JP2007149535A - 電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】負極22にはSiまたはSnなどが含まれている。セパレータ23には電解液が含浸されている。電解液には4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンなどと、塩化マロニルなどのR1- C(=O)- A1- C(=O)- R2、R4- C(=O)- A2- CN、あるいはNC- A3- CNで表される化合物とが含まれている(A1,A2,A3は、CH(R)またはNHを表し、RはH、ハロゲン、アルキル基、またはハロゲン化アルキル基を表す。R1,R2,R3は、H、ハロゲン、NH2 、アルキル基、またはハロゲン化アルキル基を表す。)。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の一実施の形態に係る二次電池の断面構成を表すものである。この二次電池は、いわゆる円筒型といわれるものであり、ほぼ中空円柱状の電池缶11の内部に、帯状の正極21と負極22とがセパレータ23を介して巻回された巻回電極体20を有している。電池缶11は、例えばニッケル(Ni)のめっきがされた鉄(Fe)により構成されており、一端部が閉鎖され他端部が開放されている。電池缶11の内部には、巻回電極体20を挟むように巻回周面に対して垂直に一対の絶縁板12, 13がそれぞれ配置されている。
本発明の第2の実施の形態に係る二次電池は、負極の構成が異なることを除き、他は第1の実施の形態に係る二次電池と同様の構成および作用を有しており、同様にして製造することができる。よって、図1および図2を参照し、対応する構成要素には同一の符号を付して同一の部分の説明は省略する。
図3は、第3の実施の形態に係る二次電池の構成を表すものである。この二次電池は、いわゆるラミネートフィルム型といわれるものであり、正極リード31および負極リード32が取り付けられた巻回電極体30をフィルム状の外装部材40の内部に収容したものである。
図3,4に示した二次電池を作製した。まず、正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物(LiCoO2 )94質量部と、導電材としてグラファイト3質量部と、結着材としてポリフッ化ビニリデン3質量部とを混合したのち、溶剤としてN−メチル−2−ピロリドンを添加し正極合剤スラリーを得た。次いで、得られた正極合剤スラリーを、厚み20μmのアルミニウム箔よりなる正極集電体33Aの両面に均一に塗布し乾燥させて厚み70μmの正極活物質層33Bを形成した。そののち、正極活物質層33Bが形成された正極集電体33Aを幅50mm,長さ300mmの形状に切断して正極33を作製した。
実施例2−1〜2−11として、負極活物質にスズを用い、厚み15μmの銅箔よりなる負極集電体34Aの上に蒸着法により厚み5μmのスズよりなる負極活物質層34Bを形成したことを除き、他は実施例1−1〜1−11と同様にして二次電池を作製した。
電解液における塩化マロニルの含有量を0.1質量%または5.0質量%としたことを除き、他は実施例1−2,2−2,3−2と同様にして二次電池を作製した。作製した実施例4−1,4−2,5−1,5−2,6−1,6−2の二次電池についても、実施例1−1〜1−11と同様にして放電容量維持率を調べた。結果を表4, 表5および表6に示す。
Claims (9)
- 正極および負極と共に電解液を備えた電池であって、
前記負極は、電極反応物質を吸蔵および放出することが可能であり、構成元素として金属元素および半金属元素のうちの少なくとも1種を含む材料を含有し、
前記電解液は、ハロゲン原子を有する環式炭酸エステル誘導体と、化1,化2または化3に示した化合物からなる群のうちの少なくとも1種とを含む
ことを特徴とする電池。
- 前記化1におけるR1およびR2、並びに前記化2におけるR4は、水素、ハロゲン、NH2 、炭素数が4以下のアルキル基、または炭素数が4以下のアルキル基の少なくとも一部の水素をハロゲンで置換した基を表し、
前記化1におけるR3、前記化2におけるR5、および前記化3におけるR6は、水素、ハロゲン、炭素数が4以下のアルキル基、または炭素数が4以下のアルキル基の少なくとも一部の水素をハロゲンで置換した基を表す
ことを特徴とする請求項1記載の電池。 - 前記電解液における化1,化2または化3に示した化合物の含有量は、0.1質量%以上5質量%以下であることを特徴とする請求項1記載の電池。
- 前記環式炭酸エステル誘導体は、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンおよび4−クロロ−1,3−ジオキソラン−2−オンのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1記載の電池。
- 前記負極は、構成元素としてスズ(Sn)およびケイ素(Si)のうちの少なくとも一方を含む材料を含有することを特徴とする請求項1記載の電池。
- 正極および負極と共に電解液を備えた電池であって、
前記負極は、電極反応物質を吸蔵および放出することが可能であり、構成元素として金属元素および半金属元素のうちの少なくとも1種を含む材料を含有し、
前記負極の少なくとも一部には、化4,化5または化6に示した化合物がキレート結合しており、
前記電解液は、ハロゲン原子を有する環式炭酸エステル誘導体を含む
ことを特徴とする電池。
- 前記化4におけるR1およびR2、並びに前記化5におけるR4は、水素、ハロゲン、NH2 、炭素数が4以下のアルキル基、または炭素数が4以下のアルキル基の少なくとも一部の水素をハロゲンで置換した基を表し、
前記化4におけるR3、前記化5におけるR5、および前記化6におけるR6は、水素、ハロゲン、炭素数が4以下のアルキル基、または炭素数が4以下のアルキル基の少なくとも一部の水素をハロゲンで置換した基を表す
ことを特徴とする請求項6記載の電池。 - 前記環式炭酸エステル誘導体は、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンおよび4−クロロ−1,3−ジオキソラン−2−オンのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項6記載の電池。
- 前記負極は、構成元素としてスズ(Sn)およびケイ素(Si)のうちの少なくとも一方を含む材料を含有することを特徴とする請求項6記載の電池。
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