the sample C1.
The results are shown in Table 3.
表3より知られるごとく、−30℃という低温において、試料E9が最も高い初期出力値を示し、試料C1に比べて1.38倍という大きな出力を示した。また、試料E8及び試料E10も、試料C1に比べて1.22倍という大きな出力を示し、試料E11は、試料C1と同程度の出力を示した。試料E12及び試料E13においては、試料C1よりも小さな出力を示した。 As is known from Table 3, at a low temperature of −30 ° C., the sample E9 showed the highest initial output value, and the output was 1.38 times larger than that of the sample C1. Sample E8 and Sample E10 also showed a large output of 1.22 times that of Sample C1, and Sample E11 showed the same output as Sample C1. Samples E12 and E13 showed a smaller output than sample C1.
即ち、表3より知られるごとく、低温での出力を向上させるための電解質と添加剤との混合比には最適比があり、本例の場合、0<{添加剤(モル)/(電解質(モル)+添加剤(モル))<0.1となるような混合比にすれば、良好な初期出力が得られることがわかる。さらに耐久性との兼ね合いから考えると、0.03≦{添加剤(モル)/(電解質(モル)+添加剤(モル))≦0.07であることがより好ましい。 That is, as is known from Table 3, there is an optimum ratio of the electrolyte and additive for improving the output at low temperature, and in this example, 0 <{additive (mol) / (electrolyte ( It can be seen that a good initial output can be obtained if the mixing ratio is such that (mol) + additive (mol)) <0.1. Further, in view of balance with durability, it is more preferable that 0.03 ≦ {additive (mol) / (electrolyte (mol) + additive (mol)) ≦≦ 0.07.
このように、添加剤(LPFO)を適量加えることにより、低温での出力性能が顕著に向上することがわかる。この原因は、添加剤(LPFO)の少なくとも一部が初回充電時に分解し、正極又は/及び負極や、正極活物質又は/及び負極活物質の表面に安定な皮膜を形成しているからだと考えられる。この皮膜が活物質と電解液の界面(電極と電解液との界面)を活性化させ、リチウムイオンの挿入・脱離がスムーズに行われるようになり、その結果、上記界面の抵抗が低減して電池の初期出力を向上させることができたと考えられる。 Thus, it can be seen that the output performance at low temperature is remarkably improved by adding an appropriate amount of the additive (LPFO). This is thought to be because at least part of the additive (LPFO) is decomposed during the initial charge, and a stable film is formed on the surface of the positive electrode or / and the negative electrode, or the positive electrode active material or / and the negative electrode active material. It is done. This film activates the interface between the active material and the electrolytic solution (the interface between the electrode and the electrolytic solution), so that lithium ions can be smoothly inserted and desorbed. As a result, the resistance at the interface is reduced. It is thought that the initial output of the battery could be improved.
1 リチウムイオン二次電池
2 正極
25 正極活物質
3 負極
35 負極活物質
51 電解質
53 添加剤
55 被覆物
DESCRIPTION OF
Claims (14)
上記非水電解液には,添加剤として下記の一般式(1)で表される化合物が添加されており,
上記負極には,上記リチウムイオン二次電池を少なくとも一回以上充電させることにより,上記添加剤のすべてもしくは一部を分解させて上記負極又は/及び上記負極活物質の表面に被覆物を形成してなることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
In the non-aqueous electrolyte, a compound represented by the following general formula (1) is added as an additive,
The negative electrode is charged with the lithium ion secondary battery at least once to decompose all or part of the additive to form a coating on the surface of the negative electrode and / or the negative electrode active material. A lithium ion secondary battery characterized by comprising:
有機溶媒に電解質と下記の一般式(1)で表される化合物とを溶解して上記非水電解液を作製する電解液準備工程と,
リチウムと遷移金属とを含有する酸化物又はポリアニオン系化合物を正極活物質の主成分として含有する上記正極と,炭素材料を負極活物質として含有する上記負極と,上記非水電解液とを上記電池ケース内に配置する組立工程と,
上記リチウムイオン二次電池を少なくとも一回以上充電することにより,上記添加剤のすべてもしくは一部を分解させて上記負極又は/及び上記負極活物質の表面を被覆する被覆物を形成させる充電工程とを有することを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。
An electrolyte solution preparing step for preparing the non-aqueous electrolyte solution by dissolving an electrolyte and a compound represented by the following general formula (1) in an organic solvent;
The battery including the positive electrode containing an oxide or polyanionic compound containing lithium and a transition metal as a main component of a positive electrode active material, the negative electrode containing a carbon material as a negative electrode active material, and the non-aqueous electrolyte. An assembly process to be placed in the case;
A charging step in which the lithium ion secondary battery is charged at least once to decompose all or part of the additive to form a coating covering the surface of the negative electrode and / or the negative electrode active material; A method for producing a lithium ion secondary battery, comprising:
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Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005079057A (en) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Sony Corp | Battery |
JP2007035354A (en) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Lithium ion secondary battery |
JP2008282618A (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Toyota Central R&D Labs Inc | Lithium ion secondary battery |
JP2010528404A (en) * | 2007-02-16 | 2010-08-19 | エスケー エナジー 株式会社 | Method for manufacturing lithium secondary battery |
JP2010225378A (en) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Toyota Central R&D Labs Inc | Lithium secondary battery |
JP2011511396A (en) * | 2007-02-16 | 2011-04-07 | エスケー エナジー 株式会社 | Method for manufacturing lithium secondary battery |
JP2011249058A (en) * | 2010-05-25 | 2011-12-08 | Toyota Central R&D Labs Inc | Anode for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery and method of manufacturing anode for lithium ion secondary battery |
JP2012064397A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Toyota Central R&D Labs Inc | Lithium ion secondary battery |
JPWO2011099145A1 (en) * | 2010-02-12 | 2013-06-13 | トヨタ自動車株式会社 | Positive electrode active material for lithium secondary battery |
JP2013175387A (en) * | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Toyota Industries Corp | Lithium ion secondary battery, and vehicle with lithium ion secondary battery |
JP2014143061A (en) * | 2013-01-23 | 2014-08-07 | Toyota Motor Corp | Method for manufacturing nonaqueous electrolyte secondary battery |
WO2015134783A1 (en) * | 2014-03-05 | 2015-09-11 | A123 Systems, LLC | Multivalent metal salts for lithium ion cells having oxygen containing electrode active materials |
JP2015230789A (en) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | トヨタ自動車株式会社 | Nonaqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method therefor |
JP2016015349A (en) * | 2015-10-29 | 2016-01-28 | 株式会社Gsユアサ | Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing the same |
US12002944B2 (en) | 2018-05-03 | 2024-06-04 | Lg Energy Solution, Ltd. | Method for manufacturing electrode comprising polymeric solid electrolyte and electrode obtained thereby |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002110235A (en) * | 2000-10-03 | 2002-04-12 | Central Glass Co Ltd | Electrolyte for electrochemical device and battery using the same |
JP2005005116A (en) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Sony Corp | Battery |
-
2004
- 2004-06-16 JP JP2004178179A patent/JP2005032715A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002110235A (en) * | 2000-10-03 | 2002-04-12 | Central Glass Co Ltd | Electrolyte for electrochemical device and battery using the same |
JP2005005116A (en) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Sony Corp | Battery |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4701595B2 (en) * | 2003-09-03 | 2011-06-15 | ソニー株式会社 | Lithium ion secondary battery |
JP2005079057A (en) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Sony Corp | Battery |
JP2007035354A (en) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Lithium ion secondary battery |
JP2010528404A (en) * | 2007-02-16 | 2010-08-19 | エスケー エナジー 株式会社 | Method for manufacturing lithium secondary battery |
JP2011511396A (en) * | 2007-02-16 | 2011-04-07 | エスケー エナジー 株式会社 | Method for manufacturing lithium secondary battery |
JP2008282618A (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Toyota Central R&D Labs Inc | Lithium ion secondary battery |
JP2010225378A (en) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Toyota Central R&D Labs Inc | Lithium secondary battery |
JP5534364B2 (en) * | 2010-02-12 | 2014-06-25 | トヨタ自動車株式会社 | Positive electrode active material for lithium secondary battery |
JPWO2011099145A1 (en) * | 2010-02-12 | 2013-06-13 | トヨタ自動車株式会社 | Positive electrode active material for lithium secondary battery |
JP2011249058A (en) * | 2010-05-25 | 2011-12-08 | Toyota Central R&D Labs Inc | Anode for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery and method of manufacturing anode for lithium ion secondary battery |
JP2012064397A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Toyota Central R&D Labs Inc | Lithium ion secondary battery |
JP2013175387A (en) * | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Toyota Industries Corp | Lithium ion secondary battery, and vehicle with lithium ion secondary battery |
WO2013128805A1 (en) * | 2012-02-27 | 2013-09-06 | 株式会社豊田自動織機 | Lithium ion secondary battery |
JP2014143061A (en) * | 2013-01-23 | 2014-08-07 | Toyota Motor Corp | Method for manufacturing nonaqueous electrolyte secondary battery |
WO2015134783A1 (en) * | 2014-03-05 | 2015-09-11 | A123 Systems, LLC | Multivalent metal salts for lithium ion cells having oxygen containing electrode active materials |
CN106063002A (en) * | 2014-03-05 | 2016-10-26 | A123系统有限责任公司 | Multivalent metal salts for lithium ion cells having oxygen containing electrode active materials |
GB2538446A (en) * | 2014-03-05 | 2016-11-16 | A123 Systems Llc | Multivalent metal salts for lithium ion cells having oxygen containing electrode active materials |
JP2015230789A (en) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | トヨタ自動車株式会社 | Nonaqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method therefor |
JP2016015349A (en) * | 2015-10-29 | 2016-01-28 | 株式会社Gsユアサ | Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing the same |
US12002944B2 (en) | 2018-05-03 | 2024-06-04 | Lg Energy Solution, Ltd. | Method for manufacturing electrode comprising polymeric solid electrolyte and electrode obtained thereby |
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