JP2006294374A - 電解液および電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 セパレータ23には電解液が含浸されている。電解液には4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンあるいは4−クロロ−1,3−ジオキソラン−2−オンなどのハロゲン原子を有する環式炭酸エステル誘導体と、フランあるいはイソオキサゾールなどの環内に酸素原子を有する複素環芳香族化合物とを含んでいる。これにより、電解液の分解反応が抑制され、サイクル特性が改善される。
【選択図】 図1
Description
図1は、本実施の形態に係る電解液を用いた第1の二次電池の断面構成を表すものである。この二次電池は、いわゆる円筒型といわれるものであり、ほぼ中空円柱状の電池缶11の内部に、帯状の正極21と負極22とがセパレータ23を介して巻回された巻回電極体20を有している。電池缶11は、例えばニッケル(Ni)のめっきがされた鉄(Fe)により構成されており、一端部が閉鎖され他端部が開放されている。電池缶11の内部には、巻回電極体20を挟むように巻回周面に対して垂直に一対の絶縁板12, 13がそれぞれ配置されている。
第2の二次電池は、負極の構成が異なることを除き、他は第1の二次電池と同様の構成および作用を有しており、同様にして製造することができる。よって、図1および図2を参照し、対応する構成要素には同一の符号を付して同一の部分の説明は省略する。
図3は、第3の二次電池の構成を表すものである。この二次電池は、いわゆるラミネートフィルム型といわれるものであり、正極リード31および負極リード32が取り付けられた巻回電極体30をフィルム状の外装部材40の内部に収容したものである。
第4の二次電池は、完全充電時の開回路電圧(すなわち電池電圧)を4.25V以上とできるようにしたことを除き、他は第1ないし第3の二次電池と同様の構成を有しており、同様にして製造することができる。
図5に示したコイン型の二次電池を作製した。この二次電池は、正極51と、負極52とを電解液を含浸させたセパレータ53を介して積層し、外装缶54と外装カップ55との間に挟み、ガスケット56を介してかしめたものである。まず、正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物(LiCoO2 )94質量部と、導電剤としてグラファイト3質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン3質量部とを混合したのち、溶剤としてN−メチル−2−ピロリドンを添加し正極合剤スラリーを得た。次いで、得られた正極合剤スラリーを、厚み20μmのアルミニウム箔よりなる正極集電体51Aに均一に塗布し乾燥させて厚み70μmの正極活物質層51Bを形成した。そののち、正極活物質層51Bが形成された正極集電体51Aを直径15mmの円形に打ち抜き、正極51を作製した。
実施例2−1〜2−7として、負極活物質にスズを用い、厚み15μmの銅箔よりなる負極集電体52Aの上に蒸着法により厚み5μmのスズよりなる負極活物質層52Bを形成したことを除き、他は実施例1−1〜1−7と同様にしてコイン型の二次電池を作製した。
負極活物質に黒鉛を用い、この黒鉛97質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン3質量部とを混合し、N−メチル−2−ピロリドンを添加して、厚み15μmの銅箔よりなる負極集電体52Aに均一に塗布し乾燥させることにより厚み70μmの負極活物質層52Bを形成したことを除き、他は実施例1−1〜1−7と同様にして、コイン型のリチウムイオン二次電池を作製した。
電解液におけるフランまたはイソオキサゾールの含有量を2.5質量%,1質量,または0.1質量%となるようにしたことを除き、他は実施例1−2,1−3,2−2,2−3,3−2,3−3,4−2,4−3と同様にして二次電池を作製した。
Claims (10)
- ハロゲン原子を有する環式炭酸エステル誘導体と、環内に酸素原子を有する複素環芳香族化合物とを含む
ことを特徴とする電解液。 - 前記複素環芳香族化合物は、フラン環,オキサゾール環およびイソオキサゾール環からなる群のうちの少なくとも1種を有することを特徴とする請求項1記載の電解液。
- 前記環式炭酸エステル誘導体として、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンおよび4−クロロ−1,3−ジオキソラン−2−オンのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1記載の電解液。
- 前記複素環芳香族化合物を0.1質量%以上2.5質量%以下の範囲内で含むことを特徴とする請求項1記載の電解液。
- 正極および負極と共に電解液を備えた電池であって、
前記電解液は、ハロゲン原子を有する環式炭酸エステル誘導体と、環内に酸素原子を有する複素環芳香族化合物とを含む
ことを特徴とする電池。 - 前記複素環芳香族化合物は、フラン環,オキサゾール環およびイソオキサゾール環からなる群のうちの少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項5記載の電池。
- 前記環式炭酸エステル誘導体として、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンおよび4−クロロ−1,3−ジオキソラン−2−オンのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項5記載の電池。
- 前記電解液における前記複素環芳香族化合物の含有量は、0.1質量%以上2.5質量%以下の範囲内であることを特徴とする請求項5記載の電池。
- 前記負極は、構成元素としてスズ(Sn)およびケイ素(Si)のうちの少なくとも一方を含む負極材料を含有することを特徴とする請求項5記載の電池。
- 満充電状態における開回路電圧が、4.25V以上であることを特徴とする請求項5記載の電池。
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