JP2007128723A - Battery - Google Patents
Battery Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007128723A JP2007128723A JP2005319739A JP2005319739A JP2007128723A JP 2007128723 A JP2007128723 A JP 2007128723A JP 2005319739 A JP2005319739 A JP 2005319739A JP 2005319739 A JP2005319739 A JP 2005319739A JP 2007128723 A JP2007128723 A JP 2007128723A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chemical formula
- positive electrode
- lithium composite
- lithium
- composite oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- ZZGKWELAKCQGHR-UHFFFAOYSA-N C[B](OC1=N)(OC1=O)F Chemical compound C[B](OC1=N)(OC1=O)F ZZGKWELAKCQGHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
本発明は、一対の正極および負極当たりの完全充電状態における開回路電圧が4.25V以上である電池に関する。 The present invention relates to a battery having an open circuit voltage of 4.25 V or more in a fully charged state per pair of positive electrode and negative electrode.
近年の携帯電子技術のめざましい発達により、携帯電話やノートブックコンピューターなどの電子機器は高度情報化社会を支える基盤技術と認知され始めた。また、これらの電子機器の高機能化に関する研究開発が精力的に進められており、これらの電子機器の消費電力も比例して増加の一途を辿っている。その反面、これらの電子機器は長時間の駆動が求められており、駆動電源である二次電池の高エネルギー密度化が必然的に望まれてきた。また、環境面の配慮からサイクル寿命の延命についても望まれてきた。 With the remarkable development of portable electronic technology in recent years, electronic devices such as mobile phones and notebook computers have begun to be recognized as fundamental technologies that support an advanced information society. In addition, research and development related to the enhancement of the functions of these electronic devices have been energetically advanced, and the power consumption of these electronic devices has been increasing proportionally. On the other hand, these electronic devices are required to be driven for a long time, and a high energy density of a secondary battery as a driving power source has been inevitably desired. In addition, it has been desired to extend the cycle life for environmental reasons.
電子機器に内蔵される電池の占有体積や質量などの観点より、電池のエネルギー密度は高いほど望ましい。現在では、リチウムイオン二次電池が優れたエネルギー密度を有することから、殆どの機器に内蔵されるに至っている。 From the standpoint of the occupied volume and mass of the battery built in the electronic device, the higher the energy density of the battery, the better. At present, since lithium ion secondary batteries have an excellent energy density, they have been built into most devices.
このようなリチウムイオン二次電池では、例えば、電解液のイオン伝導性を向上させるために、電解質塩として、LiPF6 が用いられている。しかし、LiPF6 の解離によって生じるPF5 により、例えば、溶媒として用いられる炭酸エステルが分解されていしまい、電池容量が低下してしまう。そこで、LiBF4 を添加することにより、BF4 - アニオンを生成させ、LiPF6 の分解を抑制することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、更に炭酸ビニレン誘導体を混合することにより、負極に被膜を形成し、LiBF4 の還元分解を抑制し、サイクル特性を向上させることが提案されている(例えば、特許文献2参照。)。更に、LiPF6 と、LiBF4 との濃度を限定すると共に、溶媒として環式炭酸エステル,鎖式炭酸エステルおよび炭酸ビニレンを主成分として用いることにより、連続充電後の放電特性を改善することが提案されている(例えば、特許文献3参照)。更にまた、LiPF6 とリチウムビスオキサレートボレートとを用いることにより、電流分布を均一にし、正極側の端部における過電圧を下げて、サイクル特性を向上させることが提案されている(例えば、特許文献4参照)。 In such a lithium ion secondary battery, for example, LiPF 6 is used as an electrolyte salt in order to improve the ionic conductivity of the electrolytic solution. However, PF 5 generated by dissociation of LiPF 6 decomposes, for example, a carbonic acid ester used as a solvent, resulting in a decrease in battery capacity. Therefore, by adding LiBF 4, BF 4 - anions to produce a, it has been proposed to suppress the decomposition of LiPF 6 (e.g., see Patent Document 1). Further, it has been proposed that a vinylene carbonate derivative is further mixed to form a film on the negative electrode to suppress the reductive decomposition of LiBF 4 and improve cycle characteristics (see, for example, Patent Document 2). Further, it is proposed to limit the concentration of LiPF 6 and LiBF 4 and to improve the discharge characteristics after continuous charging by using cyclic carbonate, chain carbonate and vinylene carbonate as the main components as solvents. (For example, see Patent Document 3). Furthermore, it has been proposed to improve the cycle characteristics by using LiPF 6 and lithium bisoxalate borate to make the current distribution uniform and reduce the overvoltage at the end on the positive electrode side (for example, Patent Documents). 4).
ところで、通常、リチウムイオン二次電池では、正極にはコバルト酸リチウム、負極には炭素材料が使用されており、作動電圧が4.2Vから2.5Vの範囲で用いられている。単電池において、端子電圧を4.2Vまで上げられるのは、非水電解質やセパレーターなどの優れた電気化学的安定性によるところが大きい。 By the way, in a lithium ion secondary battery, lithium cobaltate is normally used for the positive electrode and a carbon material is used for the negative electrode, and the operating voltage is used in the range of 4.2V to 2.5V. In the unit cell, the terminal voltage can be increased to 4.2 V largely due to excellent electrochemical stability such as a non-aqueous electrolyte and a separator.
一方、従来の最大4.2Vで作動するリチウムイオン二次電池では、正極に用いられるコバルト酸リチウムなどの正極活物質は、その理論容量に対して6割程度の容量を活用しているに過ぎない。このため、更に充電圧を上げることにより、残存容量を活用することが原理的に可能である。実際に、充電時の電圧を4.25V以上にすることにより、高エネルギー密度化が発現することが知られている(例えば、特許文献5参照)。
しかしながら、充電電圧を4.2Vを超えて設定した電池では、特に正極表面近傍における酸化雰囲気が強まる結果、正極と物理的に接触する電解液が酸化分解され、充放電効率が低下してしまう。このような問題は、上述した電解質塩あるいは溶媒を含む電解液を用いても、その改善効果は十分ではなく、特に、高温においては顕著であった。 However, in a battery in which the charging voltage is set to exceed 4.2 V, the oxidizing atmosphere particularly in the vicinity of the positive electrode surface is strengthened. As a result, the electrolytic solution that physically contacts the positive electrode is oxidatively decomposed and the charge / discharge efficiency is lowered. Such a problem is not sufficient even when an electrolytic solution containing the above-described electrolyte salt or solvent is used, and is particularly remarkable at high temperatures.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、充電電圧を4.2Vを超えて設定しても、充放電効率を向上させることができる電池を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a battery capable of improving charge / discharge efficiency even when a charge voltage is set to exceed 4.2V.
本発明による第1の電池は、正極および負極と共に電解液を備えたものであって、一対の正極および負極当たりの完全充電状態における開回路電圧が4.25V以上6.00V以下の範囲内であり、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物および化5に示したリチウム複合リン酸塩からなる群のうちの少なくとも1種を含み、電解液は、炭酸ビニレンと、LiPF6 と、リチウムビスオキサレートボレートとを含むものである。
(化1)
Lir Co(1-s) M3s O(2-t) Fu
(式中、M3は、ニッケル(Ni),マンガン(Mn),マグネシウム(Mg),アルミニウム(Al),ホウ素(B),チタン(Ti),バナジウム(V),クロム(Cr),鉄(Fe),銅(Cu),亜鉛(Zn),ジルコニウム(Zr),モリブデン(Mo),スズ(Sn),カルシウム(Ca),ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。r,s,tおよびuは、0.8≦r≦1.2、0≦s<0.5、−0.1≦t≦0.2、0≦u≦0.1の範囲内の値である。)
(化2)
Lif Mn(1-g-h) Nig M1h O(2-j) Fk
(式中、M1は、コバルト(Co),マグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,クロム,鉄,銅,亜鉛,ジルコニウム,モリブデン,スズ,カルシウム,ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも1種を表す。f,g,h,jおよびkは、0.8≦f≦1.2、0<g<0. 5、0≦h≦0. 5、g+h<1、−0. 1≦j≦0. 2、0≦k≦0.1の範囲内の値である。)
(化3)
Lim Ni(1-n) M2n O(2-p) Fq
(式中、M2は、コバルト,マンガン,マグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,クロム,鉄,銅,亜鉛,ジルコニウム,モリブデン,スズ,カルシウム,ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも1種を表す。m,n,pおよびqは、0.8≦m≦1.2、0. 005≦n≦0. 5、−0. 1≦p≦0. 2、0≦q≦0. 1の範囲内の値である。)
(化4)
Liv Mn2-w M4w Ox Fy
(式中、M4は、コバルト,ニッケル,マグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,クロム,鉄,銅,亜鉛,モリブデン,スズ,カルシウム,ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも1種を表す。v,w,xおよびyは、0.9≦v≦1.1、0≦w≦0.6、3.7≦x≦4.1、0≦y≦0.1の範囲内の値である。)
(化5)
Liz M5PO4
(式中、M5は、コバルト,マンガン,鉄,ニッケル,マグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,ニオブ(Nb),銅,亜鉛,モリブデン,カルシウム,ストロンチウム,タングステンおよびジルコニウムからなる群のうちの少なくとも1種を表す。zは、0.9≦z≦1.1の範囲内の値である。)
A first battery according to the present invention is provided with an electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode, and an open circuit voltage in a fully charged state per pair of the positive electrode and the negative electrode is within a range of 4.25V to 6.00V. A lithium composite oxide expressed by the average composition shown in Chemical Formula 1, a lithium composite oxide expressed by the average composition shown in Chemical Formula 2, a lithium composite oxide expressed by the average composition shown in Chemical Formula 3, Including at least one member selected from the group consisting of a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical formula 4 and a lithium composite phosphate shown in Chemical formula 5, and the electrolyte solution is vinylene carbonate, LiPF 6 , Lithium bisoxalate borate.
(Chemical formula 1)
Li r Co (1-s) M3 s O (2-t) Fu
(In the formula, M3 is nickel (Ni), manganese (Mn), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe ), Copper (Cu), zinc (Zn), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), strontium (Sr), and tungsten (W). R, s, t, and u are ranges of 0.8 ≦ r ≦ 1.2, 0 ≦ s <0.5, −0.1 ≦ t ≦ 0.2, and 0 ≦ u ≦ 0.1. Is the value in.)
(Chemical formula 2)
Li f Mn (1-gh) Ni g M1 h O (2-j) F k
(In the formula, M1 is at least one selected from the group consisting of cobalt (Co), magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, zirconium, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten. F, g, h, j and k are 0.8 ≦ f ≦ 1.2, 0 <g <0.5, 0 ≦ h ≦ 0.5, g + h <1, −0.1 ≦ j. ≦ 0.2 and 0 ≦ k ≦ 0.1.)
(Chemical formula 3)
Li m Ni (1-n) M2 n O (2-p) F q
(Wherein M2 represents at least one selected from the group consisting of cobalt, manganese, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, zirconium, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten. M, n, p and q are 0.8 ≦ m ≦ 1.2, 0.005 ≦ n ≦ 0.5, −0.1 ≦ p ≦ 0.2, 0 ≦ q ≦ 0.1. (The value is within the range.)
(Chemical formula 4)
Li v Mn 2-w M4 w O x F y
(In the formula, M4 represents at least one selected from the group consisting of cobalt, nickel, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten. v, w, x and y are values in the range of 0.9 ≦ v ≦ 1.1, 0 ≦ w ≦ 0.6, 3.7 ≦ x ≦ 4.1, 0 ≦ y ≦ 0.1. is there.)
(Chemical formula 5)
Li z M5PO 4
(Wherein M5 is at least one selected from the group consisting of cobalt, manganese, iron, nickel, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, niobium (Nb), copper, zinc, molybdenum, calcium, strontium, tungsten and zirconium. Represents one type, z is a value in the range of 0.9 ≦ z ≦ 1.1.)
本発明による第2の電池は、正極および負極と共に電解液を備えたものであって、一対の正極および負極当たりの完全充電状態における開回路電圧が4.25V以上6.00V以下の範囲内であり、正極は、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物と、化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物および化5に示したリチウム複合リン酸塩からなる群のうちの少なくとも1種とを含み、電解液は、炭酸ビニレンと、LiPF6 と、LiBF4 とを含むものである。
(化1)
Lir Co(1-s) M3s O(2-t) Fu
(式中、M3は、ニッケル,マンガン,マグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,クロム,鉄,銅,亜鉛,ジルコニウム,モリブデン,スズ,カルシウム,ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも1種を表す。r,s,tおよびuは、0.8≦r≦1.2、0≦s<0.5、−0.1≦t≦0.2、0≦u≦0.1の範囲内の値である。)
(化2)
Lif Mn(1-g-h) Nig M1h O(2-j) Fk
(式中、M1は、コバルト,マグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,クロム,鉄,銅,亜鉛,ジルコニウム,モリブデン,スズ,カルシウム,ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも1種を表す。f,g,h,jおよびkは、0.8≦f≦1.2、0<g<0. 5、0≦h≦0. 5、g+h<1、−0. 1≦j≦0. 2、0≦k≦0.1の範囲内の値である。)
(化3)
Lim Ni(1-n) M2n O(2-p) Fq
(式中、M2は、コバルト,マンガン,マグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,クロム,鉄,銅,亜鉛,ジルコニウム,モリブデン,スズ,カルシウム,ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも1種を表す。m,n,pおよびqは、0.8≦m≦1.2、0. 005≦n≦0. 5、−0. 1≦p≦0. 2、0≦q≦0. 1の範囲内の値である。)
(化4)
Liv Mn2-w M4w Ox Fy
(式中、M4は、コバルト,ニッケル,マグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,クロム,鉄,銅,亜鉛,モリブデン,スズ,カルシウム,ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも1種を表す。v,w,xおよびyは、0.9≦v≦1.1、0≦w≦0.6、3.7≦x≦4.1、0≦y≦0.1の範囲内の値である。)
(化5)
Liz M5PO4
(式中、M5は、コバルト,マンガン,鉄,ニッケル,マグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,ニオブ,銅,亜鉛,モリブデン,カルシウム,ストロンチウム,タングステンおよびジルコニウムからなる群のうちの少なくとも1種を表す。zは、0.9≦z≦1.1の範囲内の値である。)
A second battery according to the present invention includes an electrolyte solution together with a positive electrode and a negative electrode, and an open circuit voltage in a fully charged state per pair of the positive electrode and the negative electrode is within a range of 4.25V to 6.00V. Yes, the positive electrode is a lithium composite oxide expressed by the average composition shown in Chemical Formula 1, a lithium composite oxide expressed by the average composition shown in Chemical Formula 2, and the lithium expressed by the average composition shown in Chemical Formula 3 A composite oxide, at least one selected from the group consisting of a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical formula 4 and a lithium composite phosphate shown in Chemical formula 5, and the electrolyte solution is vinylene carbonate, LiPF 6 and LiBF 4 are included.
(Chemical formula 1)
Li r Co (1-s) M3 s O (2-t) Fu
(Wherein M3 represents at least one selected from the group consisting of nickel, manganese, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, zirconium, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten. R, s, t and u are in the range of 0.8 ≦ r ≦ 1.2, 0 ≦ s <0.5, −0.1 ≦ t ≦ 0.2, 0 ≦ u ≦ 0.1. The value of
(Chemical formula 2)
Li f Mn (1-gh) Ni g M1 h O (2-j) F k
(In the formula, M1 represents at least one selected from the group consisting of cobalt, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, zirconium, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten. f, g, h, j and k are 0.8 ≦ f ≦ 1.2, 0 <g <0.5, 0 ≦ h ≦ 0.5, g + h <1, −0.1 ≦ j ≦ 0. 2. It is a value within the range of 0 ≦ k ≦ 0.1.)
(Chemical formula 3)
Li m Ni (1-n) M2 n O (2-p) F q
(Wherein M2 represents at least one selected from the group consisting of cobalt, manganese, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, zirconium, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten. M, n, p and q are 0.8 ≦ m ≦ 1.2, 0.005 ≦ n ≦ 0.5, −0.1 ≦ p ≦ 0.2, 0 ≦ q ≦ 0.1. (The value is within the range.)
(Chemical formula 4)
Li v Mn 2-w M4 w O x F y
(In the formula, M4 represents at least one selected from the group consisting of cobalt, nickel, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten. v, w, x and y are values in the range of 0.9 ≦ v ≦ 1.1, 0 ≦ w ≦ 0.6, 3.7 ≦ x ≦ 4.1, 0 ≦ y ≦ 0.1. is there.)
(Chemical formula 5)
Li z M5PO 4
(Wherein M5 represents at least one selected from the group consisting of cobalt, manganese, iron, nickel, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, niobium, copper, zinc, molybdenum, calcium, strontium, tungsten and zirconium. Z is a value in the range of 0.9 ≦ z ≦ 1.1.)
本発明の第1の電池によれば、完全充電時における開回路電圧を4.25V以上6.00V以下の範囲内としたので、高いエネルギー密度を得ることができる。また、正極に化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物および化5に示したリチウム複合リン酸塩からなる群のうちの少なくとも1種を含むようにしたので、エネルギー密度をより向上させることができる。更に、電解液に、炭酸ビニレンと、LiPF6 と、リチウムビスオキサレートボレートを含むようにしたので、高温においても、充放電効率を向上させることができる。よって、エネルギー密度を高くすることができると共に、高温環境下においても、優れた充放電効率を得ることができる。 According to the first battery of the present invention, since the open circuit voltage at the time of full charge is in the range of 4.25V to 6.00V, a high energy density can be obtained. Moreover, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 1, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 2, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 3 The energy density is further improved because at least one of the group consisting of the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 4 and the lithium composite phosphate shown in Chemical Formula 5 is included. be able to. Furthermore, since the electrolytic solution contains vinylene carbonate, LiPF 6 and lithium bisoxalate borate, the charge / discharge efficiency can be improved even at high temperatures. Therefore, the energy density can be increased, and excellent charge / discharge efficiency can be obtained even in a high temperature environment.
本発明の第2の電池によれば、完全充電時における開回路電圧を4.25V以上6.00V以下の範囲内としたので、高いエネルギー密度を得ることができる。また、正極に化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物と、化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物および化5に示したリチウム複合リン酸塩からなる群のうちの少なくとも1種とを含むようにしたので、エネルギー密度を向上させると共に、高温環境下においても、正極表面近傍における酸化雰囲気を弱めることができる。更に、電解液に、炭酸ビニレンと、LiPF6 と、LiBF4 とを含むようにしたので、充放電効率を向上させることができる。よって、エネルギー密度を高くすることができると共に、高温環境下においても、優れた充放電効率を得ることができる。 According to the second battery of the present invention, since the open circuit voltage at the time of full charge is in the range of 4.25V to 6.00V, a high energy density can be obtained. Moreover, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 1, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 2, and the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 3 Energy density is improved by including at least one of the oxide, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 4, and the lithium composite phosphate shown in Chemical Formula 5 In addition, the oxidizing atmosphere in the vicinity of the positive electrode surface can be weakened even in a high temperature environment. Furthermore, since the electrolytic solution contains vinylene carbonate, LiPF 6 and LiBF 4 , charge / discharge efficiency can be improved. Therefore, the energy density can be increased, and excellent charge / discharge efficiency can be obtained even in a high temperature environment.
特に、電解液におけるリチウムビスオキサレートボレートの濃度を、0.0005mol/kg以上0.3mol/kg以下とするようにすれば、あるいは電解液におけるLiBF4 の濃度を、0.0005mol/kg以上0.3mol/kg以下とするようにすれば、あるいは電解液における炭酸ビニレンの含有量を、0.1質量%以上10質量%以下の範囲内とするようにすれば、充放電効率をより向上させることができる。 In particular, if the concentration of lithium bisoxalate borate in the electrolytic solution is 0.0005 mol / kg or more and 0.3 mol / kg or less, or the concentration of LiBF 4 in the electrolytic solution is 0.0005 mol / kg or more and 0 or less. .. 3 mol / kg or less, or if the content of vinylene carbonate in the electrolyte is in the range of 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, the charge / discharge efficiency is further improved. be able to.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本実施の形態に係る二次電池の断面構造を表すものである。この二次電池は、電極反応物質としてリチウム(Li)を用い、負極の容量が、リチウムの吸蔵および放出による容量成分により表されるいわゆるリチウムイオン二次電池である。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、一対の帯状の正極21と帯状の負極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、例えばニッケルのめっきがされた鉄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。
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a secondary battery according to this embodiment. This secondary battery is a so-called lithium ion secondary battery in which lithium (Li) is used as an electrode reactant and the capacity of the negative electrode is represented by a capacity component due to insertion and extraction of lithium. This secondary battery is called a so-called cylindrical type, and is a winding in which a pair of strip-like
電池缶11の開放端部には、電池蓋14と、この電池蓋14の内側に設けられた安全弁機構15および熱感抵抗素子(Positive Temperature Coefficient;PTC素子)16とが、ガスケット17を介してかしめられることにより取り付けられており、電池缶11の内部は密閉されている。電池蓋14は、例えば、電池缶11と同様の材料により構成されている。安全弁機構15は、熱感抵抗素子16を介して電池蓋14と電気的に接続されており、内部短絡あるいは外部からの加熱などにより電池の内圧が一定以上となった場合にディスク板15Aが反転して電池蓋14と巻回電極体20との電気的接続を切断するようになっている。熱感抵抗素子16は、温度が上昇すると抵抗値の増大により電流を制限し、大電流による異常な発熱を防止するものである。ガスケット17は、例えば、絶縁材料により構成されており、表面にはアスファルトが塗布されている。
At the open end of the battery can 11, a
巻回電極体20の中心には例えばセンターピン24が挿入されている。巻回電極体20の正極21にはアルミニウムなどよりなる正極リード25が接続されており、負極22にはニッケルなどよりなる負極リード26が接続されている。正極リード25は安全弁機構15に溶接されることにより電池蓋14と電気的に接続されており、負極リード26は電池缶11に溶接され電気的に接続されている。
For example, a center pin 24 is inserted in the center of the
図2は図1に示した巻回電極体20の一部を拡大して表すものである。正極21は、例えば、対向する一対の面を有する正極集電体21Aの両面に正極活物質層21Bが設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、正極集電体21Aの片面のみに正極活物質層21Bを設けるようにしてもよい。正極集電体21Aは、例えば、アルミニウム箔などの金属箔により構成されている。正極活物質層21Bは、例えば、正極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料の1種または2種以上を含んでおり、必要に応じてグラファイトなどの導電材およびポリフッ化ビニリデンなどの結着材を含んで構成されている。
FIG. 2 shows an enlarged part of the spirally
リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料としては、例えば、化1,化2または化3に示した平均組成で表される層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、化4に示した平均組成で表されるスピネル型の構造を有するリチウム複合酸化物、あるいは化5に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩が好ましく挙げられる。エネルギー密度を高くすることができるからである。中でも、化1に示した平均組成で表される層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物は、エネルギー密度をより高くすることができるのでより好ましい。
(化1)
Lir Co(1-s) M3s O(2-t) Fu
(式中、M3は、ニッケル,マンガン,マグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,クロム,鉄,銅,亜鉛,ジルコニウム,モリブデン,スズ,カルシウム,ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも1種を表す。r,s,tおよびuは、0.8≦r≦1.2、0≦s<0.5、−0.1≦t≦0.2、0≦u≦0.1の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、rの値は完全放電状態における値を表している。)
(化2)
Lif Mn(1-g-h) Nig M1h O(2-j) Fk
(式中、M1は、コバルト,マグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,クロム,鉄,銅,亜鉛,ジルコニウム,モリブデン,スズ,カルシウム,ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも1種を表す。f,g,h,jおよびkは、0.8≦f≦1.2、0<g<0. 5、0≦h≦0. 5、g+h<1、−0. 1≦j≦0. 2、0≦k≦0.1の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、fの値は完全放電状態における値を表している。)
(化3)
Lim Ni(1-n) M2n O(2-p) Fq
(式中、M2は、コバルト,マンガン,マグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,クロム,鉄,銅,亜鉛,ジルコニウム,モリブデン,スズ,カルシウム,ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも1種を表す。m,n,pおよびqは、0.8≦m≦1.2、0. 005≦n≦0. 5、−0. 1≦p≦0. 2、0≦q≦0. 1の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、mの値は完全放電状態における値を表している。)
(化4)
Liv Mn2-w M4w Ox Fy
(式中、M4は、コバルト,ニッケル,マグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,クロム,鉄,銅,亜鉛,モリブデン,スズ,カルシウム,ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも1種を表す。v,w,xおよびyは、0.9≦v≦1.1、0≦w≦0.6、3.7≦x≦4.1、0≦y≦0.1の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、vの値は完全放電状態における値を表している。)
(化5)
Liz M5PO4
(式中、M5は、コバルト,マンガン,鉄,ニッケル,マグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,ニオブ,銅,亜鉛,モリブデン,カルシウム,ストロンチウム,タングステンおよびジルコニウムからなる群のうちの少なくとも1種を表す。zは、0.9≦z≦1.1の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、zの値は完全放電状態における値を表している。)
Examples of the positive electrode material capable of occluding and releasing lithium include lithium composite oxides having a layered rock salt structure represented by the average composition shown in Chemical Formula 1, Chemical Formula 2 or Chemical Formula 3, and Chemical Formula 4 A lithium composite oxide having a spinel structure represented by an average composition, or a lithium composite phosphate having an olivine structure shown in Chemical formula 5 is preferred. This is because the energy density can be increased. Among these, a lithium composite oxide having a layered rock salt structure represented by the average composition shown in Chemical Formula 1 is more preferable because the energy density can be further increased.
(Chemical formula 1)
Li r Co (1-s) M3 s O (2-t) Fu
(Wherein M3 represents at least one selected from the group consisting of nickel, manganese, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, zirconium, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten. R, s, t and u are in the range of 0.8 ≦ r ≦ 1.2, 0 ≦ s <0.5, −0.1 ≦ t ≦ 0.2, 0 ≦ u ≦ 0.1. (Note that the composition of lithium varies depending on the state of charge and discharge, and the value of r represents a value in a fully discharged state.)
(Chemical formula 2)
Li f Mn (1-gh) Ni g M1 h O (2-j) F k
(In the formula, M1 represents at least one selected from the group consisting of cobalt, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, zirconium, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten. f, g, h, j and k are 0.8 ≦ f ≦ 1.2, 0 <g <0.5, 0 ≦ h ≦ 0.5, g + h <1, −0.1 ≦ j ≦ 0. 2. The value is in the range of 0 ≦ k ≦ 0.1, where the composition of lithium varies depending on the state of charge and discharge, and the value of f represents the value in the fully discharged state.
(Chemical formula 3)
Li m Ni (1-n) M2 n O (2-p) F q
(Wherein M2 represents at least one selected from the group consisting of cobalt, manganese, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, zirconium, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten. M, n, p and q are 0.8 ≦ m ≦ 1.2, 0.005 ≦ n ≦ 0.5, −0.1 ≦ p ≦ 0.2, 0 ≦ q ≦ 0.1. (Note that the lithium composition varies depending on the state of charge and discharge, and the value of m represents a value in a fully discharged state.)
(Chemical formula 4)
Li v Mn 2-w M4 w O x F y
(In the formula, M4 represents at least one selected from the group consisting of cobalt, nickel, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten. v, w, x and y are values in the range of 0.9 ≦ v ≦ 1.1, 0 ≦ w ≦ 0.6, 3.7 ≦ x ≦ 4.1, 0 ≦ y ≦ 0.1. (Note that the composition of lithium varies depending on the state of charge and discharge, and the value of v represents the value in a fully discharged state.)
(Chemical formula 5)
Li z M5PO 4
(Wherein M5 represents at least one selected from the group consisting of cobalt, manganese, iron, nickel, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, niobium, copper, zinc, molybdenum, calcium, strontium, tungsten and zirconium. Z is a value in the range of 0.9 ≦ z ≦ 1.1, wherein the composition of lithium varies depending on the state of charge and discharge, and the value of z represents the value in the fully discharged state.
特に、化1に示した平均組成で表される層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物と、化2または化3に示した平均組成で表される層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、化4に示した平均組成で表されるスピネル型の構造を有するリチウム複合酸化物、および化5に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩からなる群のうちの少なくとも1種とを混合して用いることが好ましい。化1に示した平均組成で表される層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物のみでは、特に高温において、正極表面近傍における酸化雰囲気が強くなってしまうが、これらを混合することにより、酸化雰囲気を弱めることができるからである。このようなリチウム複合酸化物あるいはリチウム複合リン酸塩について具体的に例を挙げれば、Lia CoO2 (a≒1)、Lic1Nic2Co1-c2O2 (c1≒1,0<c2≦0.5)、LiNi0.50Co0.20Mn0.30O2 、Lib NiO2 (b≒1)、Lic3Nic4Co1-c4O2 (c3≒1,0.5<c4<1)、Lid Mn2 O4 (d≒1)あるいはLie FePO4 (e≒1)などがある。 In particular, a lithium composite oxide having a layered rock salt type structure represented by the average composition shown in Chemical Formula 1 and a lithium composite oxide having a layered rock salt type structure represented by the average composition shown in Chemical Formula 2 or Chemical Formula 3 At least one selected from the group consisting of a lithium composite oxide having a spinel structure represented by the average composition shown in Chemical Formula 4 and a lithium composite phosphate having an olivine structure shown in Chemical Formula 5 And are preferably used in combination. Only the lithium composite oxide having a layered rock salt structure represented by the average composition shown in Chemical Formula 1 has a strong oxidizing atmosphere near the positive electrode surface, particularly at high temperatures. This is because the atmosphere can be weakened. Specific examples of such a lithium composite oxide or lithium composite phosphate include Li a CoO 2 (a≈1), Li c1 Ni c2 Co 1-c2 O 2 (c1≈1,0, <c2 ≦ 0.5), LiNi 0.50 Co 0.20 Mn 0.30 O 2 , Li b NiO 2 (b≈1), Li c3 Ni c4 Co 1-c4 O 2 (c3≈1, 0.5 <c4 <1), Li d Mn 2 O 4 (d≈1) or Li e FePO 4 (e≈1).
リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料は、更に、これらの正極材料に加えて、他の正極材料を混合して用いてもよい。他の正極材料としては、例えば、他のリチウム酸化物、リチウム硫化物あるいは他のリチウムを含む層間化合物などが挙げられる。 In addition to these positive electrode materials, other positive electrode materials may be mixed and used as the positive electrode material capable of inserting and extracting lithium. Examples of other positive electrode materials include other lithium oxides, lithium sulfides, and interlayer compounds containing other lithium.
負極22は、例えば、対向する一対の面を有する負極集電体22Aの両面に負極活物質層22Bが設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、負極集電体22Aの片面のみに負極活物質層22Bを設けるようにしてもよい。負極集電体22Aは、例えば、銅箔などの金属箔により構成されている。
The
負極活物質層22Bは、負極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料のいずれか1種または2種以上を含んで構成されており、必要に応じて正極活物質層21Bと同様の結着材を含んで構成されている。
The negative electrode
なお、この二次電池では、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料の充電容量が、正極21の充電容量よりも大きくなっており、充電の途中において負極22にリチウム金属が析出しないようになっている。
In this secondary battery, the charge capacity of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium is larger than the charge capacity of the
リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、例えば、難黒鉛化性炭素,易黒鉛化性炭素,黒鉛,熱分解炭素類,コークス類,ガラス状炭素類,有機高分子化合物焼成体,炭素繊維あるいは活性炭などの炭素材料が挙げられる。このうち、コークス類には、ピッチコークス,ニードルコークスあるいは石油コークスなどがある。有機高分子化合物焼成体というのは、フェノール樹脂やフラン樹脂等の高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいい、一部には難黒鉛化性炭素または易黒鉛化性炭素に分類されるものもある。これら炭素材料は、充放電時に生じる結晶構造の変化が非常に少なく、高い充放電容量を得ることができると共に、良好なサイクル特性を得ることができるので好ましい。特に黒鉛は、電気化学当量が大きく、高いエネルギー密度を得ることができ好ましい。また、難黒鉛化性炭素は、優れたサイクル特性が得られるので好ましい。更にまた、充放電電位が低いもの、具体的には充放電電位がリチウム金属に近いものが、電池の高エネルギー密度化を容易に実現することができるので好ましい。 Examples of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium include non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, graphite, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, and fired organic polymer compounds , Carbon materials such as carbon fiber or activated carbon. Among these, examples of coke include pitch coke, needle coke, and petroleum coke. An organic polymer compound fired body is a carbonized material obtained by firing a polymer material such as a phenol resin or a furan resin at an appropriate temperature, and part of it is non-graphitizable carbon or graphitizable carbon. Some are classified as: These carbon materials are preferable because the change in crystal structure that occurs during charge and discharge is very small, a high charge and discharge capacity can be obtained, and good cycle characteristics can be obtained. In particular, graphite is preferable because it has a high electrochemical equivalent and can provide a high energy density. Further, non-graphitizable carbon is preferable because excellent cycle characteristics can be obtained. Furthermore, those having a low charge / discharge potential, specifically, those having a charge / discharge potential close to that of lithium metal are preferable because a high energy density of the battery can be easily realized.
リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、また、リチウムを吸蔵および放出することが可能であり、金属元素および半金属元素のうちの少なくとも1種を構成元素として含む材料も挙げられる。このような材料を用いれば、高いエネルギー密度を得ることができるからである。特に、炭素材料と共に用いるようにすれば、高エネルギー密度を得ることができると共に、優れたサイクル特性を得ることができるのでより好ましい。この負極材料は金属元素あるいは半金属元素の単体でも合金でも化合物でもよく、またこれらの1種または2種以上の相を少なくとも一部に有するようなものでもよい。なお、本発明において、合金には2種以上の金属元素からなるものに加えて、1種以上の金属元素と1種以上の半金属元素とを含むものも含める。また、非金属元素を含んでいてもよい。その組織には固溶体,共晶(共融混合物),金属間化合物あるいはそれらのうちの2種以上が共存するものがある。 Examples of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium include materials capable of inserting and extracting lithium and containing at least one of a metal element and a metalloid element as a constituent element. . This is because a high energy density can be obtained by using such a material. In particular, the use with a carbon material is more preferable because a high energy density can be obtained and excellent cycle characteristics can be obtained. The negative electrode material may be a single element, alloy or compound of a metal element or metalloid element, or may have at least a part of one or more of these phases. In the present invention, alloys include those containing one or more metal elements and one or more metalloid elements in addition to those composed of two or more metal elements. Moreover, the nonmetallic element may be included. There are structures in which a solid solution, a eutectic (eutectic mixture), an intermetallic compound, or two or more of them coexist.
この負極材料を構成する金属元素あるいは半金属元素としては、例えば、マグネシウム,ホウ素,アルミニウム,ガリウム(Ga),インジウム(In),ケイ素(Si),ゲルマニウム(Ge),スズ,鉛(Pb),ビスマス(Bi),カドミウム(Cd),銀(Ag),亜鉛,ハフニウム(Hf),ジルコニウム,イットリウム(Y),パラジウム(Pd)あるいは白金(Pt)が挙げられる。これらは結晶質のものでもアモルファスのものでもよい。 Examples of the metal element or metalloid element constituting the negative electrode material include magnesium, boron, aluminum, gallium (Ga), indium (In), silicon (Si), germanium (Ge), tin, lead (Pb), Bismuth (Bi), cadmium (Cd), silver (Ag), zinc, hafnium (Hf), zirconium, yttrium (Y), palladium (Pd), or platinum (Pt) can be used. These may be crystalline or amorphous.
中でも、この負極材料としては、短周期型周期表における4B族の金属元素あるいは半金属元素を構成元素として含むものが好ましく、特に好ましいのはケイ素およびスズの少なくとも一方を構成元素として含むものである。ケイ素およびスズは、リチウムを吸蔵および放出する能力が大きく、高いエネルギー密度を得ることができるからである。 Among these, as the negative electrode material, a material containing a 4B group metal element or a semimetal element in the short-period type periodic table as a constituent element is preferable, and at least one of silicon and tin is particularly preferable as a constituent element. This is because silicon and tin have a large ability to occlude and release lithium, and a high energy density can be obtained.
スズの合金としては、例えば、スズ以外の第2の構成元素として、ケイ素,ニッケル,銅,鉄,コバルト,マンガン,亜鉛,インジウム,銀,チタン,ゲルマニウム,ビスマス,アンチモン(Sb),およびクロムからなる群のうちの少なくとも1種を含むものが挙げられる。ケイ素の合金としては、例えば、ケイ素以外の第2の構成元素として、スズ,ニッケル,銅,鉄,コバルト,マンガン,亜鉛,インジウム,銀,チタン,ゲルマニウム,ビスマス,アンチモンおよびクロムからなる群のうちの少なくとも1種を含むものが挙げられる。 Examples of the tin alloy include, as the second constituent element other than tin, silicon, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony (Sb), and chromium. The thing containing at least 1 sort (s) of the group which consists of is mentioned. As an alloy of silicon, for example, as a second constituent element other than silicon, among the group consisting of tin, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony and chromium The thing containing at least 1 sort (s) of these is mentioned.
スズの化合物あるいはケイ素の化合物としては、例えば、酸素(O)あるいは炭素(C)を含むものが挙げられ、スズまたはケイ素に加えて、上述した第2の構成元素を含んでいてもよい。 Examples of the tin compound or silicon compound include those containing oxygen (O) or carbon (C), and may contain the second constituent element described above in addition to tin or silicon.
リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、更に、他の金属化合物あるいは高分子材料が挙げられる。他の金属化合物としては、MnO2 ,V2 O5 ,V6 O13などの酸化物、NiS,MoSなどの硫化物、あるいはLiN3 などのリチウム窒化物が挙げられ、高分子材料としてはポリアセチレンあるいはポリピロールなどが挙げられる。 Examples of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium further include other metal compounds or polymer materials. Examples of other metal compounds include oxides such as MnO 2 , V 2 O 5 , and V 6 O 13 , sulfides such as NiS and MoS, and lithium nitrides such as LiN 3 , and polymer materials include polyacetylene. Or a polypyrrole etc. are mentioned.
セパレータ23は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン,ポリプロピレンあるいはポリエチレンなどの合成樹脂製の多孔質膜、またはセラミック製の多孔質膜により構成されており、これら2種以上の多孔質膜を積層した構造とされていてもよい。中でも、ポリオレフィン製の多孔質膜はショート防止効果に優れ、かつシャットダウン効果による電池の安全性向上を図ることができるので好ましい。
The
セパレータ23には、液状の電解質である電解液が含浸されている。この電解液は、溶媒と、この溶媒に溶解された電解質塩とを含んでいる。
The
電解質塩は、LiPF6 と、LiBF4 および化6に示したリチウムビスオキサレートボレートのうちの少なくとも一方とを含んでいる。LiPF6 を用いることにより電解液のイオン伝導性を高くすることができるからである。一方、LiPF6 のみでは、電池容量が低下してしまうので、LiBF4 を混合することにより、LiPF6 の分解を抑制することができるからである。また、LiPF6 に、リチウムビスオキサレートボレートを混合することにより、高温環境下においても、正極21における電解液の電流分布を均一にすることができるからである。
The electrolyte salt contains LiPF 6 and at least one of LiBF 4 and lithium bisoxalate borate shown in Chemical formula 6. This is because the ion conductivity of the electrolyte can be increased by using LiPF 6 . On the other hand, only with the LiPF 6, since the battery capacity is reduced, by mixing LiBF 4, it is possible to suppress the decomposition of LiPF 6. In addition, by mixing lithium bisoxalate borate with LiPF 6 , the current distribution of the electrolyte solution in the
LiPF6 の濃度は、電解液において、0.1mol/kg以上2.0mol/kg以下の範囲内であることが好ましい。この範囲内でイオン伝導性をより高くすることができるからである。 The concentration of LiPF 6 is preferably in the range of 0.1 mol / kg or more and 2.0 mol / kg or less in the electrolytic solution. This is because the ion conductivity can be further increased within this range.
LiBF4 の濃度は、電解液において、0.0005mol/kg以上0.3mol/kg以下の範囲内であることが好ましい。少ないと混合する効果が十分ではなく、多くても充放電効率が低下してしまうからである。また、リチウムビスオキサレートボレートの濃度は、電解液において、0.0005mol/kg以上0.3mol/kg以下の範囲内であることが好ましい。少ないと混合する効果が十分ではなく、多くても充放電効率が低下してしまうからである。更に、LiBF4 とリチウムビスオキサレートボレートとを併用して用いる場合には、電解液におけるこれらの濃度の合計が、0.0005mol/kg以上0.3mol/kg以下の範囲内であることが好ましい。少ないとこれらを混合する効果が十分ではなく、多くても充放電効率が低下してしまうからである。 The concentration of LiBF 4 is preferably in the range of 0.0005 mol / kg to 0.3 mol / kg in the electrolytic solution. If the amount is small, the effect of mixing is not sufficient, and if the amount is large, the charge / discharge efficiency is lowered. Moreover, it is preferable that the density | concentration of lithium bis oxalate borate exists in the range of 0.0005 mol / kg or more and 0.3 mol / kg or less in electrolyte solution. If the amount is small, the effect of mixing is not sufficient, and if the amount is large, the charge / discharge efficiency is lowered. Furthermore, when LiBF 4 and lithium bisoxalate borate are used in combination, the total of these concentrations in the electrolytic solution is preferably in the range of 0.0005 mol / kg to 0.3 mol / kg. . If the amount is small, the effect of mixing them is not sufficient, and if the amount is large, the charge / discharge efficiency is lowered.
電解質塩としては、これらの電解質塩に加えて、他の電解質塩を混合して用いてもよい。他の電解質塩としては、例えば、LiAsF6 ,LiClO4 ,LiB(C6 H5 )4 ,LiCH3 SO3 ,LiCF3 SO3 ,LiN(SO2 CF3 )2 ,LiC(SO2 CF3 )3 ,LiAlCl4 ,LiSiF6 ,LiCl, 化7に示したジフルオロ[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウム,あるいはLiBrなどが挙げられる。他の電解質塩は、いずれか1種を単独で混合して用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。 As the electrolyte salt, in addition to these electrolyte salts, other electrolyte salts may be mixed and used. Examples of other electrolyte salts include LiAsF 6 , LiClO 4 , LiB (C 6 H 5 ) 4 , LiCH 3 SO 3 , LiCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , and LiC (SO 2 CF 3 ). 3 , LiAlCl 4 , LiSiF 6 , LiCl, difluoro [oxolato-O, O ′] lithium borate shown in Chemical Formula 7, LiBr, or the like. Any one of the other electrolyte salts may be used alone, or a plurality of them may be used in combination.
溶媒としては、例えば、炭酸エチレンあるいは炭酸プロピレンなどの環状の炭酸エステルを用いることができ、炭酸エチレンおよび炭酸プロピレンのうちの一方、特に両方を混合して用いることが好ましい。サイクル特性を向上させることができるからである。 As the solvent, for example, cyclic carbonate such as ethylene carbonate or propylene carbonate can be used, and it is preferable to use one of ethylene carbonate and propylene carbonate, in particular, a mixture of both. This is because the cycle characteristics can be improved.
溶媒としては、また、これらの環状の炭酸エステルに加えて、炭酸ジエチル,炭酸ジメチル,炭酸エチルメチルあるいは炭酸メチルプロピルなどの鎖状の炭酸エステルを混合して用いることが好ましい。高いイオン伝導性を得ることができるからである。 As the solvent, in addition to these cyclic carbonates, it is preferable to use a mixture of chain carbonates such as diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate or methylpropyl carbonate. This is because high ionic conductivity can be obtained.
溶媒としては、更にまた、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンを含んでいることが好ましい。サイクル特性を更に向上させることができるからである。 The solvent preferably further contains 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one. This is because the cycle characteristics can be further improved.
これらの他にも、溶媒としては、炭酸ブチレン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソラン、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、アセトニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、3−メトキシプロピオニトリル、N,N−ジメチルフォルムアミド、N−メチルピロリジノン、N−メチルオキサゾリジノン、N,N−ジメチルイミダゾリジノン、ニトロメタン、ニトロエタン、スルホラン、ジメチルスルフォキシドあるいはリン酸トリメチルなどが挙げられる。 In addition to these, examples of the solvent include butylene carbonate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3- Dioxolane, methyl acetate, methyl propionate, acetonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, methoxyacetonitrile, 3-methoxypropionitrile, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidinone, N-methyloxazolidinone, N, N-dimethyl Examples include imidazolidinone, nitromethane, nitroethane, sulfolane, dimethyl sulfoxide, and trimethyl phosphate.
なお、これらの非水溶媒の少なくとも一部の水素をフッ素で置換した化合物は、組み合わせる電極の種類によっては、電極反応の可逆性を向上させることができる場合があるので、好ましい場合もある。また、溶媒にはいずれか1種を単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。 A compound obtained by substituting at least a part of hydrogen in these non-aqueous solvents with fluorine may be preferable because the reversibility of the electrode reaction may be improved depending on the type of electrode to be combined. Moreover, any 1 type may be used independently for a solvent, and multiple types may be mixed and used for it.
また、溶媒は、炭酸ビニレンを含んでいる。負極22に被膜を形成して、LiBF4 の分解反応を抑制することができるからである。また、負極22における電解液の電流密度を均一にすることができ、充放電効率を向上させることができるからである。
The solvent contains vinylene carbonate. This is because a film can be formed on the
炭酸ビニレンの含有量は、電解液において、0.1質量%以上10質量%以下の範囲内であることが好ましい。少ないとLiBF4 の分解反応を抑制する効果、あるいは負極22における電解液の電流密度を均一にする効果が十分ではなく、多くても充放電効率が低下してしまうからである。
The content of vinylene carbonate is preferably in the range of 0.1% by mass to 10% by mass in the electrolytic solution. This is because if it is less, the effect of suppressing the decomposition reaction of LiBF 4 or the effect of making the current density of the electrolyte in the
この二次電池は、完全充電時における開回路電圧(すなわち電池電圧)が4.25V以上6.00V以下の範囲内になるように設計されている。よって、完全充電時における開回路電圧が4.20Vの電池よりも、同じ正極活物質であっても、単位質量当たりのリチウムの放出量が多くなるので、それに応じて正極活物質と負極活物質との量が調整されている。これにより高いエネルギー密度が得られるようになっている。また、完全充電時における開回路電圧を4.25V以上4.60V以下の範囲内とした場合に、上述した正極材料、電解質塩および炭酸ビニレンを用いる効果が高くすることができる。 This secondary battery is designed so that the open circuit voltage (that is, the battery voltage) at the time of full charge is in the range of 4.25V to 6.00V. Therefore, even if the positive electrode active material is the same as that of the battery having an open circuit voltage of 4.20 V at the time of full charge, the amount of lithium released per unit mass is increased. Accordingly, the positive electrode active material and the negative electrode active material And the amount has been adjusted. As a result, a high energy density can be obtained. Moreover, when the open circuit voltage at the time of complete charge is in the range of 4.25 V to 4.60 V, the effect of using the above-described positive electrode material, electrolyte salt, and vinylene carbonate can be enhanced.
この二次電池は、例えば、次のようにして製造することができる。 For example, the secondary battery can be manufactured as follows.
まず、例えば、上述した正極活物質と、導電材と、結着材とを混合して正極合剤を調製し、この正極合剤をN−メチル−2−ピロリドンなどの溶剤に分散させてペースト状の正極合剤スラリーを作製する。次いで、この正極合剤スラリーを正極集電体21Aに塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機などにより圧縮成型することにより正極活物質層21Bを形成し、正極21を形成する。
First, for example, a positive electrode mixture is prepared by mixing the above-described positive electrode active material, a conductive material, and a binder, and this positive electrode mixture is dispersed in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a paste. A positive electrode mixture slurry is prepared. Next, the positive electrode mixture slurry is applied to the positive electrode
また、例えば、負極活物質と、結着材とを混合して負極合剤を調製し、この負極合剤をN−メチル−2−ピロリドンなどの溶剤に分散させてペースト状の負極合剤スラリーを作製する。次いで、この負極合剤スラリーを負極集電体22Aに塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機などにより圧縮成型することにより負極活物質層22Bを形成し、負極22を作製する。
Further, for example, a negative electrode active material and a binder are mixed to prepare a negative electrode mixture, and the negative electrode mixture is dispersed in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a paste-like negative electrode mixture slurry. Is made. Next, the negative electrode mixture slurry is applied to the negative electrode
続いて、正極集電体21Aに正極リード25を溶接などにより取り付けると共に、負極集電体22Aに負極リード26を溶接などにより取り付ける。そののち、正極21と負極22とをセパレータ23を介して巻回し、正極リード25の先端部を安全弁機構15に溶接すると共に、負極リード26の先端部を電池缶11に溶接して、巻回した正極21および負極22を一対の絶縁板12,13で挟み電池缶11の内部に収納する。正極21および負極22を電池缶11の内部に収納したのち、電解液を電池缶11の内部に注入し、セパレータ23に含浸させる。そののち、電池缶11の開口端部に電池蓋14,安全弁機構15および熱感抵抗素子16をガスケット17を介してかしめることにより固定する。これにより、図1に示した二次電池が形成される。
Subsequently, the
この二次電池では、充電を行うと、例えば、正極活物質層21Bからリチウムイオンが放出され、電解液を介して負極活物質層22Bに吸蔵される。また、放電を行うと、例えば、負極活物質層22Bからリチウムイオンが放出され、電解液を介して正極活物質層21Bに吸蔵される。その際、正極21には、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物あるいは化5に示したリチウム複合リン酸塩が含まれているので、エネルギー密度が向上する。また、電解液には、炭酸ビニレンと、LiPF6 と、リチウムビスオキサレートボレートとが含まれているので、高温環境下においても、電解液のイオン伝導性が向上すると共に、電極における電解液の電流密度が均一化する。
In the secondary battery, when charged, for example, lithium ions are released from the positive electrode
また、正極21には、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物と、化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物および化5に示したリチウム複合リン酸塩からなる群のうちの少なくとも1種とが含まれているので、エネルギー密度が向上すると共に、正極表面近傍における酸化雰囲気が弱まる。また、電解液には、炭酸ビニレンと、LiPF6 と、LiBF4 とが含まれているので、充放電効率が改善される。
The
このように本実施の形態における一態様では、完全充電時における開回路電圧を4.25V以上6.00V以下の範囲内としたので、高いエネルギー密度を得ることができる。また、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物および化5に示したリチウム複合リン酸塩からなる群のうちの少なくとも1種を含むようにしたので、エネルギー密度をより向上させることができる。更に、電解液に、炭酸ビニレンと、LiPF6 と、リチウムビスオキサレートボレートを含むようにしたので、高温においても、充放電効率を向上させることができる。よって、エネルギー密度を高くすることができると共に、高温環境下においても、優れた充放電効率を得ることができる。 As described above, in one embodiment of the present embodiment, since the open circuit voltage at the time of full charge is in the range of 4.25V to 6.00V, high energy density can be obtained. Further, a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 1, a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 2, a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 3, Since at least one of the group consisting of the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical formula 4 and the lithium composite phosphate shown in Chemical formula 5 is included, the energy density can be further improved. it can. Furthermore, since the electrolytic solution contains vinylene carbonate, LiPF 6 and lithium bisoxalate borate, the charge / discharge efficiency can be improved even at high temperatures. Therefore, the energy density can be increased, and excellent charge / discharge efficiency can be obtained even in a high temperature environment.
また、本実施の形態における他の態様では、完全充電時における開回路電圧を4.25V以上6.00V以下の範囲内としたので、高いエネルギー密度を得ることができる。また、正極21に化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物を含むようにと、化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物および化5に示したリチウム複合リン酸塩からなる群のうちの少なくとも1種とを含むようにしたので、エネルギー密度を向上させると共に、高温環境下においても、正極表面近傍における酸化雰囲気を弱めることができる。更に、電解液に、炭酸ビニレンと、LiPF6 と、LiBF4 とを含むようにしたので、充放電効率を向上させることができる。よって、エネルギー密度を高くすることができると共に、高温環境下においても、優れた充放電効率を得ることができる。
Further, in another aspect of the present embodiment, since the open circuit voltage at the time of full charge is in the range of 4.25V to 6.00V, a high energy density can be obtained. Further, when the
特に、電解液におけるリチウムビスオキサレートボレートの濃度を、0.0005mol/kg以上0.3mol/kg以下とするようにすれば、あるいは電解液におけるLiBF4 の濃度を、0.0005mol/kg以上0.3mol/kg以下とするようにすれば、あるいは電解液における炭酸ビニレンの含有量を、0.1質量%以上10質量%以下の範囲内とするようにすれば、充放電効率をより向上させることができる。 In particular, if the concentration of lithium bisoxalate borate in the electrolytic solution is 0.0005 mol / kg or more and 0.3 mol / kg or less, or the concentration of LiBF 4 in the electrolytic solution is 0.0005 mol / kg or more and 0 or less. .. 3 mol / kg or less, or if the content of vinylene carbonate in the electrolyte is in the range of 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, the charge / discharge efficiency is further improved. be able to.
更に、本発明の具体的な実施例について、詳細に説明する Furthermore, specific examples of the present invention will be described in detail.
(実施例1−1〜1−7)
図1に示した二次電池を作製した。まず、正極活物質として、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物と、化3に示した平均組成を有するリチウム複合酸化物とを、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物:化3に示した平均組成を有するリチウム複合酸化物=80:20の質量比で混合したのち、この正極活物質の混合物94質量%と、導電材としてケッチェンブラック(アモルファス性炭素粉)3質量%と、結着材としてポリフッ化ビニリデン3質量%とを混合し、溶剤であるN−メチル−2−ピロリドンに分散させて正極合剤スラリーとした。化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物はLiCoO2 とし、化3に示した平均組成を有するリチウム複合酸化物はLiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 とした。次いで、この正極合剤スラリーを厚み20μmの帯状のアルミニウム箔よりなる正極集電体21Aの両面に均一に塗布して乾燥させ、圧縮成型して正極活物質層21Bを形成し正極21を作製した。そののち、正極集電体21Aの一端にアルミニウム製の正極リード25を取り付けた。
(Examples 1-1 to 1-7)
The secondary battery shown in FIG. 1 was produced. First, as the positive electrode active material, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 1 and the lithium composite oxide having the average composition shown in Chemical Formula 3 are represented by the average composition shown in Chemical Formula 1. Lithium composite oxide: Lithium composite oxide having an average composition shown in Chemical formula 3 = 80: 20 After mixing, 94% by mass of this positive electrode active material mixture and ketjen black (amorphous) as the conductive material Active carbon powder) 3% by mass and 3% by mass of polyvinylidene fluoride as a binder were mixed and dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent to obtain a positive electrode mixture slurry. The lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 1 was LiCoO 2, and the lithium composite oxide having the average composition shown in Chemical Formula 3 was LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 . Next, the positive electrode mixture slurry was uniformly applied to both surfaces of a positive electrode
また、負極活物質として平均粒径30μmの粒状黒鉛粉末90質量%と、結着材としてポリフッ化ビニリデン10質量%とを混合し、溶剤であるN−メチル−2−ピロリドンに分散させて負極合剤スラリーとした。次いで、この負極合剤スラリーを厚み15μmの帯状銅箔よりなる負極集電体22Aの両面に均一に塗布して乾燥させ、圧縮成型して負極活物質層22Bを形成し負極22を作製した。その際、正極活物質の量と負極活物質の量とを調整し、完全充電時における開回路電圧(すなわち電池電圧)が実施例1−1では4.25Vとなるように、実施例1−2では4.30Vとなるように、実施例1−3では4.35Vとなるように、実施例1−4では4.40Vとなるように、実施例1−5では4.45Vとなるように、実施例1−6では4.50Vとなるように、実施例1−7では4.60Vとなるように設計した。続いて、負極集電体22Aの一端にニッケル製の負極リード26を取り付けた。
Further, 90% by mass of granular graphite powder having an average particle size of 30 μm as a negative electrode active material and 10% by mass of polyvinylidene fluoride as a binder are mixed and dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent to mix the negative electrode. An agent slurry was obtained. Next, this negative electrode mixture slurry was uniformly applied to both surfaces of a negative electrode
正極21および負極22をそれぞれ作製したのち、微多孔膜よりなるセパレータ23を用意し、負極22,セパレータ23,正極21,セパレータ23の順に積層してこの積層体を渦巻型に多数回巻回することにより、外径17.8mmのジェリーロール型の巻回電極体20を作製した。
After preparing the
巻回電極体20を作製したのち、巻回電極体20を一対の絶縁板12,13で挟み、負極リード26を電池缶11に溶接すると共に、正極リード25を安全弁機構15に溶接して、巻回電極体20をニッケルめっきした鉄製の電池缶11の内部に収納した。続いて、電池缶11の内部に電解液を減圧方式により注入した。電解液には、炭酸エチレンと炭酸ジメチルとを、炭酸エチレン:炭酸ジメチル=3:7の質量比で混合した混合溶媒に、炭酸ビニレンを加え、更に電解質塩としてLiPF6 およびLiBF4 を溶解したものを用いた。電解液における炭酸ビニレンの含有量は、1質量%とし、LiPF6 およびLiBF4 の濃度は、それぞれ0.99mol/kg、0.01mol/kgとした。
After producing the
そののち、ガスケット17を介して電池蓋14を電池缶11にかしめることにより、直径18mm、高さ65mmの円筒型の二次電池を作製した。
Thereafter, the
実施例1−1〜1−7に対する比較例1−1−1,1−2−1,1−3−1,1−4−1,1−5−1,1−6−1,1−7−1として、LiBF4 を用いなかったことを除き、他は実施例1−1〜1−7と同様にして二次電池を作製した。その際、電解液におけるLiPF6 の濃度は1.00mol/lとした。また、比較例1−1−2,1−2−2,1−3−2,1−4−2,1−5−2,1−6−2,1−7−2として、LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 を用いなかったことを除き、他は実施例1−1〜1−7と同様にして二次電池を作製した。更に、比較例1−1−3,1−2−3,1−3−3,1−4−3,1−5−3,1−6−3,1−7−1として、炭酸ビニレンを用いなかったことを除き、他は実施例1−1〜1−7と同様にして二次電池を作製した。 Comparative Examples 1-1-1 to 1-2-1 for Examples 1-1 to 1-7, 1-1-1, 1-4-1, 1-5-1, 1-6-1, 1- As 7-1, a secondary battery was fabricated in the same manner as in Examples 1-1 to 1-7 except that LiBF 4 was not used. At that time, the concentration of LiPF 6 in the electrolytic solution was 1.00 mol / l. Further, as Comparative Examples 1-1-2, 1-2-2, 1-3-2, 1-4-2, 1-5-2, 1-6-2, and 1-7-2, LiNi 0.5 Co A secondary battery was fabricated in the same manner as in Examples 1-1 to 1-7, except that 0.2 Mn 0.3 O 2 was not used. Furthermore, vinylene carbonate was used as Comparative Example 1-1-3, 1-2-3, 1-3-3, 1-4-4, 1-5-3, 1-6-3, 1-7-1. A secondary battery was fabricated in the same manner as in Examples 1-1 to 1-7, except that it was not used.
更にまた、比較例1−8−1〜1−8−4として、正極活物質の量と負極活物質の量とを調整して、完全充電時における開回路電圧が4.20Vとなるようにしたことを除き、他は実施例1−1〜1−7と同様にして二次電池を作製した。その際、比較例1−8−2では、LiBF4 を用いず、電解液におけるLiPF6 の濃度を1.00mol/lとした。また、比較例1−8−3では、LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 を用いなかった。更にまた、比較例1−8−4では、炭酸ビニレンを用いなかった。 Furthermore, as Comparative Examples 1-8-1 to 1-8-4, the amount of the positive electrode active material and the amount of the negative electrode active material are adjusted so that the open circuit voltage at the time of full charge is 4.20V. Except for this, secondary batteries were fabricated in the same manner as in Examples 1-1 to 1-7. At that time, in Comparative Example 1-8-2, LiBF 4 was not used, and the concentration of LiPF 6 in the electrolytic solution was set to 1.00 mol / l. In Comparative Example 1-8-3, LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 was not used. In Comparative Example 1-8-4, vinylene carbonate was not used.
作製した実施例1−1〜1−7および比較例1−1−1〜1−8−4の二次電池について、充放電を行い、高温サイクル特性を調べた。充電は、45℃に設定された高温槽において、500mAの定電流で、上限電圧になるまで行なったのち、上限電圧のままの定電圧で、充電の総時間が5時間になるまで行い、放電は、300mAの定電流で電池電圧が3.00Vになるまで行った。高温サイクル特性は、この充放電を繰り返し、2サイクル目の放電容量に対する100サイクル目の放電容量維持率、すなわち、(100サイクル目の放電容量/2サイクル目の放電容量)×100(%)から求めた。また、充電上限電圧は、表1,表2および表3に示したようにした。結果を表1,表2および表3に示す。 The fabricated secondary batteries of Examples 1-1 to 1-7 and Comparative examples 1-1-1 to 1-8-4 were charged and discharged, and the high-temperature cycle characteristics were examined. Charging is performed in a high-temperature bath set at 45 ° C. with a constant current of 500 mA until the upper limit voltage is reached, then with the constant voltage remaining at the upper limit voltage until the total charging time reaches 5 hours. Was performed at a constant current of 300 mA until the battery voltage reached 3.00V. The high-temperature cycle characteristics are obtained by repeating this charge / discharge, from the discharge capacity maintenance rate at the 100th cycle to the discharge capacity at the second cycle, that is, (discharge capacity at the 100th cycle / discharge capacity at the second cycle) × 100 (%). Asked. Further, the charging upper limit voltage was as shown in Tables 1, 2 and 3. The results are shown in Table 1, Table 2 and Table 3.
表1,表2および表3から分かるように、正極活物質として、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物と、化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物とを用いると共に、電解液に炭酸ビニレンとLiPF6 とLiBF4 とを含んだ実施例1−1〜1−7によれば、LiBF4 を用いなかった比較例1−1−1,1−2−1,1−3−1,1−4−1,1−5−1,1−6−1,1−7−1よりも、あるいは化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物を用いなかった比較例1−1−2,1−2−2,1−3−2,1−4−2,1−5−2,1−6−2,1−7−2よりも、あるいは炭酸ビニレンを用いなかった比較例1−1−3,1−2−3,1−3−3,1−4−3,1−5−3,1−6−3,1−7−3よりも、それぞれ高温サイクル特性が飛躍的に向上した。また、充電上限電圧を4.20Vとした比較例1−8−1〜1−8−4では、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物と、化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物とを用いると共に、炭酸ビニレンとLiPF6 とLiBF4 とを用いる効果がほとんど観られなかった。 As can be seen from Tables 1, 2 and 3, as the positive electrode active material, a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 1 and a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 3 According to Examples 1-1 to 1-7 in which vinylene carbonate, LiPF 6 and LiBF 4 were included in the electrolytic solution, Comparative Examples 1-1-1 and 1-2 without using LiBF 4 were used. -1,1-3-1, 1-4-1, 1-5-1, 1-6-1, 1-7-1, or lithium composite oxidation represented by the average composition shown in Chemical formula 3 More than Comparative Example 1-1-2, 1-2-2, 1-3-2, 1-4-2, 1-5-2, 1-6-2, and 1-7-2 using no product Or Comparative Example 1-1-3 without using vinylene carbonate 1-1-3, 1-2-3, 1-3-3, 1-4-4, 1-5-3, 1-6-3, 1-7- 3 Also, high-temperature cycle characteristics, respectively was significantly improved. In Comparative Examples 1-8-1 to 1-8-4 in which the charging upper limit voltage was 4.20 V, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 1 and the average composition shown in Chemical Formula 3 In addition, the effects of using vinylene carbonate, LiPF 6 and LiBF 4 were hardly observed.
すなわち、完全充電時における開回路電圧が4.25V以上6.00V以下の範囲内の電池において、正極に、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物と、化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物とを含み、電解液に、炭酸ビニレンと、LiPF6 と、LiBF4 とを含むようにすれば、高温環境下においても、サイクル特性を向上させることができることが分かった。 That is, in a battery having an open circuit voltage in the range of 4.25 V or more and 6.00 V or less when fully charged, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 1 and The cycle characteristics can be improved even in a high-temperature environment by including a lithium composite oxide represented by an average composition and including vinylene carbonate, LiPF 6 and LiBF 4 in the electrolyte. I understood.
(実施例2−1〜2−5)
LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 に代えて、LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2 ,LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 F0.01,LiNi0.5 Mn0.5 O2 ,LiMn2 O4 ,またはLiFePO4 を用いたことを除き、他は実施例1−3と同様にして二次電池を作製した。なお、LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2 は化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物であり、LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 F0.01およびLiNi0.5 Mn0.5 O2 は化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物であり、LiMn2 O4 は化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物であり、LiFePO4 は化5に示したリチウム複合リン酸塩である。
(Examples 2-1 to 2-5)
Instead of LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 F 0.01 , LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 , LiMn 2 O 4 , or LiFePO 4 was used. Except for the above, a secondary battery was fabricated in the same manner as in Example 1-3. Note that LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 is a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 2 , and LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 F 0.01 and LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 are LiMn 2 O 4 is a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical formula 4 , and LiFePO 4 is the lithium composite phosphoric acid shown in Chemical formula 5. Salt.
作製した実施例2−1〜2−5の二次電池について、実施例1−3と同様にして、高温サイクル特性を調べた。結果を表4に示す。 About the produced secondary battery of Examples 2-1 to 2-5, it carried out similarly to Example 1-3, and investigated high temperature cycling characteristics. The results are shown in Table 4.
表4から分かるように、実施例1−3と同様に、LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2 ,LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 F0.01,LiNi0.5 Mn0.5 O2 ,LiMn2 O4 ,またはLiFePO4 を用いた実施例2−1〜2−5においても、高温サイクル特性について高い値が得られた。 As can be seen from Table 4, as in Example 1-3, LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 F 0.01 , LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 , LiMn 2 O 4 , or LiFePO 4 In Examples 2-1 to 2-5 using 4 as well, high values were obtained for the high-temperature cycle characteristics.
すなわち、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物に加えて、化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物、他の化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物、化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物、または化5に示したリチウム複合リン酸塩を混合して用いても、高温環境下におけるサイクル特性を向上させることができることが分かった。 That is, in addition to the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical formula 1, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical formula 2 and the average composition shown in the other chemical formula 3 Even if lithium composite oxide, lithium composite oxide represented by the average composition shown in chemical formula 4 or lithium composite phosphate shown in chemical formula 5 is used in combination, cycle characteristics in a high temperature environment can be improved. I found out that
(実施例3−1〜3−5)
LiCoO2 と、LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 との混合比を変化させたことを除き、他は実施例1−3と同様にして二次電池を作製した。LiCoO2 と、LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 との質量比による割合(LiCoO2 :LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 )は、実施例3−1では20:80とし、実施例3−2では50:50とし、実施例3−3では70:30とし、実施例3−4では90:10とし、実施例3−5では95:5とした。
(Examples 3-1 to 3-5)
A secondary battery was fabricated in the same manner as in Example 1-3, except that the mixing ratio of LiCoO 2 and LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 was changed. And LiCoO 2, proportions by weight ratio of the LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 (LiCoO 2: LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2) is to 20:80 in Example 3-1, Example 3-2 50:50, 70:30 in Example 3-3, 90:10 in Example 3-4, and 95: 5 in Example 3-5.
作製した実施例3−1〜3−5の二次電池について、実施例1−3と同様にして高温サイクル特性を調べた。結果を表5に示す。 For the fabricated secondary batteries of Examples 3-1 to 3-5, high temperature cycle characteristics were examined in the same manner as in Example 1-3. The results are shown in Table 5.
表5から分かるように、実施例1−3と同様に、LiCoO2 とLiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 との混合比を変えた実施例3−1〜3−5においても、高温サイクル特性について高い値が得られた。 As can be seen from Table 5, also in Examples 3-1 to 3-5 in which the mixing ratio of LiCoO 2 and LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 was changed, as in Example 1-3, A high value was obtained.
すなわち、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物と、化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物および化5に示したリチウム複合リン酸塩からなる群のうちの少なくとも1種との混合比を変えても、高温環境下におけるサイクル特性を向上させることができることが分かった。 That is, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 1, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 2, and the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 3 , Even if the mixing ratio of at least one selected from the group consisting of the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical formula 4 and the lithium composite phosphate shown in Chemical formula 5 is changed, It was found that the characteristics can be improved.
(実施例4−1〜4−6)
電解液におけるLiBF4 の濃度を変化させたことを除き、他は実施例1−3と同様にして二次電池を作製した。その際、電解液におけるLiBF4 の濃度は、実施例4−1では0.5mol/kgとし、実施例4−2では0.3mol/kgとし、実施例4−3では0.1mol/kgとし、実施例4−4では0.05mol/kgとし、実施例4−5では0.001mol/kgとし、実施例4−6では0.0005mol/kgとした。また電解液における電解質塩の濃度の合計は1.00mol/lとした。
(Examples 4-1 to 4-6)
A secondary battery was fabricated in the same manner as in Example 1-3, except that the concentration of LiBF 4 in the electrolytic solution was changed. At that time, the concentration of LiBF 4 in the electrolytic solution was 0.5 mol / kg in Example 4-1, 0.3 mol / kg in Example 4-2, and 0.1 mol / kg in Example 4-3. In Example 4-4, the concentration was 0.05 mol / kg, in Example 4-5, 0.001 mol / kg, and in Example 4-6, 0.0005 mol / kg. The total concentration of the electrolyte salt in the electrolytic solution was 1.00 mol / l.
作製した実施例4−1〜4−6の二次電池について、実施例1−3と同様にして高温サイクル特性を調べた。結果を表6に示す。 For the fabricated secondary batteries of Examples 4-1 to 4-6, high temperature cycle characteristics were examined in the same manner as in Example 1-3. The results are shown in Table 6.
表6から分かるように、高温サイクル特性は、電解液におけるLiBF4 の濃度が高くなるに伴い大きくなり、極大値を示したのち低下する傾向が観られた。 As can be seen from Table 6, the high-temperature cycle characteristics increased as the concentration of LiBF 4 in the electrolytic solution increased, and a tendency to decrease after showing the maximum value was observed.
すなわち、電解液におけるLiBF4 の濃度を0.0005mol/kg以上0.3mol/kg以下とするようにすれば、好ましいことが分かった。 That is, it has been found that it is preferable that the concentration of LiBF 4 in the electrolytic solution is 0.0005 mol / kg or more and 0.3 mol / kg or less.
(実施例5−1〜5−4)
電解液における炭酸ビニレンの含有量を、10質量%,5質量%,2質量%または0.1質量%としたことを除き、他は実施例1−3と同様にして二次電池を作製した。
(Examples 5-1 to 5-4)
A secondary battery was fabricated in the same manner as in Example 1-3, except that the content of vinylene carbonate in the electrolytic solution was 10% by mass, 5% by mass, 2% by mass, or 0.1% by mass. .
作製した実施例5−1〜5−4の二次電池について、実施例1−3と同様にして高温サイクル特性を調べた。結果を表7に示す。 For the fabricated secondary batteries of Examples 5-1 to 5-4, high temperature cycle characteristics were examined in the same manner as in Example 1-3. The results are shown in Table 7.
表7から分かるように、高温サイクル特性は、電解液における炭酸ビニレンの含有量が高くなるに伴い大きくなり、極大値を示したのち低下する傾向が観られた。 As can be seen from Table 7, the high-temperature cycle characteristics increased as the content of vinylene carbonate in the electrolytic solution increased, and a tendency to decrease after showing the maximum value was observed.
すなわち、電解液における炭酸ビニレンの含有量を0.1質量%以上10質量%以下とするようにすれば、好ましいことが分かった。 That is, it has been found that it is preferable if the content of vinylene carbonate in the electrolytic solution is 0.1 mass% or more and 10 mass% or less.
(実施例6−1〜6−6)
電解質塩として、LiPF6 およびLiBF4 に加えて、リチウムビスオキサレートボレート(LiBOB)を混合して用いたことを除き、他は実施例1−3と同様にして二次電池を作製した。その際、電解液におけるLiPF6 ,LiBF4 およびリチウムビスオキサレートボレートの濃度は、実施例6−1では、それぞれ0.99mol/kg,0.0075mol/kg,0.0025mol/kgとし、実施例6−2では、それぞれ0.99mol/kg,0.005mol/kg,0.005mol/kgとし、実施例6−3では、それぞれ0.99mol/kg,0.0025mol/kg,0.0075mol/kgとし、実施例6−4では、それぞれ0.9mol/kg,0.075mol/kg,0.025mol/kgとし、実施例6−5では、それぞれ0.9mol/kg,0.05mol/kg,0.05mol/kgとし、実施例6−6では、それぞれ0.9mol/kg,0.025mol/kg,0.075mol/kgとした。
(Examples 6-1 to 6-6)
A secondary battery was fabricated in the same manner as in Example 1-3, except that lithium bisoxalate borate (LiBOB) was mixed and used as the electrolyte salt in addition to LiPF 6 and LiBF 4 . At that time, the concentrations of LiPF 6 , LiBF 4 and lithium bisoxalate borate in the electrolyte were 0.99 mol / kg, 0.0075 mol / kg and 0.0025 mol / kg in Example 6-1, respectively. In 6-2, they are 0.99 mol / kg, 0.005 mol / kg, and 0.005 mol / kg, respectively, and in Example 6-3, they are 0.99 mol / kg, 0.0025 mol / kg, and 0.0075 mol / kg, respectively. In Example 6-4, 0.9 mol / kg, 0.075 mol / kg, and 0.025 mol / kg, respectively, and in Example 6-5, 0.9 mol / kg, 0.05 mol / kg, and 0, respectively. 0.05 mol / kg, and in Example 6-6, 0.9 mol / kg, 0.025 mol / kg,. It was 75mol / kg.
作製した実施例6−1〜6−6の二次電池について、実施例1−3と同様にして高温サイクル特性を調べた。結果を表8に示す。 For the fabricated secondary batteries of Examples 6-1 to 6-6, the high temperature cycle characteristics were examined in the same manner as in Example 1-3. The results are shown in Table 8.
表8から分かるように、実施例1−3,4−3と同様に、LiBF4 とリチウムビスオキサレートボレートとを混合し、それらの含有量を変化させた実施例6−1〜6−6においても、高温サイクル特性について高い値が得られた。 As can be seen from Table 8, as in Examples 1-3 and 4-3, Examples 6-1 to 6-6 were prepared by mixing LiBF 4 and lithium bisoxalate borate and changing their contents. Also, a high value was obtained for the high-temperature cycle characteristics.
すなわち、LiBF4 とリチウムビスオキサレートボレートとを混合して用いるようにしても、高温環境下におけるサイクル特性を向上させることができることが分かった。 That is, it has been found that even when LiBF 4 and lithium bisoxalate borate are mixed and used, the cycle characteristics under a high temperature environment can be improved.
(実施例7−1〜7−7)
図1に示した二次電池を作製した。まず、正極活物質として、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物と、化3に示した平均組成を有するリチウム複合酸化物とを、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物:化3に示した平均組成を有するリチウム複合酸化物=80:20の質量比で混合したのち、この正極活物質の混合物94質量%と、導電材としてケッチェンブラック(アモルファス性炭素粉)3質量%と、結着材としてポリフッ化ビニリデン3質量%とを混合し、溶剤であるN−メチル−2−ピロリドンに分散させて正極合剤スラリーとした。化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物はLiCoO2 とし、化3に示した平均組成を有するリチウム複合酸化物はLiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 とした。次いで、この正極合剤スラリーを厚み20μmの帯状のアルミニウム箔よりなる正極集電体21Aの両面に均一に塗布して乾燥させ、圧縮成型して正極活物質層21Bを形成し正極21を作製した。そののち、正極集電体21Aの一端にアルミニウム製の正極リード25を取り付けた。
(Examples 7-1 to 7-7)
The secondary battery shown in FIG. 1 was produced. First, as the positive electrode active material, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 1 and the lithium composite oxide having the average composition shown in Chemical Formula 3 are represented by the average composition shown in Chemical Formula 1. Lithium composite oxide: Lithium composite oxide having an average composition shown in Chemical formula 3 = 80: 20 After mixing, 94% by mass of this positive electrode active material mixture and ketjen black (amorphous) as the conductive material Active carbon powder) 3% by mass and 3% by mass of polyvinylidene fluoride as a binder were mixed and dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent to obtain a positive electrode mixture slurry. The lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 1 was LiCoO 2, and the lithium composite oxide having the average composition shown in Chemical Formula 3 was LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 . Next, the positive electrode mixture slurry was uniformly applied to both surfaces of a positive electrode
また、負極活物質として平均粒径30μmの粒状黒鉛粉末90質量%と、結着材としてポリフッ化ビニリデン10質量%とを混合し、溶剤であるN−メチル−2−ピロリドンに分散させて負極合剤スラリーとした。次いで、この負極合剤スラリーを厚み15μmの帯状銅箔よりなる負極集電体22Aの両面に均一に塗布して乾燥させ、圧縮成型して負極活物質層22Bを形成し負極22を作製した。その際、正極活物質の量と負極活物質の量とを調整し、完全充電時における開回路電圧(すなわち電池電圧)が実施例7−1では4.25Vとなるように、実施例7−2では4.30Vとなるように、実施例7−3では4.35Vとなるように、実施例7−4では4.40Vとなるように、実施例7−5では4.45Vとなるように、実施例7−6では4.50Vとなるように、実施例7−7では4.60Vとなるように設計した。続いて、負極集電体22Aの一端にニッケル製の負極リード26を取り付けた。
Further, 90% by mass of granular graphite powder having an average particle size of 30 μm as a negative electrode active material and 10% by mass of polyvinylidene fluoride as a binder are mixed and dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent to mix the negative electrode. An agent slurry was obtained. Next, this negative electrode mixture slurry was uniformly applied to both surfaces of a negative electrode
正極21および負極22をそれぞれ作製したのち、微多孔膜よりなるセパレータ23を用意し、負極22,セパレータ23,正極21,セパレータ23の順に積層してこの積層体を渦巻型に多数回巻回することにより、外径17.8mmのジェリーロール型の巻回電極体20を作製した。
After preparing the
巻回電極体20を作製したのち、巻回電極体20を一対の絶縁板12,13で挟み、負極リード26を電池缶11に溶接すると共に、正極リード25を安全弁機構15に溶接して、巻回電極体20をニッケルめっきした鉄製の電池缶11の内部に収納した。続いて、電池缶11の内部に電解液を減圧方式により注入した。電解液には、炭酸エチレンと炭酸ジメチルとを、炭酸エチレン:炭酸ジメチル=3:7の質量比で混合した混合溶媒に、炭酸ビニレンを加え、更に電解質塩としてLiPF6 およびリチウムビスオキサレートボレート(LiBOB)を溶解したものを用いた。電解液における炭酸ビニレンの含有量は、1質量%とし、LiPF6 およびリチウムビスオキサレートボレートの濃度は、それぞれ0.99mol/kg、0.01mol/kgとした。
After producing the
そののち、ガスケット17を介して電池蓋14を電池缶11にかしめることにより、直径18mm、高さ65mmの円筒型の二次電池を作製した。
Thereafter, the
実施例7−1〜7−7に対する比較例7−1−1,7−2−1,7−3−1,7−4−1,7−5−1,7−6−1,7−7−1として、リチウムビスオキサレートボレートを用いなかったことを除き、他は実施例7−1〜7−7と同様にして二次電池を作製した。その際、電解液におけるLiPF6 の濃度は1.00mol/lとした。また、比較例7−1−2,7−2−2,7−3−2,7−4−2,7−5−2,7−6−2,7−7−2として、炭酸ビニレンを用いなかったことを除き、他は実施例7−1〜7−7と同様にして二次電池を作製した。 Comparative Examples 7-1-1, 7-2-1, 7-3-1, 7-4-1, 7-5-1, 7-6-1, 7- to Examples 7-1 to 7-7 A secondary battery was fabricated in the same manner as in Examples 7-1 to 7-7 except that lithium bisoxalate borate was not used as 7-1. At that time, the concentration of LiPF 6 in the electrolytic solution was 1.00 mol / l. Moreover, vinylene carbonate was used as Comparative Examples 7-1-2, 7-2-2, 7-3-2, 7-4-2, 7-5-2, 7-6-2, and 7-7-2. A secondary battery was fabricated in the same manner as in Examples 7-1 to 7-7, except that it was not used.
更にまた、比較例7−8−1〜7−8−3として、正極活物質の量と負極活物質の量とを調整して、完全充電時における開回路電圧が4.20Vとなるようにしたことを除き、他は実施例7−1〜7−7と同様にして二次電池を作製した。その際、比較例7−8−2では、リチウムビスオキサレートボレートを用いず、電解液におけるLiPF6 の濃度を1.00mol/lとした。また、比較例7−8−3では、炭酸ビニレンを用いなかった。 Furthermore, as Comparative Examples 7-8-1 to 7-8-3, the amount of the positive electrode active material and the amount of the negative electrode active material are adjusted so that the open circuit voltage at the time of full charge is 4.20V. Other than that described above, secondary batteries were fabricated in the same manner as in Examples 7-1 to 7-7. At that time, in Comparative Example 7-8-2, lithium bisoxalate borate was not used, and the concentration of LiPF 6 in the electrolytic solution was set to 1.00 mol / l. In Comparative Example 7-8-3, vinylene carbonate was not used.
作製した実施例7−1〜7−7および比較例7−1−1〜7−8−3の二次電池について、充放電を行い、高温サイクル特性を調べた。充電は、45℃に設定された高温槽において、500mAの定電流で、上限電圧になるまで行なったのち、上限電圧のままの定電圧で、充電の総時間が5時間になるまで行い、放電は、300mAの定電流で電池電圧が3.00Vになるまで行った。高温サイクル特性は、この充放電を繰り返し、2サイクル目の放電容量に対する100サイクル目の放電容量維持率、すなわち、(100サイクル目の放電容量/2サイクル目の放電容量)×100(%)から求めた。また、充電上限電圧は、表9,表10および表11に示したようにした。結果を表9,表10および表11に示す。 For the fabricated secondary batteries of Examples 7-1 to 7-7 and Comparative Examples 7-1-1 to 7-8-3, charge and discharge were performed, and high-temperature cycle characteristics were examined. Charging is performed in a high-temperature bath set at 45 ° C. with a constant current of 500 mA until the upper limit voltage is reached, then with the constant voltage remaining at the upper limit voltage until the total charging time reaches 5 hours. Was performed at a constant current of 300 mA until the battery voltage reached 3.00V. The high-temperature cycle characteristics are obtained by repeating this charge / discharge, from the discharge capacity maintenance rate at the 100th cycle to the discharge capacity at the second cycle, that is, (discharge capacity at the 100th cycle / discharge capacity at the second cycle) × 100 (%). Asked. The charging upper limit voltage was as shown in Table 9, Table 10, and Table 11. The results are shown in Table 9, Table 10, and Table 11.
表9,表10および表11から分かるように、正極活物質として、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物と、化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物とを用いると共に、電解液に炭酸ビニレンとLiPF6 とリチウムビスオキサレートボレートとを含んだ実施例7−1〜7−7によれば、リチウムビスオキサレートボレートを用いなかった比較例7−1−1,7−2−1,7−3−1,7−4−1,7−5−1,7−6−1,7−7−1よりも、あるいは炭酸ビニレンを用いなかった比較例7−1−2,7−2−2,7−3−2,7−4−2,7−5−2,7−6−2,7−7−2よりも、それぞれ高温サイクル特性が飛躍的に向上した。また、充電上限電圧を4.20Vとした比較例7−8−1〜7−8−3では、炭酸ビニレンとLiPF6 とリチウムビスオキサレートボレートとを用いる効果がほとんど観られなかった。 As can be seen from Tables 9, 10, and 11, as the positive electrode active material, a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 1 and a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 3 According to Examples 7-1 to 7-7 in which vinylene carbonate, LiPF 6 and lithium bisoxalate borate were included in the electrolyte, Comparative Example 7-1 in which lithium bisoxalate borate was not used Comparative example in which vinylene carbonate was not used than -1,7-2-1, 7-3-1, 7-4-1, 7-5-1, 7-6-1, 7-7-1 7-1-2, 7-2-2, 7-3-2, 7-4-2, 7-5-2, 7-6-2, 7-7-2, respectively, high temperature cycle characteristics jump Improved. In Comparative Examples 7-8-1 to 7-8-3 in which the charging upper limit voltage was 4.20 V, the effect of using vinylene carbonate, LiPF 6 and lithium bisoxalate borate was hardly observed.
すなわち、完全充電時における開回路電圧が4.25V以上6.00V以下の範囲内の電池において、電解液に、炭酸ビニレンと、LiPF6 と、リチウムビスオキサレートボレートとを含むようにすれば、高温環境下においても、サイクル特性を向上させることができることが分かった。 That is, in a battery having an open circuit voltage in the range of 4.25 V or more and 6.00 V or less during full charge, if the electrolyte contains vinylene carbonate, LiPF 6 and lithium bisoxalate borate, It was found that the cycle characteristics can be improved even in a high temperature environment.
(実施例8−1〜8−7)
LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 を用いなかったことを除き、すなわち、正極活物質としてLiCoO2 のみを用いたことを除き、他は実施例7−1〜7−7と同様にして二次電池を作製した。
(Examples 8-1 to 8-7)
The secondary battery was the same as in Examples 7-1 to 7-7 except that LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 was not used, that is, only LiCoO 2 was used as the positive electrode active material. Was made.
実施例8−1〜8−7に対する比較例8−1−1,8−2−1,8−3−1,8−4−1,8−5−1,8−6−1,8−7−1として、リチウムビスオキサレートボレートを用いなかったことを除き、他は実施例8−1〜8−7と同様にして二次電池を作製した。その際、電解液におけるLiPF6 の濃度は1.00mol/lとした。また、比較例8−1−2,8−2−2,8−3−2,8−4−2,8−5−2,8−6−2,8−7−2として、炭酸ビニレンを用いなかったことを除き、他は実施例8−1〜8−7と同様にして二次電池を作製した。 Comparative Examples 8-1-1, 8-2-1, 8-3-1, 8-4-1, 8-5-1, 8-6-1, 8- for Examples 8-1 to 8-7 A secondary battery was produced in the same manner as in Examples 8-1 to 8-7 except that lithium bisoxalate borate was not used as 7-1. At that time, the concentration of LiPF 6 in the electrolytic solution was 1.00 mol / l. Moreover, vinylene carbonate was used as Comparative Examples 8-1-2, 8-2-2, 8-3-3, 8-4-2, 8-5-2, 8-6-2, and 8-7-2. A secondary battery was fabricated in the same manner as in Examples 8-1 to 8-7, except that it was not used.
更にまた、比較例8−8−1〜8−8−3として、正極活物質の量と負極活物質の量とを調整して、完全充電時における開回路電圧が4.20Vとなるようにしたことを除き、他は実施例8−1〜8−7と同様にして二次電池を作製した。その際、比較例8−8−2では、リチウムビスオキサレートボレートを用いず、電解液におけるLiPF6 の濃度を1.00mol/lとした。また、比較例8−8−3では、炭酸ビニレンを用いなかった。 Furthermore, as Comparative Examples 8-8-1 to 8-8-3, the amount of the positive electrode active material and the amount of the negative electrode active material are adjusted so that the open circuit voltage at the time of full charge is 4.20V. Except for this, secondary batteries were fabricated in the same manner as in Examples 8-1 to 8-7. At that time, in Comparative Example 8-8-2, lithium bisoxalate borate was not used, and the concentration of LiPF 6 in the electrolytic solution was set to 1.00 mol / l. In Comparative Example 8-8-3, vinylene carbonate was not used.
作製した実施例8−1〜8−7および比較例8−1−1〜8−8−3の二次電池について、実施例7−1〜7−7および比較例7−1−1〜7−8−3と同様にして、高温サイクル特性を調べた。また、充電上限電圧は、表12,表13および表14に示したようにした。結果を表12,表13および表14に示す。 Regarding the fabricated secondary batteries of Examples 8-1 to 8-7 and Comparative Examples 8-1-1 to 8-8-3, Examples 7-1 to 7-7 and Comparative Examples 7-1-1 to 7-7 The high temperature cycle characteristics were examined in the same manner as in -8-3. The charging upper limit voltage was as shown in Table 12, Table 13, and Table 14. The results are shown in Table 12, Table 13, and Table 14.
表12,表13および表14から分かるように、実施例7−1〜7−7と同様の結果が得られた。 As can be seen from Table 12, Table 13, and Table 14, the same results as in Examples 7-1 to 7-7 were obtained.
すなわち、完全充電時における開回路電圧が4.25V以上6.00V以下の範囲内の電池において、正極21に化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物を含みを用いた場合にも、電解液に、炭酸ビニレンと、LiPF6 と、リチウムビスオキサレートボレートとを含むようにすれば、高温環境下においても、サイクル特性を向上させることができることが分かった。
That is, in a case where the open circuit voltage at the time of full charge is in the range of 4.25 V or more and 6.00 V or less and the
(実施例9−1〜9−5)
LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 に代えて、LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2 ,LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 F0.01,LiNi0.5 Mn0.5 O2 ,LiMn2 O4 ,またはLiFePO4 を用いたことを除き、他は実施例7−3と同様にして二次電池を作製した。なお、LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2 は化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物であり、LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 F0.01およびLiNi0.5 Mn0.5 O2 は化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物であり、LiMn2 O4 は化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物であり、LiFePO4 は化5に示したリチウム複合リン酸塩である。
(Examples 9-1 to 9-5)
Instead of LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 F 0.01 , LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 , LiMn 2 O 4 , or LiFePO 4 was used. Otherwise, a secondary battery was made in the same manner as Example 7-3. Note that LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 is a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 2 , and LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 F 0.01 and LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 are LiMn 2 O 4 is a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical formula 4 , and LiFePO 4 is the lithium composite phosphoric acid shown in Chemical formula 5. Salt.
作製した実施例9−1〜9−5の二次電池について、実施例7−3と同様にして、高温サイクル特性を調べた。結果を表15に示す。 For the fabricated secondary batteries of Examples 9-1 to 9-5, high temperature cycle characteristics were examined in the same manner as in Example 7-3. The results are shown in Table 15.
表15から分かるように、実施例1−3と同様に、LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 に代えて、LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2 ,LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 F0.01,LiNi0.5 Mn0.5 O2 ,LiMn2 O4 ,またはLiFePO4 を用いた実施例9−1〜9−5においても、高温サイクル特性について高い値が得られた。 As can be seen from Table 15, in the same manner as in Example 1-3, instead of LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 F 0.01 , LiNi 0.5 In Examples 9-1 to 9-5 using Mn 0.5 O 2 , LiMn 2 O 4 , or LiFePO 4 , high values were obtained for the high-temperature cycle characteristics.
すなわち、正極活物質として、化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,他の化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物あるいは化5に示したリチウム複合リン酸塩を用いた場合にも、電解液に、炭酸ビニレンと、LiPF6 と、リチウムビスオキサレートボレートとを含むようにすれば、高温環境下においても、サイクル特性を向上させることができることが分かった。 That is, as the positive electrode active material, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical formula 2, the lithium composite oxide represented by the other average composition shown in Chemical formula 3, and the average composition shown in Chemical formula 4 Even when the lithium composite oxide or the lithium composite phosphate shown in Chemical formula 5 is used, if the electrolyte contains vinylene carbonate, LiPF 6 and lithium bisoxalate borate, the temperature It was found that the cycle characteristics can be improved even in an environment.
(実施例10−1〜10−5)
LiCoO2 と、LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 との混合比を変化させたことを除き、他は実施例7−3と同様にして二次電池を作製した。LiCoO2 と、LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 との質量比による割合(LiCoO2 :LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 )は、実施例10−1では20:80とし、実施例10−2では50:50とし、実施例10−3では70:30とし、実施例10−4では90:10とし、実施例10−5では95:5とした。
(Examples 10-1 to 10-5)
A secondary battery was made in the same manner as Example 7-3, except that the mixing ratio of LiCoO 2 and LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 was changed. And LiCoO 2, proportions by weight ratio of the LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 (LiCoO 2: LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2) is to 20:80 in Example 10-1, Example 10-2 50:50, 70:30 in Example 10-3, 90:10 in Example 10-4, and 95: 5 in Example 10-5.
作製した実施例10−1〜10−5の二次電池について、実施例7−3と同様にして高温サイクル特性を調べた。結果を表16に示す。 For the fabricated secondary batteries of Examples 10-1 to 10-5, the high temperature cycle characteristics were examined in the same manner as in Example 7-3. The results are shown in Table 16.
表16から分かるように、実施例7−3と同様に、LiCoO2 とLiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2 との混合比を変えた実施例10−1〜10−5においても、高温サイクル特性について高い値が得られた。 As can be seen from Table 16, also in Examples 10-1 to 10-5 in which the mixing ratio of LiCoO 2 and LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 was changed as in Example 7-3, A high value was obtained.
すなわち、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物と、化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物および化5に示したリチウム複合リン酸塩からなる群のうちの少なくとも1種との混合比を変えても、高温環境下におけるサイクル特性を向上させることができることが分かった。 That is, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 1, the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 2, and the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 3 , Even if the mixing ratio of at least one selected from the group consisting of the lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical formula 4 and the lithium composite phosphate shown in Chemical formula 5 is changed, It was found that the characteristics can be improved.
(実施例11−1〜11−6)
電解液におけるリチウムビスオキサレートボレートの濃度を変化させたことを除き、他は実施例7−3と同様にして二次電池を作製した。その際、電解液におけるリチウムビスオキサレートボレートの濃度は、実施例11−1では0.5mol/kgとし、実施例11−2では0.3mol/kgとし、実施例11−3では0.1mol/kgとし、実施例11−4では0.05mol/kgとし、実施例11−5では0.001mol/kgとし、実施例11−6では0.0005mol/kgとした。また、電解液における電解質塩の濃度の合計は1.00mol/lとした。
(Examples 11-1 to 11-6)
A secondary battery was made in the same manner as Example 7-3 except that the concentration of lithium bisoxalate borate in the electrolytic solution was changed. At that time, the concentration of lithium bisoxalate borate in the electrolytic solution was 0.5 mol / kg in Example 11-1, 0.3 mol / kg in Example 11-2, and 0.1 mol in Example 11-3. / Kg, 0.05 mol / kg in Example 11-4, 0.001 mol / kg in Example 11-5, and 0.0005 mol / kg in Example 11-6. The total concentration of the electrolyte salt in the electrolytic solution was 1.00 mol / l.
作製した実施例11−1〜11−6の二次電池について、実施例7−3と同様にして高温サイクル特性を調べた。結果を表17に示す。 For the fabricated secondary batteries of Examples 11-1 to 11-6, the high temperature cycle characteristics were examined in the same manner as in Example 7-3. The results are shown in Table 17.
表17から分かるように、高温サイクル特性は、電解液におけるリチウムビスオキサレートボレートの濃度が高くなるに伴い大きくなり、極大値を示したのち低下する傾向が観られた。 As can be seen from Table 17, the high-temperature cycle characteristics increased as the concentration of lithium bisoxalate borate in the electrolytic solution increased, and showed a tendency to decrease after showing a maximum value.
すなわち、電解液におけるリチウムビスオキサレートボレートの濃度を0.0005mol/kg以上0.3mol/kg以下とするようにすれば、好ましいことが分かった。 That is, it has been found that it is preferable to adjust the concentration of lithium bisoxalate borate in the electrolytic solution to 0.0005 mol / kg or more and 0.3 mol / kg or less.
(実施例12−1〜12−4)
電解液における炭酸ビニレンの含有量を、10質量%,5質量%,2質量%または0.1質量%としたことを除き、他は実施例7−3と同様にして二次電池を作製した。
(Examples 12-1 to 12-4)
A secondary battery was fabricated in the same manner as in Example 7-3 except that the content of vinylene carbonate in the electrolytic solution was 10% by mass, 5% by mass, 2% by mass, or 0.1% by mass. .
作製した実施例12−1〜12−4の二次電池について、実施例7−3と同様にして高温サイクル特性を調べた。結果を表18に示す。 For the fabricated secondary batteries of Examples 12-1 to 12-4, the high temperature cycle characteristics were examined in the same manner as in Example 7-3. The results are shown in Table 18.
表18から分かるように、高温サイクル特性は、電解液における炭酸ビニレンの含有量が高くなるに伴い大きくなり、極大値を示したのち低下する傾向が観られた。 As can be seen from Table 18, the high-temperature cycle characteristics increased as the content of vinylene carbonate in the electrolytic solution increased, and a tendency to decrease after showing the maximum value was observed.
すなわち、電解液における炭酸ビニレンの含有量を0.1質量%以上10質量%以下とするようにすれば、好ましいことが分かった。 That is, it has been found that it is preferable if the content of vinylene carbonate in the electrolytic solution is 0.1% by mass or more and 10% by mass or less.
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態および実施例においては、巻回構造を有する二次電池について説明したが、本発明は、正極および負極を折り畳んだりあるいは積み重ねた構造を有する二次電池についても同様に適用することができる。加えて、いわゆるコイン型,ボタン型,角型あるいはラミネートフィルム型などの形状を有する二次電池についても適用することができる。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments and examples, the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiments and examples, the secondary battery having a winding structure has been described. However, the present invention is similarly applied to a secondary battery having a structure in which the positive electrode and the negative electrode are folded or stacked. be able to. In addition, the present invention can also be applied to a secondary battery having a shape such as a so-called coin type, button type, square type, or laminate film type.
また、上記実施の形態および実施例においては、電解液を用いる場合について説明したが、本発明は、他の電解質を用いる場合についても適用することができる。他の電解質としては、例えば、電解液を高分子化合物に保持させたいわゆるゲル状の電解質などが挙げられる。 Further, although cases have been described with the above embodiment and examples where an electrolytic solution is used, the present invention can also be applied to cases where other electrolytes are used. Examples of other electrolytes include so-called gel electrolytes in which an electrolytic solution is held in a polymer compound.
更に、上記実施の形態および実施例では、負極の容量が、リチウムの吸蔵および放出による容量成分により表されるいわゆるリチウムイオン二次電池について説明したが、本発明は、負極活物質にリチウム金属を用い、負極の容量が、リチウムの析出および溶解による容量成分により表されるいわゆるリチウム金属二次電池、または、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料の充電容量を正極の充電容量よりも小さくすることにより、負極の容量がリチウムの吸蔵および放出による容量成分と、リチウムの析出および溶解による容量成分とを含み、かつその和により表されるようにした二次電池についても同様に適用することができる。 Furthermore, in the above-described embodiments and examples, a so-called lithium ion secondary battery in which the capacity of the negative electrode is represented by a capacity component due to insertion and extraction of lithium has been described. The capacity of the negative electrode used is a so-called lithium metal secondary battery whose capacity is represented by the deposition and dissolution of lithium, or the negative electrode material capable of occluding and releasing lithium is more charged than the positive electrode. The same applies to a secondary battery in which the capacity of the negative electrode includes a capacity component due to insertion and extraction of lithium and a capacity component due to precipitation and dissolution of lithium, and is expressed by the sum thereof, by reducing the capacity. be able to.
11…電池缶、12,13…絶縁板、14…電池蓋、15…安全弁機構,15A…ディスク板、16…熱感抵抗素子、17…ガスケット、20…巻回電極体、21…正極、21A…正極集電体、21B…正極活物質層、22…負極、22A…負極集電体、22B…負極活物質層、23…セパレータ、24…センターピン、25…正極リード、26…負極リード DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Battery can, 12, 13 ... Insulation board, 14 ... Battery cover, 15 ... Safety valve mechanism, 15A ... Disc board, 16 ... Heat sensitive resistance element, 17 ... Gasket, 20 ... Winding electrode body, 21 ... Positive electrode, 21A ... positive electrode current collector, 21B ... positive electrode active material layer, 22 ... negative electrode, 22A ... negative electrode current collector, 22B ... negative electrode active material layer, 23 ... separator, 24 ... center pin, 25 ... positive electrode lead, 26 ... negative electrode lead
Claims (8)
一対の正極および負極当たりの完全充電状態における開回路電圧が4.25V以上6.00V以下の範囲内であり、
前記正極は、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物および化5に示したリチウム複合リン酸塩からなる群のうちの少なくとも1種を含み、
前記電解液は、炭酸ビニレンと、LiPF6 と、リチウムビスオキサレートボレートとを含む
ことを特徴とする電池。
(化1)
Lir Co(1-s) M3s O(2-t) Fu
(式中、M3は、ニッケル(Ni),マンガン(Mn),マグネシウム(Mg),アルミニウム(Al),ホウ素(B),チタン(Ti),バナジウム(V),クロム(Cr),鉄(Fe),銅(Cu),亜鉛(Zn),ジルコニウム(Zr),モリブデン(Mo),スズ(Sn),カルシウム(Ca),ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。r,s,tおよびuは、0.8≦r≦1.2、0≦s<0.5、−0.1≦t≦0.2、0≦u≦0.1の範囲内の値である。)
(化2)
Lif Mn(1-g-h) Nig M1h O(2-j) Fk
(式中、M1は、コバルト(Co),マグネシウム(Mg),アルミニウム(Al),ホウ素(B),チタン(Ti),バナジウム(V),クロム(Cr),鉄(Fe),銅(Cu),亜鉛(Zn),ジルコニウム(Zr),モリブデン(Mo),スズ(Sn),カルシウム(Ca),ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。f,g,h,jおよびkは、0.8≦f≦1.2、0<g<0. 5、0≦h≦0. 5、g+h<1、−0. 1≦j≦0. 2、0≦k≦0.1の範囲内の値である。)
(化3)
Lim Ni(1-n) M2n O(2-p) Fq
(式中、M2は、コバルト(Co),マンガン(Mn),マグネシウム(Mg),アルミニウム(Al),ホウ素(B),チタン(Ti),バナジウム(V),クロム(Cr),鉄(Fe),銅(Cu),亜鉛(Zn),ジルコニウム(Zr),モリブデン(Mo),スズ(Sn),カルシウム(Ca),ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。m,n,pおよびqは、0.8≦m≦1.2、0. 005≦n≦0. 5、−0. 1≦p≦0. 2、0≦q≦0. 1の範囲内の値である。)
(化4)
Liv Mn2-w M4w Ox Fy
(式中、M4は、コバルト(Co),ニッケル(Ni),マグネシウム(Mg),アルミニウム(Al),ホウ素(B),チタン(Ti),バナジウム(V),クロム(Cr),鉄(Fe),銅(Cu),亜鉛(Zn),モリブデン(Mo),スズ(Sn),カルシウム(Ca),ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。v,w,xおよびyは、0.9≦v≦1.1、0≦w≦0.6、3.7≦x≦4.1、0≦y≦0.1の範囲内の値である。)
(化5)
Liz M5PO4
(式中、M5は、コバルト(Co),マンガン(Mn),鉄(Fe),ニッケル(Ni),マグネシウム(Mg),アルミニウム(Al),ホウ素(B),チタン(Ti),バナジウム(V),ニオブ(Nb),銅(Cu),亜鉛(Zn),モリブデン(Mo),カルシウム(Ca),ストロンチウム(Sr),タングステン(W)およびジルコニウム(Zr)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。zは、0.9≦z≦1.1の範囲内の値である。) A battery comprising an electrolyte solution together with a positive electrode and a negative electrode,
The open circuit voltage in a fully charged state per pair of positive electrode and negative electrode is in the range of 4.25V to 6.00V,
The positive electrode includes a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 1, a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 2, and a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 3 At least one selected from the group consisting of lithium composite oxides represented by the average composition shown in Chemical Formula 4 and lithium composite phosphates shown in Chemical Formula 5;
The electrolytic solution includes vinylene carbonate, LiPF 6 , and lithium bisoxalate borate.
(Chemical formula 1)
Li r Co (1-s) M3 s O (2-t) Fu
(In the formula, M3 is nickel (Ni), manganese (Mn), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe ), Copper (Cu), zinc (Zn), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), strontium (Sr), and tungsten (W). R, s, t, and u are ranges of 0.8 ≦ r ≦ 1.2, 0 ≦ s <0.5, −0.1 ≦ t ≦ 0.2, and 0 ≦ u ≦ 0.1. Is the value in.)
(Chemical formula 2)
Li f Mn (1-gh) Ni g M1 h O (2-j) F k
(In the formula, M1 is cobalt (Co), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe), copper (Cu ), Zinc (Zn), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), strontium (Sr), and tungsten (W). g, h, j and k are 0.8 ≦ f ≦ 1.2, 0 <g <0.5, 0 ≦ h ≦ 0.5, g + h <1, −0.1 ≦ j ≦ 0.2, (It is a value within the range of 0 ≦ k ≦ 0.1.)
(Chemical formula 3)
Li m Ni (1-n) M2 n O (2-p) F q
(Wherein M2 is cobalt (Co), manganese (Mn), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe ), Copper (Cu), zinc (Zn), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), strontium (Sr), and tungsten (W). M, n, p and q are 0.8 ≦ m ≦ 1.2, 0.005 ≦ n ≦ 0.5, −0.1 ≦ p ≦ 0.2, 0 ≦ q ≦ 0.1. It is a value within the range.)
(Chemical formula 4)
Li v Mn 2-w M4 w O x F y
(In the formula, M4 is cobalt (Co), nickel (Ni), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe ), Copper (Cu), zinc (Zn), molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), strontium (Sr), and tungsten (W). w, x, and y are values within a range of 0.9 ≦ v ≦ 1.1, 0 ≦ w ≦ 0.6, 3.7 ≦ x ≦ 4.1, and 0 ≦ y ≦ 0.1. )
(Chemical formula 5)
Li z M5PO 4
(In the formula, M5 is cobalt (Co), manganese (Mn), iron (Fe), nickel (Ni), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V ), Niobium (Nb), copper (Cu), zinc (Zn), molybdenum (Mo), calcium (Ca), strontium (Sr), tungsten (W), and zirconium (Zr). Z is a value in the range of 0.9 ≦ z ≦ 1.1.)
ことを特徴とする請求項1記載の電池。 2. The battery according to claim 1, wherein a concentration of lithium bisoxalate borate in the electrolytic solution is 0.0005 mol / kg or more and 0.3 mol / kg or less.
一対の正極および負極当たりの完全充電状態における開回路電圧が4.25V以上6.00V以下の範囲内であり、
前記正極は、化1に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物と、化2に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化3に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物,化4に示した平均組成で表されるリチウム複合酸化物および化5に示したリチウム複合リン酸塩からなる群のうちの少なくとも1種とを含み、
前記電解液は、炭酸ビニレンと、LiPF6 と、LiBF4 とを含む
ことを特徴とする電池。
(化1)
Lir Co(1-s) M3s O(2-t) Fu
(式中、M3は、ニッケル(Ni),マンガン(Mn),マグネシウム(Mg),アルミニウム(Al),ホウ素(B),チタン(Ti),バナジウム(V),クロム(Cr),鉄(Fe),銅(Cu),亜鉛(Zn),ジルコニウム(Zr),モリブデン(Mo),スズ(Sn),カルシウム(Ca),ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。r,s,tおよびuは、0.8≦r≦1.2、0≦s<0.5、−0.1≦t≦0.2、0≦u≦0.1の範囲内の値である。)
(化2)
Lif Mn(1-g-h) Nig M1h O(2-j) Fk
(式中、M1は、コバルト(Co),マグネシウム(Mg),アルミニウム(Al),ホウ素(B),チタン(Ti),バナジウム(V),クロム(Cr),鉄(Fe),銅(Cu),亜鉛(Zn),ジルコニウム(Zr),モリブデン(Mo),スズ(Sn),カルシウム(Ca),ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。f,g,h,jおよびkは、0.8≦f≦1.2、0<g<0. 5、0≦h≦0. 5、g+h<1、−0. 1≦j≦0. 2、0≦k≦0.1の範囲内の値である。)
(化3)
Lim Ni(1-n) M2n O(2-p) Fq
(式中、M2は、コバルト(Co),マンガン(Mn),マグネシウム(Mg),アルミニウム(Al),ホウ素(B),チタン(Ti),バナジウム(V),クロム(Cr),鉄(Fe),銅(Cu),亜鉛(Zn),ジルコニウム(Zr),モリブデン(Mo),スズ(Sn),カルシウム(Ca),ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。m,n,pおよびqは、0.8≦m≦1.2、0. 005≦n≦0. 5、−0. 1≦p≦0. 2、0≦q≦0. 1の範囲内の値である。)
(化4)
Liv Mn2-w M4w Ox Fy
(式中、M4は、コバルト(Co),ニッケル(Ni),マグネシウム(Mg),アルミニウム(Al),ホウ素(B),チタン(Ti),バナジウム(V),クロム(Cr),鉄(Fe),銅(Cu),亜鉛(Zn),モリブデン(Mo),スズ(Sn),カルシウム(Ca),ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。v,w,xおよびyは、0.9≦v≦1.1、0≦w≦0.6、3.7≦x≦4.1、0≦y≦0.1の範囲内の値である。)
(化5)
Liz M5PO4
(式中、M5は、コバルト(Co),マンガン(Mn),鉄(Fe),ニッケル(Ni),マグネシウム(Mg),アルミニウム(Al),ホウ素(B),チタン(Ti),バナジウム(V),ニオブ(Nb),銅(Cu),亜鉛(Zn),モリブデン(Mo),カルシウム(Ca),ストロンチウム(Sr),タングステン(W)およびジルコニウム(Zr)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。zは、0.9≦z≦1.1の範囲内の値である。) A battery comprising an electrolyte solution together with a positive electrode and a negative electrode,
The open circuit voltage in a fully charged state per pair of positive electrode and negative electrode is in the range of 4.25V to 6.00V,
The positive electrode includes a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 1, a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 2, and a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical Formula 3 An oxide, at least one selected from the group consisting of a lithium composite oxide represented by the average composition shown in Chemical formula 4 and a lithium composite phosphate shown in Chemical formula 5,
The electrolytic solution includes vinylene carbonate, LiPF 6 , and LiBF 4 .
(Chemical formula 1)
Li r Co (1-s) M3 s O (2-t) Fu
(In the formula, M3 is nickel (Ni), manganese (Mn), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe ), Copper (Cu), zinc (Zn), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), strontium (Sr), and tungsten (W). R, s, t, and u are ranges of 0.8 ≦ r ≦ 1.2, 0 ≦ s <0.5, −0.1 ≦ t ≦ 0.2, and 0 ≦ u ≦ 0.1. Is the value in.)
(Chemical formula 2)
Li f Mn (1-gh) Ni g M1 h O (2-j) F k
(In the formula, M1 is cobalt (Co), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe), copper (Cu ), Zinc (Zn), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), strontium (Sr), and tungsten (W). g, h, j and k are 0.8 ≦ f ≦ 1.2, 0 <g <0.5, 0 ≦ h ≦ 0.5, g + h <1, −0.1 ≦ j ≦ 0.2, (It is a value within the range of 0 ≦ k ≦ 0.1.)
(Chemical formula 3)
Li m Ni (1-n) M2 n O (2-p) F q
(Wherein M2 is cobalt (Co), manganese (Mn), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe ), Copper (Cu), zinc (Zn), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), strontium (Sr), and tungsten (W). M, n, p and q are 0.8 ≦ m ≦ 1.2, 0.005 ≦ n ≦ 0.5, −0.1 ≦ p ≦ 0.2, 0 ≦ q ≦ 0.1. It is a value within the range.)
(Chemical formula 4)
Li v Mn 2-w M4 w O x F y
(In the formula, M4 is cobalt (Co), nickel (Ni), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe ), Copper (Cu), zinc (Zn), molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), strontium (Sr), and tungsten (W). w, x, and y are values within a range of 0.9 ≦ v ≦ 1.1, 0 ≦ w ≦ 0.6, 3.7 ≦ x ≦ 4.1, and 0 ≦ y ≦ 0.1. )
(Chemical formula 5)
Li z M5PO 4
(In the formula, M5 is cobalt (Co), manganese (Mn), iron (Fe), nickel (Ni), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V ), Niobium (Nb), copper (Cu), zinc (Zn), molybdenum (Mo), calcium (Ca), strontium (Sr), tungsten (W), and zirconium (Zr). Z is a value in the range of 0.9 ≦ z ≦ 1.1.)
ことを特徴とする請求項5記載の電池。 The battery according to claim 5, wherein the concentration of LiBF 4 in the electrolytic solution is 0.0005 mol / kg or more and 0.3 mol / kg or less.
6. The battery according to claim 5, wherein an open circuit voltage in a fully charged state per pair of positive electrode and negative electrode is in a range of 4.25V to 4.60V.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005319739A JP2007128723A (en) | 2005-11-02 | 2005-11-02 | Battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005319739A JP2007128723A (en) | 2005-11-02 | 2005-11-02 | Battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007128723A true JP2007128723A (en) | 2007-05-24 |
Family
ID=38151210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005319739A Pending JP2007128723A (en) | 2005-11-02 | 2005-11-02 | Battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007128723A (en) |
Cited By (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008108689A (en) * | 2006-09-29 | 2008-05-08 | Sanyo Electric Co Ltd | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
WO2009009758A3 (en) * | 2007-07-12 | 2009-03-19 | A123 Systems Inc | Multifunctional mixed metal olivines for lithium ion batteries |
JP2009252489A (en) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Toyota Motor Corp | Method for manufacturing lithium secondary battery |
JP2010527101A (en) * | 2007-05-11 | 2010-08-05 | ナショナル・リサーチ・カウンシル・オブ・カナダ | Plastic crystal electrolyte with wide potential window |
WO2011016113A1 (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | トヨタ自動車株式会社 | Lithium ion nonaqueous electrolyte secondary battery |
WO2011016112A1 (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | トヨタ自動車株式会社 | Lithium ion nonaqueous electrolyte secondary battery |
EP2317595A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-04 | Samsung SDI Co., Ltd. | Electrolyte for lithium battery, lithium battery comprising same and method of operating battery |
EP2333881A1 (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-15 | Samsung SDI Co., Ltd. | Positive electrode active material for lithium battery and lithium battery using the same |
JP2011150920A (en) * | 2010-01-22 | 2011-08-04 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | Lithium ion battery |
EP2398096A2 (en) * | 2009-02-13 | 2011-12-21 | LG Chem, Ltd. | Lithium secondary battery with improved energy density |
JP2012516537A (en) * | 2009-07-09 | 2012-07-19 | エルジー・ケム・リミテッド | Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery provided with the same |
KR20120099383A (en) * | 2009-08-25 | 2012-09-10 | 에이일이삼 시스템즈 인코포레이티드 | Mixed metal olivine electrode materials for lithium ion batteries having improved specific capacity and energy density |
US8541136B2 (en) | 2008-01-17 | 2013-09-24 | A123 Systems Llc | Mixed metal olivine electrode materials for lithium ion batteries |
JP2013191390A (en) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Asahi Kasei Corp | Lithium ion secondary battery |
US8679670B2 (en) | 2007-06-22 | 2014-03-25 | Boston-Power, Inc. | CID retention device for Li-ion cell |
US20150236379A1 (en) * | 2012-10-11 | 2015-08-20 | Rockwood Lithium GmbH | Additives for galvanic cells |
JP2015187964A (en) * | 2014-03-13 | 2015-10-29 | 株式会社Gsユアサ | Nonaqueous electrolyte power storage element and power storage device including the same |
US9174846B2 (en) | 2009-09-18 | 2015-11-03 | A123 Systems Llc | Ferric phosphate and methods of preparation thereof |
JP2015210893A (en) * | 2014-04-24 | 2015-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | Nonaqueous electrolyte secondary battery and assembly thereof |
WO2016009794A1 (en) * | 2014-07-18 | 2016-01-21 | ソニー株式会社 | Negative electrode active material for secondary battery, negative electrode for secondary battery, secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric tool, and electronic equipment |
JP2016219393A (en) * | 2015-05-14 | 2016-12-22 | 株式会社Gsユアサ | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
US9660267B2 (en) | 2009-09-18 | 2017-05-23 | A123 Systems, LLC | High power electrode materials |
US10483589B2 (en) | 2016-02-12 | 2019-11-19 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Lithium-ion secondary battery |
US10868306B2 (en) | 2017-05-19 | 2020-12-15 | Sion Power Corporation | Passivating agents for electrochemical cells |
US10944094B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-03-09 | Sion Power Corporation | Passivating agents for electrochemical cells |
US11088395B2 (en) | 2015-11-13 | 2021-08-10 | Sion Power Corporation | Additives for electrochemical cells |
JP2023507022A (en) * | 2020-06-01 | 2023-02-20 | 蜂巣能源科技股▲ふん▼有限公司 | Electrolyte Functional Additive for Lithium-ion Battery, Lithium-ion Battery Electrolyte and Lithium-ion Battery |
-
2005
- 2005-11-02 JP JP2005319739A patent/JP2007128723A/en active Pending
Cited By (59)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008108689A (en) * | 2006-09-29 | 2008-05-08 | Sanyo Electric Co Ltd | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
JP2010527101A (en) * | 2007-05-11 | 2010-08-05 | ナショナル・リサーチ・カウンシル・オブ・カナダ | Plastic crystal electrolyte with wide potential window |
US8679670B2 (en) | 2007-06-22 | 2014-03-25 | Boston-Power, Inc. | CID retention device for Li-ion cell |
CN102037601A (en) * | 2007-07-12 | 2011-04-27 | A123系统公司 | Multifunctional mixed metal olivines for lithium ion batteries |
US9509019B2 (en) | 2007-07-12 | 2016-11-29 | A123 Systems Llc | Multifunctional mixed metal olivines for lithium ion batteries |
WO2009009758A3 (en) * | 2007-07-12 | 2009-03-19 | A123 Systems Inc | Multifunctional mixed metal olivines for lithium ion batteries |
US8187735B2 (en) | 2007-07-12 | 2012-05-29 | A123 Systems, Inc. | Multifunctional mixed metal olivines for lithium ion batteries |
US8541136B2 (en) | 2008-01-17 | 2013-09-24 | A123 Systems Llc | Mixed metal olivine electrode materials for lithium ion batteries |
JP2009252489A (en) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Toyota Motor Corp | Method for manufacturing lithium secondary battery |
JP4725594B2 (en) * | 2008-04-04 | 2011-07-13 | トヨタ自動車株式会社 | Method for manufacturing lithium secondary battery |
US8586237B2 (en) | 2008-04-04 | 2013-11-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing lithium secondary battery, lithium secondary battery, and lithium secondary battery system |
US8703340B2 (en) | 2009-02-13 | 2014-04-22 | Lg Chem, Ltd. | Lithium secondary battery with improved energy density |
EP2398096A2 (en) * | 2009-02-13 | 2011-12-21 | LG Chem, Ltd. | Lithium secondary battery with improved energy density |
EP2398096A4 (en) * | 2009-02-13 | 2013-09-18 | Lg Chemical Ltd | Lithium secondary battery with improved energy density |
JP2012516537A (en) * | 2009-07-09 | 2012-07-19 | エルジー・ケム・リミテッド | Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery provided with the same |
KR101387899B1 (en) * | 2009-08-04 | 2014-04-21 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | Lithium ion nonaqueous electrolyte secondary battery |
JP5448001B2 (en) * | 2009-08-04 | 2014-03-19 | トヨタ自動車株式会社 | Non-aqueous electrolyte type lithium ion secondary battery |
WO2011016112A1 (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | トヨタ自動車株式会社 | Lithium ion nonaqueous electrolyte secondary battery |
CN102473968A (en) * | 2009-08-04 | 2012-05-23 | 丰田自动车株式会社 | Lithium ion nonaqueous electrolyte secondary battery |
CN102473967A (en) * | 2009-08-04 | 2012-05-23 | 丰田自动车株式会社 | Lithium ion nonaqueous electrolyte secondary battery |
WO2011016113A1 (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | トヨタ自動車株式会社 | Lithium ion nonaqueous electrolyte secondary battery |
CN102473967B (en) * | 2009-08-04 | 2014-11-26 | 丰田自动车株式会社 | Lithium ion nonaqueous electrolyte secondary battery |
US8911906B2 (en) | 2009-08-04 | 2014-12-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Non-aqueous electrolyte type lithium ion secondary cell |
US8617742B2 (en) | 2009-08-04 | 2013-12-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Non-aqueous electrolyte type lithium ion secondary cell |
JP5448002B2 (en) * | 2009-08-04 | 2014-03-19 | トヨタ自動車株式会社 | Non-aqueous electrolyte type lithium ion secondary battery |
KR101387861B1 (en) * | 2009-08-04 | 2014-04-22 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | Lithium ion nonaqueous electrolyte secondary battery |
US9178215B2 (en) | 2009-08-25 | 2015-11-03 | A123 Systems Llc | Mixed metal olivine electrode materials for lithium ion batteries having improved specific capacity and energy density |
KR20120099383A (en) * | 2009-08-25 | 2012-09-10 | 에이일이삼 시스템즈 인코포레이티드 | Mixed metal olivine electrode materials for lithium ion batteries having improved specific capacity and energy density |
KR101865419B1 (en) * | 2009-08-25 | 2018-06-07 | 에이일이삼 시스템즈, 엘엘씨 | Mixed metal olivine electrode materials for lithium ion batteries having improved specific capacity and energy density |
US9174846B2 (en) | 2009-09-18 | 2015-11-03 | A123 Systems Llc | Ferric phosphate and methods of preparation thereof |
US9660267B2 (en) | 2009-09-18 | 2017-05-23 | A123 Systems, LLC | High power electrode materials |
US11652207B2 (en) | 2009-09-18 | 2023-05-16 | A123 Systems Llc | High power electrode materials |
US10522833B2 (en) | 2009-09-18 | 2019-12-31 | A123 Systems, LLC | High power electrode materials |
US9954228B2 (en) | 2009-09-18 | 2018-04-24 | A123 Systems, LLC | High power electrode materials |
EP2317595A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-04 | Samsung SDI Co., Ltd. | Electrolyte for lithium battery, lithium battery comprising same and method of operating battery |
US8415057B2 (en) | 2009-10-30 | 2013-04-09 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrolytic solution for lithium battery, lithium battery comprising the same and method of operating the lithium battery |
EP2333881A1 (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-15 | Samsung SDI Co., Ltd. | Positive electrode active material for lithium battery and lithium battery using the same |
US8586247B2 (en) | 2009-12-11 | 2013-11-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Positive electrode active material comprising an agglomeration of at least two primary particles for lithium battery and lithium battery using the same |
JP2011150920A (en) * | 2010-01-22 | 2011-08-04 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | Lithium ion battery |
JP2013191390A (en) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Asahi Kasei Corp | Lithium ion secondary battery |
US20150236379A1 (en) * | 2012-10-11 | 2015-08-20 | Rockwood Lithium GmbH | Additives for galvanic cells |
JP2015187964A (en) * | 2014-03-13 | 2015-10-29 | 株式会社Gsユアサ | Nonaqueous electrolyte power storage element and power storage device including the same |
JP2015210893A (en) * | 2014-04-24 | 2015-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | Nonaqueous electrolyte secondary battery and assembly thereof |
CN110247020A (en) * | 2014-04-24 | 2019-09-17 | 丰田自动车株式会社 | Nonaqueous electrolytic solution secondary battery and its assembly |
US9786953B2 (en) | 2014-04-24 | 2017-10-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Non-aqueous electrolyte secondary battery and assembly thereof |
WO2016009794A1 (en) * | 2014-07-18 | 2016-01-21 | ソニー株式会社 | Negative electrode active material for secondary battery, negative electrode for secondary battery, secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric tool, and electronic equipment |
US11063251B2 (en) | 2014-07-18 | 2021-07-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Secondary battery-use anode active material, secondary battery-use anode, secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric power tool, and electronic apparatus |
CN106471652A (en) * | 2014-07-18 | 2017-03-01 | 索尼公司 | Negative-electrode active material for secondary battery, secondary battery cathode, secondary cell, set of cells, electric vehicle, accumulating system, electric tool and electronic installation |
JP2016024934A (en) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | ソニー株式会社 | Negative electrode active material for secondary batteries, secondary battery negative electrode, secondary battery, battery pack, electric motor vehicle, electric power storage system, electric motor-driven tool, and electronic device |
JP2016219393A (en) * | 2015-05-14 | 2016-12-22 | 株式会社Gsユアサ | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
US11088395B2 (en) | 2015-11-13 | 2021-08-10 | Sion Power Corporation | Additives for electrochemical cells |
US11569531B2 (en) | 2015-11-13 | 2023-01-31 | Sion Power Corporation | Additives for electrochemical cells |
US12074289B2 (en) | 2015-11-13 | 2024-08-27 | Sion Power Corporation | Additives for electrochemical cells |
US10483589B2 (en) | 2016-02-12 | 2019-11-19 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Lithium-ion secondary battery |
US10944094B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-03-09 | Sion Power Corporation | Passivating agents for electrochemical cells |
US10868306B2 (en) | 2017-05-19 | 2020-12-15 | Sion Power Corporation | Passivating agents for electrochemical cells |
US11784297B2 (en) | 2017-05-19 | 2023-10-10 | Sion Power Corporation | Passivating agents for electrochemical cells |
JP2023507022A (en) * | 2020-06-01 | 2023-02-20 | 蜂巣能源科技股▲ふん▼有限公司 | Electrolyte Functional Additive for Lithium-ion Battery, Lithium-ion Battery Electrolyte and Lithium-ion Battery |
JP7416955B2 (en) | 2020-06-01 | 2024-01-17 | 蜂巣能源科技股▲ふん▼有限公司 | Lithium ion battery electrolyte functional additive, lithium ion battery electrolyte and lithium ion battery |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007128723A (en) | Battery | |
JP4951913B2 (en) | Lithium ion secondary battery | |
CN101242010B (en) | Battery | |
US20060099495A1 (en) | Cathode and battery | |
US20110281165A1 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP5109310B2 (en) | battery | |
JP4561843B2 (en) | Nonaqueous electrolyte battery and negative electrode | |
US20060216601A1 (en) | Cathode material and battery | |
JP2009048981A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP5066798B2 (en) | Secondary battery | |
JP2002203553A (en) | Positive-electrode active material and non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP5109329B2 (en) | Secondary battery | |
JP2010073367A (en) | Nonaqueous electrolyte, and nonaqueous electrolyte battery | |
JP2008098097A (en) | Secondary battery | |
JP2008159419A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2008016414A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
US20110104557A1 (en) | Positive electrode and nonaqueous electrolyte battery | |
KR101305462B1 (en) | Electrode assembly and Lithium secondary Battery having the Same | |
KR20100036955A (en) | Non-aqueous electrolyte battery | |
JP2008108454A (en) | Nonaqueous electrolyte, and nonaqueous electrolyte battery including the same | |
JP2010186689A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2007335318A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2005093238A (en) | Electrolyte and battery using the same | |
JP2007141495A (en) | Battery | |
JP2007188776A (en) | Nonaqueous electrolytic solution battery |