JP2007258029A - 電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】正極21と負極22とがセパレータ23を介して対向配置されている。負極22は、負極集電体22Aにリチウム金属層22Bが設けられた構成を有している。単位面積あたりの正極21の容量に対する完全充電時における単位面積あたりの負極22の容量の比率は、1.05以上3.00以下であり、完全充電時におけるリチウム金属層22Bの片面の厚みは、平均で10μm以上40μm以下である。
【選択図】図1
Description
ジャンポール・ガバノ(Jean-Paul Gabano)編,「リチウム・バッテリーズ(Lithium Batteries )」,ロンドン,ニューヨーク,アカデミック・プレス(Academic Press),1983年
図1,2に示したラミネートフィルム型の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 )と、導電材としてグラファイトと、結着材としてポリフッ化ビニリデンとを混合して正極合剤を調製したのち、溶剤としての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。続いて、この正極合剤スラリー帯状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たのち圧縮成型して正極活物質層21Bを形成した。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11を取り付けた。
炭酸エチレンに代えて、ハロゲン原子を有する環式炭酸エステル誘導体を用いたことを除き、他は実施例1−1,1−4,1−7とそれぞれ同様にして二次電池を作製した。ハロゲン原子を有する環式炭酸エステルには、実施例2−1,3−1,4−1では、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン(FEC)とし、実施例2−2,3−2,4−2では、4−フルオロ−4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オンと、シス−4−フルオロ−5−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オンと、トランス−4−フルオロ−5−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オンとを、4−フルオロ−4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン:シス−4−フルオロ−5−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン:トランス−4−フルオロ−5−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン=3:1:1のモル比で混合した混合物(FPC)とし、実施例2−3,3−3,4−3では、4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンのトランス体(DFEC)とした。
実施例5−1〜5−3では、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンの半分の量を、炭酸エチレン,炭酸プロピレン(PC)またはγ−ブチロラクトン(GBL)に代えたことを除き、他は実施例3−1と同様にして二次電池を作製した。
電解質塩として、LiPF6 に代えて、化4に示した軽金属塩である化12の(1)に示したジフルオロ[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウム、化12の(4)に示したジフルオロ[3,3,3−トリフルオロ−2−オキシド−2−トリフルオロメチルプロピオナト(2−)−O,O’]ホウ酸リチウム、化12の(5)に示したビス[3,3,3−トリフルオロ−2−オキシド−2−トリフルオロメチルプロピオナト(2−)−O,O’]ホウ酸リチウム、または化12の(6)に示したビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムを用いたことを除き、他は実施例1−1,1−4,1−7と同様にして二次電池を作製した。
電解質塩として、LiPF6 に加えて、化4に示した軽金属塩である化12の(1)に示したジフルオロ[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウム、または化4に示した軽金属塩である化12の(6)に示したビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウム、または化12の(6)に示したビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムおよび環状のイミド塩である化17の(2)に示した1,3−パーフルオロプロパンジスルホニルイミドリチウムを用いたことを除き、他は実施例1−4と同様にして二次電池を作製した。その際、各電解質塩の濃度は、表9に示したようにした。
外装部材を中空角柱状の容器に変えたことを除き、他は実施例1−1〜1−15と同様にして二次電池を作製した。具体的には、図3に示した角型の二次電池を作製した。なお、電池容量は、実施例10−1〜10−12では950mAhとし、実施例10−13〜10−15では1050mAhとした。
炭酸エチレンに代えて、ハロゲン原子を有する環式炭酸エステル誘導体を用いたことを除き、具体的には、実施例3−1〜3−3と同様の電解液を用いたことを除き、他は実施例10−4と同様にして二次電池を作製した。
実施例12−1〜12−3では、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンの半分の量を、炭酸エチレン,炭酸プロピレンまたはγ−ブチロラクトンに代えたことを除き、具体的には実施例5−1〜5−3と同様の電解液を用いたことを除き、他は実施例11−1と同様にして二次電池を作製した。
電解質塩として、LiPF6 に代えて、化4に示した軽金属塩である化12の(1)に示したジフルオロ[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウム、化12の(4)に示したジフルオロ[3,3,3−トリフルオロ−2−オキシド−2−トリフルオロメチルプロピオナト(2−)−O,O’]ホウ酸リチウム、化12の(5)に示したビス[3,3,3−トリフルオロ−2−オキシド−2−トリフルオロメチルプロピオナト(2−)−O,O’]ホウ酸リチウム、または化12の(6)に示したビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムを用いたことを除き、具体的には、実施例7−1〜7−4と同様の電解液を用いたことを除き、他は実施例10−4と同様にして二次電池を作製した。
電解質塩として、LiPF6 に加えて、化4に示した軽金属塩である化12の(6)に示したビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウム、または化12の(6)に示したビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムおよび環状のイミド塩である化17の(2)に示した1,3−パーフルオロプロパンジスルホニルイミドリチウムを用いたことを除き、具体的には、実施例9−2,9−3と同様の電解液を用いたことを除き、他は10−4と同様にして二次電池を作製した。
Claims (7)
- 正極および負極と共に電解液を備えた電池であって、
前記正極は、正極集電体と、この正極集電体に設けられた正極活物質層とを有し、
前記負極は、負極集電体と、この負極集電体に設けられたリチウム金属層とを有し、
単位面積あたりの正極の容量に対する完全充電時における単位面積あたりの負極の容量の比率(完全充電時における単位面積あたりの負極の容量/単位面積あたりの正極の容量)は、1.05以上3.00以下であり、
完全充電時における前記リチウム金属層の片面の厚みは、平均で10μm以上40μm以下である
ことを特徴とする電池。 - 前記正極は、リチウム(Li)と遷移金属金属とを含むリチウム遷移金属複合酸化物を含有することを特徴とする請求項1記載の電池。
- 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請求項1記載の電池。
- 前記電解液は、化2に示した軽金属塩,LiPF6 ,LiBF4 ,LiClO4 ,LiAsF6 ,化3に示したリチウム塩,化4に示したリチウム塩,化5に示した環状のイミド塩および化6に示した環状のイミド塩からなる群のうちの少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1記載の電池。
- 前記電解液は、化7に示した軽金属塩を含むことを特徴とする請求項1記載の電池。
- 前記電解液は、化8の(1)に示したジフルオロ[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウム、化8の(2)に示したテトラフルオロ[オキソラト−O,O’]リン酸リチウム、化8の(3)に示したジフルオロビス[オキソラト−O,O’]リン酸リチウム、化8の(4)に示したジフルオロ[3,3,3−トリフルオロ−2−オキシド−2−トリフルオロメチルプロピオナト(2−)−O,O’]ホウ酸リチウム、化8の(5)に示したビス[3,3,3−トリフルオロ−2−オキシド−2−トリフルオロメチルプロピオナト(2−)−O,O’]ホウ酸リチウム、および化8の(6)に示したビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムからなる群のうちの少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1記載の電池。
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