JP2008135273A - 電解液および電池 - Google Patents
電解液および電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008135273A JP2008135273A JP2006319995A JP2006319995A JP2008135273A JP 2008135273 A JP2008135273 A JP 2008135273A JP 2006319995 A JP2006319995 A JP 2006319995A JP 2006319995 A JP2006319995 A JP 2006319995A JP 2008135273 A JP2008135273 A JP 2008135273A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- chemical formula
- represented
- lithium
- lithium borate
- 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
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 94
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 73
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 64
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 57
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 160
- RIUWBIIVUYSTCN-UHFFFAOYSA-N trilithium borate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]B([O-])[O-] RIUWBIIVUYSTCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 72
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 71
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 63
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 58
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 claims description 41
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 37
- -1 oxalate fluorobutyrate Chemical compound 0.000 claims description 32
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 30
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 21
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 20
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000011135 tin Substances 0.000 claims description 18
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 17
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 15
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 15
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 14
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 10
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 claims description 9
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 6
- 229910001386 lithium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K trilithium;phosphate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]P([O-])([O-])=O TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 6
- FMDMKDPUFQNVSH-UHFFFAOYSA-N ethyl 3,3,3-trifluoropropanoate Chemical compound CCOC(=O)CC(F)(F)F FMDMKDPUFQNVSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- PQIOSYKVBBWRRI-UHFFFAOYSA-N methylphosphonyl difluoride Chemical group CP(F)(F)=O PQIOSYKVBBWRRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- HNAGHMKIPMKKBB-UHFFFAOYSA-N 1-benzylpyrrolidine-3-carboxamide Chemical compound C1C(C(=O)N)CCN1CC1=CC=CC=C1 HNAGHMKIPMKKBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JGFBQFKZKSSODQ-UHFFFAOYSA-N Isothiocyanatocyclopropane Chemical compound S=C=NC1CC1 JGFBQFKZKSSODQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N butanoic acid ethyl ester Natural products CCCC(=O)OCC OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PWLNAUNEAKQYLH-UHFFFAOYSA-N butyric acid octyl ester Natural products CCCCCCCCOC(=O)CCC PWLNAUNEAKQYLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N n-Propyl acetate Natural products CCCOC(C)=O YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UUIQMZJEGPQKFD-UHFFFAOYSA-N n-butyric acid methyl ester Natural products CCCC(=O)OC UUIQMZJEGPQKFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940090181 propyl acetate Drugs 0.000 claims description 4
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UHTJDFSXFDAGNB-UHFFFAOYSA-N C(C(=O)O)(=O)O.FC(C(CC(=O)O)C(F)(F)F)(F)F Chemical compound C(C(=O)O)(=O)O.FC(C(CC(=O)O)C(F)(F)F)(F)F UHTJDFSXFDAGNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XGDUYXMEBXJDGH-UHFFFAOYSA-N C(C(=O)O)(=O)O.FC(C(CC(=O)O)C)(F)F Chemical compound C(C(=O)O)(=O)O.FC(C(CC(=O)O)C)(F)F XGDUYXMEBXJDGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UYJPMQSWYMMOOA-UHFFFAOYSA-N oxalic acid 4,4,4-trifluorobutanoic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O.OC(=O)CCC(F)(F)F UYJPMQSWYMMOOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 abstract description 56
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 abstract description 5
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 abstract 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 59
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 description 48
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 31
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 24
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxol-2-one Chemical compound O=C1OC=CO1 VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229920000642 polymer Chemical class 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 10
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 10
- 229910019060 CoSnC Inorganic materials 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 9
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 9
- HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C(CN1CC2=C(CC1)NN=N2)=O HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 7
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 7
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 7
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 7
- 239000005001 laminate film Substances 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 6
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 5
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 5
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011808 electrode reactant Substances 0.000 description 4
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 description 4
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 4
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000001889 triflyl group Chemical group FC(F)(F)S(*)(=O)=O 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 description 3
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 3
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- DSMUTQTWFHVVGQ-UHFFFAOYSA-N 4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1OC(=O)OC1F DSMUTQTWFHVVGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 2
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- ISVLDAIKRGXNCZ-UHFFFAOYSA-N ethyl 2,2-difluoropropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)(F)F ISVLDAIKRGXNCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N gamma-valerolactone Chemical compound CC1CCC(=O)O1 GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 229950003332 perflubutane Drugs 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- DYLIWHYUXAJDOJ-OWOJBTEDSA-N (e)-4-(6-aminopurin-9-yl)but-2-en-1-ol Chemical compound NC1=NC=NC2=C1N=CN2C\C=C\CO DYLIWHYUXAJDOJ-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon Chemical compound CN1CCN(C)C1=O CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VDFVNEFVBPFDSB-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxane Chemical compound C1COCOC1 VDFVNEFVBPFDSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YIWGJFPJRAEKMK-UHFFFAOYSA-N 1-(2H-benzotriazol-5-yl)-3-methyl-8-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carbonyl]-1,3,8-triazaspiro[4.5]decane-2,4-dione Chemical compound CN1C(=O)N(c2ccc3n[nH]nc3c2)C2(CCN(CC2)C(=O)c2cnc(NCc3cccc(OC(F)(F)F)c3)nc2)C1=O YIWGJFPJRAEKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethanone Chemical compound C1CN(CC2=NNN=C21)CC(=O)N3CCN(CC3)C4=CN=C(N=C4)NCC5=CC(=CC=C5)OC(F)(F)F LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QKPVEISEHYYHRH-UHFFFAOYSA-N 2-methoxyacetonitrile Chemical compound COCC#N QKPVEISEHYYHRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 2-methyltetrahydrofuran Chemical compound CC1CCCO1 JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]propan-1-one Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)CCC(=O)N1CCN(CC1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OOWFYDWAMOKVSF-UHFFFAOYSA-N 3-methoxypropanenitrile Chemical compound COCCC#N OOWFYDWAMOKVSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VWIIJDNADIEEDB-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-1,3-oxazolidin-2-one Chemical compound CN1CCOC1=O VWIIJDNADIEEDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJWMSGRKJIOCNR-UHFFFAOYSA-N 4-ethenyl-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound C=CC1COC(=O)O1 BJWMSGRKJIOCNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1COC(=O)O1 SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBUOHGKIOVRDKY-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1,3-dioxolane Chemical compound CC1COCO1 SBUOHGKIOVRDKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910010238 LiAlCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015015 LiAsF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N Methyl propionate Chemical compound CCC(=O)OC RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N N-[[(5S)-2-oxo-3-(2-oxo-3H-1,3-benzoxazol-6-yl)-1,3-oxazolidin-5-yl]methyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C1O[C@H](CN1C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DHXVGJBLRPWPCS-UHFFFAOYSA-N Tetrahydropyran Chemical compound C1CCOCC1 DHXVGJBLRPWPCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAWMENYCRQKKJY-UHFFFAOYSA-N [3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-ylmethyl)-1-oxa-2,8-diazaspiro[4.5]dec-2-en-8-yl]-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]methanone Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)CC1=NOC2(C1)CCN(CC2)C(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F JAWMENYCRQKKJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JJVGROTXXZVGGN-UHFFFAOYSA-H [Li+].[Li+].[Li+].[Li+].[Li+].[Li+].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-] Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[Li+].[Li+].[Li+].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-] JJVGROTXXZVGGN-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- BTGRAWJCKBQKAO-UHFFFAOYSA-N adiponitrile Chemical compound N#CCCCCC#N BTGRAWJCKBQKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- IQFAIEKYIVKGST-UHFFFAOYSA-N bis(fluoromethyl) carbonate Chemical compound FCOC(=O)OCF IQFAIEKYIVKGST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NFMAZVUSKIJEIH-UHFFFAOYSA-N bis(sulfanylidene)iron Chemical compound S=[Fe]=S NFMAZVUSKIJEIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTZKMGZSJBRJFI-UHFFFAOYSA-N boric acid;lithium Chemical compound [Li].OB(O)O RTZKMGZSJBRJFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 150000004651 carbonic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000005678 chain carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N cobalt lithium Chemical compound [Li].[Co] CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOTKGJBKKKVBJZ-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);carbonate Chemical compound [Co+2].[O-]C([O-])=O ZOTKGJBKKKVBJZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- VDGKFLGYHYBDQC-UHFFFAOYSA-N difluoromethyl methyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC(F)F VDGKFLGYHYBDQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 150000002019 disulfides Chemical class 0.000 description 1
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- PIQRQRGUYXRTJJ-UHFFFAOYSA-N fluoromethyl methyl carbonate Chemical compound COC(=O)OCF PIQRQRGUYXRTJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007849 furan resin Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011809 glassy carbon fiber Substances 0.000 description 1
- ZTOMUSMDRMJOTH-UHFFFAOYSA-N glutaronitrile Chemical compound N#CCCCC#N ZTOMUSMDRMJOTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical group [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021469 graphitizable carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 229910000339 iron disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001537 lithium tetrachloroaluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001496 lithium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 description 1
- ACFSQHQYDZIPRL-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(1,1,2,2,2-pentafluoroethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)C(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)F ACFSQHQYDZIPRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVXQYMZVJNYDNG-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)methylsulfonyl-trifluoromethane Chemical compound [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[C-](S(=O)(=O)C(F)(F)F)S(=O)(=O)C(F)(F)F QVXQYMZVJNYDNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OWNSEPXOQWKTKG-UHFFFAOYSA-M lithium;methanesulfonate Chemical compound [Li+].CS([O-])(=O)=O OWNSEPXOQWKTKG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N lithium;oxonickel Chemical compound [Li].[Ni]=O URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCVFFRWZNYZUIJ-UHFFFAOYSA-M lithium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound [Li+].[O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F MCVFFRWZNYZUIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229940017219 methyl propionate Drugs 0.000 description 1
- KKQAVHGECIBFRQ-UHFFFAOYSA-N methyl propyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OC KKQAVHGECIBFRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NCKZHFSVCRZQGH-UHFFFAOYSA-N methylsulfinylmethane;phosphoric acid Chemical compound CS(C)=O.OP(O)(O)=O NCKZHFSVCRZQGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- MPDOUGUGIVBSGZ-UHFFFAOYSA-N n-(cyclobutylmethyl)-3-(trifluoromethyl)aniline Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(NCC2CCC2)=C1 MPDOUGUGIVBSGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SFMJNHNUOVADRW-UHFFFAOYSA-N n-[5-[9-[4-(methanesulfonamido)phenyl]-2-oxobenzo[h][1,6]naphthyridin-1-yl]-2-methylphenyl]prop-2-enamide Chemical compound C1=C(NC(=O)C=C)C(C)=CC=C1N1C(=O)C=CC2=C1C1=CC(C=3C=CC(NS(C)(=O)=O)=CC=3)=CC=C1N=C2 SFMJNHNUOVADRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011331 needle coke Substances 0.000 description 1
- MCSAJNNLRCFZED-UHFFFAOYSA-N nitroethane Chemical compound CC[N+]([O-])=O MCSAJNNLRCFZED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N nitromethane Chemical compound C[N+]([O-])=O LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021470 non-graphitizable carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005151 nonafluorobutanesulfonyl group Chemical group FC(C(C(S(=O)(=O)*)(F)F)(F)F)(C(F)(F)F)F 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 229920006284 nylon film Polymers 0.000 description 1
- 239000010450 olivine Substances 0.000 description 1
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960004065 perflutren Drugs 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000005289 physical deposition Methods 0.000 description 1
- 239000006253 pitch coke Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002627 poly(phosphazenes) Polymers 0.000 description 1
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002296 pyrolytic carbon Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
- 150000003606 tin compounds Chemical class 0.000 description 1
- CFJRPNFOLVDFMJ-UHFFFAOYSA-N titanium disulfide Chemical compound S=[Ti]=S CFJRPNFOLVDFMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 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
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
【課題】膨れ特性を確保しつつサイクル特性を向上させることが可能な電池を提供する。
【解決手段】正極21および負極22と共に電解液を備え、正極21と負極22との間に設けられたセパレータ23に電解液が含浸されている。この電解液は、溶媒としてプロピオン酸エチルなどの所定のカルボン酸エステルを含んでいると共に、電解質塩としてビス[オキサラト−O,O’]ホウ酸リチウムなどの所定のリチウム塩を含んでいる。これらの双方を含まない場合と比較して、二次電池が膨れにくくなると共に、放電容量が低下しにくくなる。
【選択図】図1
【解決手段】正極21および負極22と共に電解液を備え、正極21と負極22との間に設けられたセパレータ23に電解液が含浸されている。この電解液は、溶媒としてプロピオン酸エチルなどの所定のカルボン酸エステルを含んでいると共に、電解質塩としてビス[オキサラト−O,O’]ホウ酸リチウムなどの所定のリチウム塩を含んでいる。これらの双方を含まない場合と比較して、二次電池が膨れにくくなると共に、放電容量が低下しにくくなる。
【選択図】図1
Description
本発明は、溶媒および電解質塩を含む電解液、ならびにそれを用いた電池に関する。
近年、カメラ一体型VTR(video tape recorder )、携帯電話あるいはノートパソコンなどのポータブル電子機器が広く普及しており、その小型化、軽量化および長寿命化が強く求められている。これに伴い、ポータブル電子機器の電源として、電池、特に軽量で高エネルギー密度を得ることが可能な二次電池の開発が進められている。
中でも、充放電反応にリチウムの吸蔵および放出を利用する二次電池(いわゆるリチウムイオン二次電池)や、リチウムの析出および溶解を利用する二次電池(いわゆるリチウム金属二次電池)などは、鉛電池やニッケルカドミウム電池と比較して大きなエネルギー密度が得られるため、大いに期待されている。
これらの二次電池に用いられる電解液の組成に関しては、各種性能の改善を目的として、既にいくつかの技術が提案されている。具体的には、保存特性や電気化学的安定性などを向上させるために、電解液にリチウム系のホウ酸塩を含有させる技術が知られている(例えば、特許文献1〜3参照。)。また、サイクル特性や保存特性などを向上させるために、電解液にカルボン酸エステルを含有させる技術が知られている(例えば、特許文献4〜8参照。)。このカルボン酸エステルとしては、非ハロゲン化カルボン酸エステルや、フッ素化カルボン酸エステルなどのハロゲン化カルボン酸エステルなどが用いられていると共に、酢酸メチルと他のカルボン酸エステルとの組み合わせや、カルボン酸エステルとケトンとの組み合わせなどが用いられている。さらに、サイクル特性を向上させるために、電解液にフッ素化カルボン酸エステルとリチウム系のホウ酸塩とを含有させる技術が知られている(例えば、特許文献9参照。)。
特開平07−065843号公報
特表2003−536229号公報
特表2004−534735号公報
特開2003−282138号公報
特開2004−241339号公報
特開2004−319212号公報
特開2006−032300号公報
特開2006−032301号公報
特開2005−317446号公報
最近の電子機器では、高性能化および多機能化が益々進行する傾向にあるため、二次電池の充放電が頻繁に繰り返されることにより放電容量が低下しやすい傾向にある。しかも、CPU(central processing unit )に代表される電子部品の高性能化などの要因に伴って発熱量が益々増加する傾向にあるため、二次電池が高温雰囲気に晒されることにより膨れやすい傾向にある。このため、二次電池のサイクル特性および膨れ特性に関してより一層の向上が望まれている。
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、膨れ特性を確保しつつサイクル特性を向上させることが可能な電解液および電池を提供することにある。
本発明による電解液は、溶媒と電解質塩とを含むものであり、溶媒が化1で表されるカルボン酸エステルを含み、電解質塩が化2、化3および化4で表される化合物からなる群のうちの少なくとも1種を含むものである。
本発明による電池は、正極および負極と共に電解液を備えたものであり、電解液が溶媒と電解質塩とを含み、溶媒が化5で表されるカルボン酸エステルを含み、電解質塩は化6、化7および化8で表される化合物からなる群のうちの少なくとも1種を含むものである。
本発明の電解液によれば、溶媒が化1に示したカルボン酸エステルを含んでいると共に、電解質塩が化2、化3および化4に示した化合物からなる群のうちの少なくとも1種を含んでいるので、化学的安定性が向上し、電池などの電気化学デバイスに用いられた場合に分解反応が抑制される。これにより、本発明の電解液を用いた電池では、膨れが抑えられつつ放電容量が低下しにくくなるため、膨れ特性を確保しつつサイクル特性を向上させることができる。
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。
本発明の一実施の形態に係る電解液は、電池などの電気化学デバイスに用いられるものであり、溶媒と、それに溶解された電解質塩とを含んでいる。
溶媒は、化9で表されるカルボン酸エステルを含んでいる。この化9に示したカルボン酸エステルを含んでいるのは、電解質塩として後述する化11〜化13に示した化合物と併用されることにより、電解液の化学的安定性が向上するため、その電解液が電気化学デバイスに用いられた場合に分解反応が抑制されるからである。これにより、電解質塩として化11〜化13に示した化合物を用いた場合においても電気化学デバイスが膨れにくくなるため、膨れ特性が確保される。
化9に示したR1の炭素数とR2の炭素数との和は、例えば、4以上であるのが好ましく、4以上7以下の範囲内であるのがより好ましい。電気化学デバイスにおいて、優れたサイクル特性および膨れ特性が得られるからである。詳細には、上記した和が4よりも小さいと、電解液の分解反応が十分に抑制されないため、電気化学デバイスが膨れすぎてしまい、一方、和が7よりも大きいと、電解液の粘度が高くなりすぎてイオン伝導性が低下するため、放電容量が低下しやすくなる可能性がある。
特に、溶媒中における化9に示したカルボン酸エステルの含有量は、例えば、10体積%以上70体積%以下の範囲内であるのが好ましい。十分な効果が得られるからである。
化9に示したカルボン酸エステルの一例としては、化10で表される一連のカルボン酸エステルが挙げられる。すなわち、(1)のプロピオン酸エチル、(2)の酢酸プロピル、(3)の酪酸メチル、(4)の酪酸エチル、(5)のトリメチル酸メチル、(6)のトリメチル酸エチル、(7)の2,2−ジフルオロプロピオン酸エチルあるいは(8)の3,3,3−トリフルオロプロピオン酸エチルなどである。これらは単独で用いられてもよいし、複数種が混合されて用いられてもよい。中でも、化9に示したカルボン酸エステルとしては、ハロゲン化アルキル基を有するものが好ましく、特に、2,2−ジフルオロプロピオン酸エチルあるいは3,3,3−トリフルオロプロピオン酸エチルなどのフッ素化アルキル基を有するものがより好ましい。サイクル特性がより向上するからである。
確認までに、化9に示した構造を有するカルボン酸エステルであれば、化10に示した一連のカルボン酸エステルに限定されないことは、言うまでもない。
溶媒は、例えば、さらに、不飽和結合を有する環状炭酸エステルを含んでいるのが好ましい。サイクル特性がより向上するからである。この不飽和結合を有する環状炭酸エステルとしては、例えば、炭酸ビニレンあるいは炭酸ビニルエチレンなどが挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、複数種が混合されて用いられてもよい。中でも、不飽和結合を有する環状炭酸エステルとしては、炭酸ビニレンが好ましい。十分な効果が得られるからである。
なお、溶媒は、上記した他、他の溶媒(例えば有機溶剤などの非水溶媒)を含んでいてもよい。この他の溶媒としては、例えば、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ブチレン、1,3−ジオキソール−2−オン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチル、炭酸メチルプロピル、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、テトラヒドロピラン、1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン、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−ジメチルホルムアミド、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、燐酸トリメチル、ジメチルスルホキシドあるいはジメチルスルホキシド燐酸などが挙げられる。電気化学デバイスにおいて、優れた容量特性、サイクル特性および保存特性が得られるからである。これらは単独で用いられてもよいし、複数種が混合されて用いられてもよい。中でも、溶媒は、炭酸エチレンあるいは炭酸プロピレンなどの高粘度(高誘電率)溶媒(例えば、比誘電率ε≧30)と、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチルあるいは炭酸ジエチルなどの低粘度溶媒(例えば、粘度≦1mPa・s)とを混合して含んでいるのが好ましい。電解質塩の解離性およびイオンの移動度が向上するため、より高い効果が得られるからである。
この溶媒は、ハロゲンを構成元素として有する鎖状炭酸エステルおよびハロゲンを構成元素として有する環状炭酸エステルからなる群のうちの少なくとも1種を含んでいてもよい。サイクル特性がより向上するからである。ハロゲンを構成元素として有する鎖状炭酸エステルとしては、例えば、炭酸フルオロメチルメチル、炭酸ビス(フルオロメチル)あるいは炭酸ジフルオロメチルメチルなどが挙げられる。ハロゲンを構成元素として有する環状炭酸エステルとしては、例えば、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンあるいは4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンなどが挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、複数種が混合されて用いられてもよい。特に、4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンとしては、より高い効果を得るために、シス異性体よりもトランス異性体が好ましい。
電解質塩は、化11、化12および化13で表される化合物からなる群のうちの少なくとも1種を含んでいる。これらの化11〜化13に示した化合物からなる群のうちの少なくとも1種を含んでいるのは、電解液を備えた電気化学デバイスにおいて、放電容量維持率が低下しにくくなるからである。これにより、サイクル特性が向上する。化11〜化13に示した化合物は、単独で用いられてもよいし、複数種が混合されて用いられてもよい。
化11に示した化合物の一例としては、化14で表される一連のリチウム塩が挙げられる。すなわち、(1)のジフルオロ[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウム、(2)のジフルオロビス[オキソラト−O,O’]リン酸リチウム、(3)のジフルオロ[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、(4)のビス[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、(5)のテトラフルオロ[オキソラト−O,O’]リン酸リチウムあるいは(6)のビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムなどである。中でも、化11に示した化合物としては、例えば、ビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムが好ましい。十分な効果が得られるからである。
化12に示した化合物の一例としては、化15で表される一連のリチウム塩が挙げられる。すなわち、(1)の(2,2−ジフルオロマロナトオキサラト)ホウ酸リチウム、(2)の[ビス(3,3,3−トリフルオロメチル)グリコラトオキサラト]ホウ酸リチウム、(3)の(3,3,3−トリフルオロメチルプロピオナトオキサラト)ホウ酸リチウム、(4)の(2−トリフルオロメチルプロピオナトオキサラト)ホウ酸リチウム、(5)の(4,4,4−トリフルオロ−3−トリフルオロメチルブチル酸オキサラト)ホウ酸リチウム、(6)の(パーフルオロピナコラトオキサラト)ホウ酸リチウム、(7)の(3−トリフルオロメチルブチル酸オキサラト)ホウ酸リチウムあるいは(8)の(4,4,4−トリフルオロブチル酸オキサラト)ホウ酸リチウムなどである。中でも、化12に示した化合物としては、例えば、(2,2−ジフルオロマロナトオキサラト)ホウ酸リチウムあるいは[ビス(3,3,3−トリフルオロメチル)グリコラトオキサラト]ホウ酸リチウムが好ましい。十分な効果が得られるからである。
化13に示した化合物の例としては、化16で表されるリチウム塩が挙げられる。すなわち、フルオロトリフルオロメチル[オキサラト−O,O’]ホウ酸リチウムなどである。化13に示した化合物がフルオロトリフルオロメチル[オキサラト−O,O’]ホウ酸リチウムを含んでいれば、十分な効果が得られる。
確認までに、化11〜化13に示した構造を有する化合物であれば、化14〜化16に示した化合物に限定されないことは、言うまでもない。
なお、電解質塩は、上記した他、他の化合物(例えばリチウム塩などの軽金属塩)を含んでいてもよい。より高い効果が得られるからである。この他の化合物としては、例えば、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6 )、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4 )、過塩素酸リチウム(LiClO4 )、六フッ化ヒ酸リチウム(LiAsF6 )、テトラフェニルホウ酸リチウム(LiB(C6 H5 )4 )、メタンスルホン酸リチウム(LiCH3 SO3 )、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiCF3SO3)、テトラクロロアルミン酸リチウムLiAlCl4 、六フッ化ケイ酸リチウム(Li2 SiF6 )、塩化リチウム(LiCl)、臭化リチウム(LiBr)、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム(LiN(CF3 SO2 )2 )、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドリチウム(LiN(C2 F5 SO2 )2)、(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドリチウム(LiN(CF3 SO2 )(C2 F5 SO2 ))、(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミドリチウム(LiN(CF3 SO2 )(C3 F7 SO2 ))、(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドリチウム(LiN(CF3 SO2 )(C4 F9 SO2 ))、1,2−パーフルオロエタンジスルホニルイミドリチウム、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、1,3−パーフルオロブタンジスルホニルイミドリチウム、1,4−パーフルオロブタンジスルホニルイミドリチウムあるいはリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド(LiC(CF3 SO2 )3 )などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、複数種が混合されて用いられてもよい。中でも、電解質塩は、六フッ化リン酸リチウムを含んでいるのが好ましい。内部抵抗が低下するため、サイクル特性がより向上するからである。
電解質塩の含有量は、溶媒に対して0.3mol/kg以上3.0mol/kg以下の範囲内であるのが好ましい。この範囲外ではイオン伝導性が極端に低下するため、電気化学デバイスにおいて容量特性などが十分に得られないおそれがあるからである。
この電解液によれば、溶媒が化9に示したカルボン酸エステルを含んでいると共に、電解質塩が化11、化12および化13に示した化合物からなる群のうちの少なくとも1種を含んでいるので、化学的安定性が向上し、電池などの電気化学デバイスに用いられた場合に分解反応が抑制される。これにより、電気化学デバイスにおけるサイクル特性の向上および膨れ特性の確保に寄与することができる。
次に、上記した電解液の使用例について説明する。ここで、電気化学デバイスの一例として、電池を例に挙げると、電解液は以下のようにして電池に用いられる。
(第1の電池)
図1および図2は第1の電池の断面構成を表しており、図2では図1に示したII−II線に沿った断面を示している。ここで説明する電池は、例えば、負極の容量がリチウムの吸蔵および放出に基づく容量成分により表される二次電池(リチウムイオン二次電池)である。なお、図1および図2に示した電池の構成(一連の構成要素の形状、大きさあるいは配置関係など)は、あくまで一例にすぎない。
図1および図2は第1の電池の断面構成を表しており、図2では図1に示したII−II線に沿った断面を示している。ここで説明する電池は、例えば、負極の容量がリチウムの吸蔵および放出に基づく容量成分により表される二次電池(リチウムイオン二次電池)である。なお、図1および図2に示した電池の構成(一連の構成要素の形状、大きさあるいは配置関係など)は、あくまで一例にすぎない。
この電池は、電池缶11の内部に、扁平な巻回構造を有する電池素子20が収納されたものである。
電池缶11は、例えば、角型の外装部材であり、この電池缶11を備えた二次電池は、いわゆる角型電池である。この角型の外装部材とは、図2に示したように、二次電池の長手方向における断面が矩形型あるいは略矩形型(一部に曲線を含む)の形状を有するものであり、矩形状の角型電池だけでなくオーバル形状の角型電池も構成し得るものである。すなわち、角型の外装部材とは、矩形状あるいは円弧を直線で結んだ略矩形状(長円形状)の開口部を有する有底矩形型あるいは有底長円形状型の器状部材である。なお、図2では、例えば、電池缶11が矩形型の断面形状を有する場合を示している。
この電池缶11は、例えば、ニッケル(Ni)めっきが施された鉄(Fe)により構成されており、負極端子としての機能も有している。また、電池缶11は、一端部および他端部がそれぞれ閉鎖および開放された中空構造を有しており、その開放端部に絶縁板12および電池蓋13が取り付けられることにより密閉されている。絶縁板12は、電池素子20と電池蓋13との間に、その電池素子20の巻回周面に対して垂直に配置されており、例えば、ポリプロピレンなどにより構成されている。電池蓋13は、例えば、電池缶11と同様の材料により構成されており、その電池缶11と同様に負極端子としての機能も有している。
電池蓋13の外側には、正極端子となる端子板14が設けられており、その端子板14は、絶縁ケース16を介して電池蓋13から電気的に絶縁されている。この絶縁ケース16は、例えば、ポリブチレンテレフタレートなどにより構成されている。また、電池蓋13のほぼ中央には貫通孔が設けられており、その貫通孔には、端子板14と電気的に接続されると共にガスケット17を介して電池蓋13から電気的に絶縁されるように正極ピン15が挿入されている。このガスケット17は、例えば、絶縁材料により構成されており、その表面にはアスファルトが塗布されている。
電池蓋13の周縁付近には、開裂弁18および注入孔19が設けられている。開裂弁18は、電池蓋13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起因して電池の内圧が一定以上となった場合に、電池蓋13から切り離されることにより内圧を開放するようになっている。注入孔19は、例えば、ステンレス鋼球からなる封止部材19Aにより塞がれている。
電池素子20は、セパレータ23を介して正極21および負極22を積層したのちに渦巻き状に巻回させたものであり、電池缶11の形状に応じて扁平状になっている。正極21の端部(例えば内終端部)にはアルミニウムなどにより構成された正極リード24が取り付けられており、負極22の端部(例えば外終端部)にはニッケルなどにより構成された負極リード25が取り付けられている。正極リード24は、正極ピン15の一端に溶接されることにより端子板14と電気的に接続されており、負極リード25は、電池缶11に溶接されることにより電気的に接続されている。
正極21は、例えば、帯状の正極集電体21Aの両面に正極活物質層21Bが設けられたものである。正極集電体21Aは、例えば、アルミニウム、ニッケルあるいはステンレスなどの金属材料により構成されている。正極活物質層21Bは、正極活物質として、電極反応物質である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いずれか1種あるいは2種以上を含んでおり、必要に応じて結着剤や導電剤などを含んでいてもよい。
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、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウムあるいはそれらを含む固溶体(Li(Nix Coy Mnz )O2 ;x、yおよびzの値はそれぞれ0<x<1,0<y<1,0<z<1,x+y+z=1である。)や、スピネル構造を有するマンガン酸リチウム(LiMn2 O4 )あるいはその固溶体(Li(Mn2-v Niv )O4 ;vの値はv<2である。)などのリチウム複合酸化物が挙げられる。また、正極材料としては、例えば、リン酸鉄リチウム(LiFePO4 )などのオリビン構造を有するリン酸化合物も挙げられる。高いエネルギー密度が得られるからである。なお、正極材料は、上記した他、例えば、酸化チタン、酸化バナジウムあるいは二酸化マンガンなどの酸化物や、二硫化鉄、二硫化チタンあるいは硫化モリブデンなどの二硫化物や、硫黄や、ポリアニリンあるいはポリチオフェンなどの導電性高分子であってもよい。
負極22は、例えば、帯状の負極集電体22Aの両面に負極活物質層22Bが設けられたものである。負極集電体22Aは、例えば、銅(Cu)、ニッケルあるいはステンレスなどの金属材料により構成されている。負極活物質層22Bは、負極活物質として、電極反応物質である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種あるいは2種以上を含んでおり、必要に応じて結着剤や導電剤などを含んでいてもよい。
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、リチウムを吸蔵および放出することが可能であると共に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有する材料が挙げられる。高いエネルギー密度が得られるからである。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、またはそれらの1種または2種以上の相を少なくとも一部に有するものでもよい。なお、本発明における合金には、2種以上の金属元素からなるものに加えて、1種以上の金属元素および1種以上の半金属元素を含むものも含まれる。もちろん、上記した合金は、非金属元素を含んでいてもよい。この組織には、固溶体、共晶(共融混合物)、金属間化合物あるいはそれらの2種以上が共存するものがある。
この負極材料を構成する金属元素および半金属元素としては、例えば、リチウムと合金を形成することが可能な金属元素および半金属元素が挙げられる。具体的には、マグネシウム(Mg)、ホウ素(B)、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(Sn)、鉛(Pb)、ビスマス(Bi)、カドミウム(Cd)、銀(Ag)、亜鉛(Zn)、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)、イットリウム(Y)、パラジウム(Pd)あるいは白金(Pt)などが挙げられる。中でも、特に好ましいのは、ケイ素およびスズのうちの少なくとも1種である。リチウムを吸蔵および放出する能力が大きいため、高いエネルギー密度が得られるからである。
ケイ素およびスズのうちの少なくとも1種を含む負極材料としては、例えば、ケイ素の単体、合金、あるいは化合物、またはスズの単体、合金、あるいは化合物、またはこれらの1種あるいは2種以上の相を少なくとも一部に有する材料が挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、複数種が混合されて用いられてもよい。
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(Co)、マンガン(Mn)、亜鉛、インジウム、銀、チタン(Ti)、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン(Sb)およびクロム(Cr)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。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。
ケイ素の化合物あるいはスズの化合物としては、例えば、酸素(O)あるいは炭素(C)を含むものが挙げられ、ケイ素またはスズに加えて、上記した第2の構成元素を含んでいてもよい。
金属元素および半金属元素のうちの少なくとも1種を有する材料の具体例としては、スズを第1の構成元素とし、それに加えて第2および第3の構成元素を含むものが好ましい。第2の構成元素は、コバルト、鉄、マグネシウム、チタン、バナジウム(V)、クロム、マンガン、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ジルコニウム、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、銀、インジウム、セリウム(Ce)、ハフニウム、タンタル(Ta)、タングステン(W)、ビスマスおよびケイ素からなる群のうちの少なくとも1種である。第3の構成元素は、ホウ素、炭素、アルミニウムおよびリン(P)からなる群のうちの少なくとも1種である。これらの第2および第3の元素を含むことにより、優れたサイクル特性が得られるからである。
中でも、スズ、コバルトおよび炭素を構成元素として含み、炭素の含有量が9.9質量%以上29.7質量%以下の範囲内であると共にスズおよびコバルトの合計に対するコバルトの割合(Co/(Sn+Co))が30質量%以上70質量%以下の範囲内であるCoSnC含有材料が好ましい。このような組成範囲において、高いエネルギー密度が得られると共に、サイクル特性が向上するからである。
このCoSnC含有材料は、必要に応じて、さらに他の構成元素を含んでいてもよい。他の構成元素としては、例えばケイ素、鉄、ニッケル、クロム、インジウム、ニオブ、ゲルマニウム、チタン、モリブデン、アルミニウム、リン、ガリウムあるいはビスマスなどが好ましく、それらの2種以上を含んでいてもよい。エネルギー密度およびサイクル特性がより向上するからである。
なお、CoSnC含有材料は、スズ、コバルトおよび炭素を含む相を有しており、この相は結晶性の低い非晶質な構造を有していることが好ましい。また、CoSnC含有材料では、構成元素である炭素の少なくとも一部が、他の構成元素である金属元素あるいは半金属元素と結合していることが好ましい。サイクル特性の低下は、スズなどが凝集あるいは結晶化することによるものであると考えられるが、炭素が他の元素と結合することにより、そのような凝集または結晶化が抑制されるからである。
元素の結合状態を調べる測定方法としては、例えばX線光電子分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy;XPS)が挙げられる。このXPSでは、金原子の4f軌道(Au4f)のピークが84.0eVに得られるようにエネルギー較正された装置において、グラファイトであれば、炭素の1s軌道(C1s)のピークは284.5eVに現れる。また、表面汚染炭素であれば、284.8eVに現れる。これに対して、炭素元素の電荷密度が高くなる場合、例えば、炭素が金属元素あるいは半金属元素と結合している場合には、C1sのピークは284.5eVよりも低い領域に現れる。すなわち、CoSnC含有材料について得られるC1sの合成波のピークが284.5eVよりも低い領域に現れる場合には、CoSnC含有材料に含まれる炭素の少なくとも一部が他の構成元素である金属元素あるいは半金属元素と結合している。
なお、XPSでは、例えば、スペクトルのエネルギー軸の補正に、C1sのピークを用いる。通常、表面には表面汚染炭素が存在しているので、表面汚染炭素のC1sのピークを284.8eVとし、これをエネルギー基準とする。XPSにおいて、C1sのピークの波形は、表面汚染炭素のピークとCoSnC含有材料中の炭素のピークとを含んだ形として得られるので、例えば、市販のソフトウエアを用いて解析することにより、表面汚染炭素のピークと、CoSnC含有材料中の炭素のピークとを分離する。波形の解析では、最低束縛エネルギー側に存在する主ピークの位置をエネルギー基準(284.8eV)とする。
また、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、炭素材料も挙げられる。この炭素材料としては、例えば、易黒鉛化炭素、(002)面の面間隔が0.37nm以上の難黒鉛化炭素あるいは(002)面の面間隔が0.34nm以下の黒鉛などが挙げられる。より具体的には、熱分解炭素類、コークス類、グラファイト類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性炭あるいはカーボンブラック類などがある。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り、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などを適当な温度で焼成し、炭素化したものをいう。炭素材料は、リチウムの吸蔵および放出に伴う結晶構造の変化が非常に少ないため、例えば、その他の負極材料と共に用いることにより、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上、さらに導電剤としても機能するので好ましい。
さらに、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、リチウムを吸蔵および放出することが可能な金属酸化物あるいは高分子化合物なども挙げられる。金属酸化物としては、例えば、酸化鉄、酸化ルテニウムあるいは酸化モリブデンなどが挙げられ、高分子化合物としては、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリンあるいはポリピロールなどが挙げられる。
なお、正極21および負極22の結着剤としては、例えば、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴムあるいはエチレンプロピレンジエンなどの合成ゴムや、ポリフッ化ビニリデンなどの高分子材料が挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、複数種が混合されて用いられてもよい。ただし、図1に示したように、正極21および負極22が巻回されている場合には、柔軟性に富むスチレンブタジエン系ゴムあるいはフッ素系ゴムなどを用いることが好ましい。
また、正極21および負極22の導電剤としては、例えば、黒鉛、カーボンブラックあるいはケッチェンブラックなどの炭素材料が挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、複数種が混合されて用いられてもよい。なお、導電剤は、導電性を有する材料であれば、金属材料あるいは導電性高分子などであってもよい。
もちろん、上記した一連の負極材料は、複数種が混合されて用いられてもよい。特に、CoSnC含有材料および炭素材料を併用すれば、エネルギー密度およびサイクル特性がより向上する。
この二次電池では、正極活物質と負極活物質との間で量を調整することにより、正極活物質による充電容量よりも負極活物質の充電容量の方が大きくなっている。これにより、完全充電時においても負極22にリチウム金属が析出しないようになっている。
セパレータ23は、正極21と負極22とを隔離し、両極の接触に起因する電流の短絡を防止しながら電極反応物質のイオンを通過させるものである。このセパレータ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からなる多孔質膜や、セラミックからなる多孔質膜などにより構成されており、これらの2種以上の多孔質膜が積層されたものであってもよい。
このセパレータ23には、液状の電解質として、上記した電解液が含浸されている。なお、電解液の組成については既に詳細に説明したので、その説明を省略する。
この二次電池は、例えば、以下の手順により製造される。
まず、正極21を作製する。すなわち、正極活物質と、結着剤と、導電剤とを混合して正極合剤としたのち、有機溶剤に分散させることによりペースト状の正極合剤スラリーとする。続いて、ドクタブレードあるいはバーコータなどを用いて正極合剤スラリーを正極集電体21Aに塗布したのち、乾燥させる。最後に、必要に応じて加熱しながらロールプレス機などを用いて圧縮成型することにより、正極活物質層21Bを形成する。この場合には、圧縮成型を複数回に渡って繰り返してもよい。
次に、上記した正極21の形成工程と同様の工程を経ることにより、負極22を作製する。すなわち、負極活物質と、結着剤とを混合して負極合剤としたのち、有機溶剤に分散させることによりペースト状の負極合剤スラリーとする。こののち、負極合剤スラリーを負極集電体22Aに塗布して乾燥させたのちに圧縮成型することにより、負極活物質層22Bを形成する。
次に、電池素子20を作製する。すなわち、溶接などにより正極集電体21Aおよび負極集電体22Aにそれぞれ正極リード24および負極リード25を取り付ける。続いて、セパレータ23を介して正極21および負極22を積層させたのち、長手方向において渦巻状に巻回させる。最後に、扁平な形状となるように成形する。
最後に、二次電池を組み立てる。すなわち、電池缶11の内部に電池素子20を収納したのち、その電池素子20上に絶縁板12を配置する。続いて、溶接などにより正極リード24および負極リード25をそれぞれ正極ピン15および電池缶11に接続させたのち、レーザ溶接などにより電池缶11の開放端部に電池蓋13を固定する。最後に、注入孔19から電池缶11の内部に電解液を注入してセパレータ23に含浸させたのち、その注入孔19を封止部材19Aで塞ぐ。これにより、図1および図2に示した二次電池が完成する。
この角型の二次電池では、充電を行うと、例えば、正極21からリチウムイオンが放出され、セパレータ23に含浸された電解液を経由して負極22に吸蔵される。一方、放電を行うと、例えば、負極22からリチウムイオンが放出され、セパレータ23に含浸された電解液を経由して正極21に吸蔵される。
この二次電池によれば、負極22の容量がリチウムの吸蔵および放出に基づく容量成分により表される場合に、上記した電解液を備えているので、膨れが抑えられつつ放電容量が低下しにくくなる。したがって、膨れ特性を確保しつつサイクル特性を向上させることができる。
特に、正極21、負極22および電解液が角型の電池缶11の内部に収納されており、すなわち二次電池が角型電池であれば、膨れが顕在化しやすいため、著しい効果を得ることができる。
次に、第2および第3の電池について説明するが、第1の電池と共通の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
(第2の電池)
第2の電池は、負極22の構成が異なる点を除き、第1の電池と同様の構成、作用および効果を有しており、同様の手順により製造される。
第2の電池は、負極22の構成が異なる点を除き、第1の電池と同様の構成、作用および効果を有しており、同様の手順により製造される。
負極22は、第1の電池と同様に、負極集電体22Aの両面に負極活物質層22Bが設けられたものである。負極活物質層22Bは、例えば、ケイ素あるいはスズを構成元素として含む負極活物質を含有している。具体的には、例えば、ケイ素の単体、合金あるいは化合物、またはスズの単体、合金あるいは化合物を含有しており、それらの2種以上を含有していてもよい。
この負極活物質層22Bは、例えば、気相法、液相法、溶射法あるいは焼成法、またはそれらの2種以上の方法を用いて形成されたものであり、負極活物質層22Bと負極集電体22Aとが界面の少なくとも一部において合金化していることが好ましい。具体的には、界面において負極集電体22Aの構成元素が負極活物質層22Bに拡散し、あるいは負極活物質層22Bの構成元素が負極集電体22Aに拡散し、またはそれらの構成元素が互いに拡散し合っていることが好ましい。充放電に伴う負極活物質層22Bの膨張および収縮による破壊を抑制することができると共に、負極活物質層22Bと負極集電体22Aとの間の電子伝導性を向上させることができるからである。
なお、気相法としては、例えば、物理堆積法あるいは化学堆積法、具体的には真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法、熱化学気相成長(CVD;Chemical Vapor Deposition )法あるいはプラズマ化学気相成長法などが挙げられる。液相法としては、電気鍍金あるいは無電解鍍金などの公知の手法を用いることができる。焼成法とは、例えば、粒子状の負極活物質を結着剤などと混合して溶剤に分散させることにより塗布したのち、結着剤などの融点よりも高い温度で熱処理する方法である。焼成法に関しても公知の手法が利用可能であり、例えば、雰囲気焼成法、反応焼成法あるいはホットプレス焼成法が挙げられる。
(第3の電池)
第3の電池は、負極22の容量がリチウムの析出および溶解に基づく容量成分により表される二次電池(いわゆるリチウム金属二次電池)である。この二次電池は、負極活物質層22Bがリチウム金属により構成されている点を除き、第1の電池と同様の構成を有しており、同様の手順により製造される。
第3の電池は、負極22の容量がリチウムの析出および溶解に基づく容量成分により表される二次電池(いわゆるリチウム金属二次電池)である。この二次電池は、負極活物質層22Bがリチウム金属により構成されている点を除き、第1の電池と同様の構成を有しており、同様の手順により製造される。
この二次電池は、負極活物質としてリチウム金属を用いており、これにより高いエネルギー密度を得ることができるようになっている。負極活物質層22Bは、組み立て時から既に有するようにしてもよいが、組み立て時には存在せず、充電時に析出したリチウム金属により構成されるようにしてもよい。また、負極活物質層22Bを集電体としても利用することにより、負極集電体22Aを省略するようにしてもよい。
この二次電池では、充電を行うと、例えば、正極21からリチウムイオンが放出され、電解液を介して負極集電体22Aの表面にリチウム金属となって析出する。一方、放電を行うと、例えば、負極活物質層22Bからリチウム金属がリチウムイオンとなって溶出し、電解液を介して正極21に吸蔵される。
この二次電池によれば、負極22の容量がリチウムの析出および溶解に基づく容量成分により表される場合に、上記した電解液を備えているので、膨れ特性を確保しつつサイクル特性を向上させることができる。
(第4の電池)
図3は第4の電池の断面構成を表しており、図4は図3に示した巻回電極体40の一部を拡大して表している。第4の電池は、以下で説明する点を除き、上記した第1〜第3の電池と同様の構成を有している。この電池は、ほぼ中空円柱状の電池缶31の内部に、正極41および負極42がセパレータ43を介して巻回された巻回電極体40と、一対の絶縁板32,33とが収納されたものである。この電池缶31を備えた電池構造は、いわゆる円筒型と呼ばれている。
図3は第4の電池の断面構成を表しており、図4は図3に示した巻回電極体40の一部を拡大して表している。第4の電池は、以下で説明する点を除き、上記した第1〜第3の電池と同様の構成を有している。この電池は、ほぼ中空円柱状の電池缶31の内部に、正極41および負極42がセパレータ43を介して巻回された巻回電極体40と、一対の絶縁板32,33とが収納されたものである。この電池缶31を備えた電池構造は、いわゆる円筒型と呼ばれている。
電池缶31は、例えば、上記した第1の電池における電池缶11と同様の金属材料により構成されており、その一端部および他端部はそれぞれ閉鎖および開放されている。一対の絶縁板32,33は、巻回電極体40を挟み、その巻回周面に対して垂直に延在するように配置されている。
電池缶31の開放端部には、電池蓋34と、その内側に設けられた安全弁機構35および熱感抵抗素子(Positive Temperature Coefficient:PTC素子)36とがガスケット37を介してかしめられることにより取り付けられている。これにより、電池缶31の内部は密閉されている。電池蓋34は、例えば、電池缶31と同様の材料により構成されている。安全弁機構35は、熱感抵抗素子36を介して電池蓋34と電気的に接続されている。この安全弁機構35では、内部短絡あるいは外部からの加熱などに起因して内圧が一定以上となった場合に、ディスク板35Aが反転することにより電池蓋34と巻回電極体40との間の電気的接続が切断されるようになっている。熱感抵抗素子36は、温度の上昇に応じて抵抗が増大することにより電流を制限し、大電流に起因する異常な発熱を防止するものである。ガスケット37は、例えば、絶縁材料により構成されており、その表面にはアスファルトが塗布されている。
巻回電極体40の中心には、例えば、センターピン44が挿入されている。この巻回電極体40では、アルミニウムなどにより構成された正極リード45が正極41に接続されており、ニッケルなどにより構成された負極リード46が負極42に接続されている。正極リード45は、安全弁機構35に溶接されることにより電池蓋34と電気的に接続されており、負極リード46は、電池缶31に溶接されることにより電気的に接続されている。
正極41は、例えば、帯状の正極集電体41Aの両面に正極活物質層41Bが設けられたものである。負極42は、例えば、帯状の負極集電体42Aの両面に負極活物質層42Bが設けられたものである。なお、正極集電体41A、正極活物質層41B、負極集電体42A、負極活物質層42Bおよびセパレータ43の構成、ならびに電解液の組成は、上記した第1〜第3の電池における正極集電体21A、正極活物質層21B、負極集電体22A、負極活物質層22Bおよびセパレータ23の構成、ならびに電解液の組成と同様である。
この二次電池は、例えば、以下のようにして製造される。
まず、例えば、上記した第1の電池における正極21および負極22の作製手順と同様の手順により、正極41および負極42を作製する。続いて、正極41に正極リード45を取り付けると共に、負極42に負極リード46を取り付ける。続いて、正極41および負極42をセパレータ43を介して巻回させることにより巻回電極体40を形成し、正極リード45の先端部を安全弁機構35に溶接すると共に負極リード46の先端部を電池缶31に溶接したのち、巻回電極体40を一対の絶縁板32,33で挟みながら電池缶31の内部に収納する。続いて、電池缶31の内部に電解液を注入してセパレータ43に含浸させる。最後に、電池缶31の開口端部に電池蓋34、安全弁機構35および熱感抵抗素子36をガスケット37を介してかしめることにより固定する。これにより、図3および図4に示した二次電池が完成する。
この円筒型の二次電池によれば、上記した電解液を備えているので、膨れ特性を確保しつつサイクル特性を向上させることができる。特に、正極41、負極42および電解液が円筒型の電池缶31の内部に収納されており、すなわち二次電池が円筒電池であれば、膨れが顕在化しにくいため、膨れ特性の面で有利である。
(第5の電池)
図5は、第5の電池の分解斜視構成を表している。この電池は、正極リード51および負極リード52が取り付けられた巻回電極体50をフィルム状の外装部材60の内部に収容したものであり、この電池構造はいわゆるラミネートフィルム型と呼ばれている。
図5は、第5の電池の分解斜視構成を表している。この電池は、正極リード51および負極リード52が取り付けられた巻回電極体50をフィルム状の外装部材60の内部に収容したものであり、この電池構造はいわゆるラミネートフィルム型と呼ばれている。
正極リード51および負極リード52は、例えば、それぞれ外装部材60の内部から外部に向かって同一方向に導出されている。正極リード51は、例えば、アルミニウムなどの金属材料により構成されており、負極リード52は、例えば、銅、ニッケルあるいはステンレスなどの金属材料により構成されている。正極リード51および負極リード52を構成するそれぞれの金属材料は、薄板状または網目状になっている。
外装部材60は、例えば、ナイロンフィルム、アルミニウム箔およびポリエチレンフィルムがこの順に貼り合わされた矩形状のアルミラミネートフィルムにより構成されている。この外装部材60では、例えば、ポリエチレンフィルムが巻回電極体50と対向していると共に、各外縁部が融着あるいは接着剤により互いに密着されている。外装部材60と正極リード51および負極リード52との間には、外気の侵入を防止するための密着フィルム61が挿入されている。この密着フィルム61は、正極リード51および負極リード52に対して密着性を有する材料、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンあるいは変性ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂により構成されている。
なお、外装部材60は、上記した3層構造のアルミラミネートフィルムに代えて、他の構造を有するラミネートフィルムにより構成されていてもよいし、ポリプロピレンなどの高分子フィルムあるいは金属フィルムにより構成されていてもよい。
図6は、図5に示した巻回電極体50のVI−VI線に沿った断面を示している。この電極巻回体50は、正極53および負極54がセパレータ55および電解質56を介して積層されたのちに巻回されたものであり、その最外周部は保護テープ57により保護されている。
正極53は、正極集電体53Aの両面に正極活物質層53Bが設けられたものである。負極54は、負極集電体54Aの両面に負極活物質層54Bが設けられたものであり、その負極活物質層54Bが正極活物質層53Bと対向するように配置されている。正極集電体53A、正極活物質層53B、負極集電体54A、負極活物質層54Bおよびセパレータ55の構成は、それぞれ上記した第1〜第3の電池における正極集電体21A、正極活物質層21B、負極集電体22A、負極活物質層22Bおよびセパレータ23の構成と同様である。
電解質56は、上記した電解液と、それを保持する高分子化合物とを含んでおり、いわゆるゲル状になっている。ゲル状の電解質は、高いイオン伝導率(例えば、室温で1mS/cm以上)が得られると共に漏液が防止されるので好ましい。
高分子化合物としては、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデンとポリヘキサフルオロピレンとの共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、ポリスチレンあるいはポリカーボネートなどが挙げられる。これらは、単独で用いられてもよいし、あるいは複数種が混合されて用いられてもよい。特に、高分子化合物としては、電気化学的安定性の点から、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレンあるいはポリエチレンオキサイドなどが好ましい。電解液中における高分子化合物の添加量は、両者の相溶性によっても異なるが、例えば5質量%以上50質量%以下の範囲であることが好ましい。
電解質塩の含有量は、上記した第1〜第3の電池の場合と同様である。ただし、この場合の溶媒とは、液状の溶媒だけでなく、電解質塩を解離させることが可能なイオン伝導性を有するものまで含む広い概念である。したがって、イオン伝導性を有する高分子化合物を用いる場合には、その高分子化合物も溶媒に含まれる。
なお、電解質56としては、電解液を高分子化合物に保持させたものに代えて、電解液がそのまま用いられてもよい。この場合には、電解液がセパレータ55に含浸される。
この二次電池は、例えば、以下のようにして製造される。
まず、電解液と、高分子化合物と、混合溶剤とを含む前駆溶液を調製し、正極53および負極54のそれぞれに塗布したのちに混合溶剤を揮発させることにより、電解質56を形成する。続いて、正極集電体53Aに正極リード51を取り付けると共に、負極集電体54Aに負極リード52を取り付ける。続いて、電解質56が形成された正極53および負極54をセパレータ55を介して積層させたのち、長手方向に巻回させると共に最外周部に保護テープ57を接着させることにより、巻回電極体50を形成する。続いて、例えば、外装部材60の間に巻回電極体50を挟み込み、その外装部材60の外縁部同士を熱融着などで密着させることにより巻回電極体50を封入する。その際、正極リード51および負極リード52と外装部材60との間に、密着フィルム61を挿入する。これにより、図5および図6に示した二次電池が完成する。
なお、この二次電池は、以下のようにして製造されてもよい。まず、正極53および負極54にそれぞれ正極リード51および負極リード52を取り付けたのち、それらの正極53および負極54をセパレータ55を介して積層および巻回させると共に最外周部に保護テープ57を接着させることにより、巻回電極体50の前駆体である巻回体を形成する。続いて、外装部材60の間に巻回体を挟み込み、一辺の外周縁部を除く残りの外周縁部を熱融着などで密着させることにより、袋状の外装部材60の内部に収納する。続いて、電解液と、高分子化合物の原料であるモノマーと、重合開始剤と、必要に応じて重合禁止剤などの他の材料とを含む電解質用組成物を調製し、袋状の外装部材60の内部に注入したのち、外装部材60の開口部を熱融着などで密封する。最後に、モノマーを熱重合させて高分子化合物とすることにより、ゲル状の電解質56を形成する。これにより、図5および図6に示した二次電池が完成する。
このラミネートフィルム型の二次電池の作用および効果は、上記した第1〜第3の電池と同様である。特に、正極53、負極54および電解液がフィルム状の外装部材60の内部に収納されており、すなわち二次電池がラミネートフィルム型電池であれば、膨れが顕在化しやすいため、著しい効果を得ることができる。
本発明の実施例について詳細に説明する。
(1)半金属系負極
負極活物質としてケイ素を用いて、図5および図6に示したラミネートフィルム型の二次電池を製造した。この際、負極54の容量がリチウムの吸蔵および放出に基づく容量成分により表されるリチウムイオン二次電池となるようにした。
負極活物質としてケイ素を用いて、図5および図6に示したラミネートフィルム型の二次電池を製造した。この際、負極54の容量がリチウムの吸蔵および放出に基づく容量成分により表されるリチウムイオン二次電池となるようにした。
(実施例1−1)
まず、正極53を作製した。すなわち、炭酸リチウム(Li2 CO3 )と炭酸コバルト(CoCO3 )とを0.5:1のモル比で混合したのち、空気中において900℃で5時間焼成することにより、リチウム・コバルト複合酸化物(LiCoO2 )を得た。続いて、正極活物質としてリチウム・コバルト複合酸化物91質量部と、導電剤としてグラファイト6質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン3質量部とを混合することにより正極合剤としたのち、N−メチル−2−ピロリドンに分散させることにより、ペースト状の正極合剤スラリーとした。最後に、帯状のアルミニウム箔(12μm厚)からなる正極集電体53Aの両面に正極合剤スラリーを塗布して乾燥させたのち、ロールプレス機で圧縮成型することにより、正極活物質層53Bを形成した。こののち、正極集電体53Aの一端に、アルミニウム製の正極リード51を溶接して取り付けた。
まず、正極53を作製した。すなわち、炭酸リチウム(Li2 CO3 )と炭酸コバルト(CoCO3 )とを0.5:1のモル比で混合したのち、空気中において900℃で5時間焼成することにより、リチウム・コバルト複合酸化物(LiCoO2 )を得た。続いて、正極活物質としてリチウム・コバルト複合酸化物91質量部と、導電剤としてグラファイト6質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン3質量部とを混合することにより正極合剤としたのち、N−メチル−2−ピロリドンに分散させることにより、ペースト状の正極合剤スラリーとした。最後に、帯状のアルミニウム箔(12μm厚)からなる正極集電体53Aの両面に正極合剤スラリーを塗布して乾燥させたのち、ロールプレス機で圧縮成型することにより、正極活物質層53Bを形成した。こののち、正極集電体53Aの一端に、アルミニウム製の正極リード51を溶接して取り付けた。
また、銅箔(15μm厚)からなる負極集電体54Aの両面に、電子ビーム蒸着法を用いてケイ素からなる負極活物質層54Bを形成することにより、負極54を作製した。こののち、負極集電体54Aの一端に、ニッケル製の負極リード52を取り付けた。
続いて、正極53と、微多孔性ポリプロピレンフィルム(25μm厚)からなるセパレータ55と、負極54とをこの順に積層し、長手方向に渦巻状に多数回巻回させたのち、粘着テープからなる保護テープ57で巻き終わり部分を固定することにより、巻回電極体50の前駆体である巻回体を形成した。続いて、外側から、ナイロン(30μm厚)と、アルミニウム(40μm厚)と、無延伸ポリプロピレン(30μm)とが積層された3層構成(総厚100μm)のラミネートフィルムからなる外装部材60の間に巻回体を挟み込んだのち、一辺を除く外縁部同士を熱融着することにより、袋状の外装部材60の内部に巻回体を収納した。続いて、外装部材60の開口部を通じて内部に電解液を注入し、その電解液を電解質56としてセパレータ55に含浸させることにより、巻回電極体50を形成した。
電解液としては、溶媒として、炭酸エチレン(EC)と、炭酸ジエチル(DEC)と、化9に示したカルボン酸エステルであるプロピオン酸エチル(EP)とを混合したものを用い、電解質塩として、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6 )と、化11に示した化合物であるビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウム(化14(6))とを混合したものを用いた。この際、溶媒の組成(EC:DEC:EP)を体積比で30:60:10とし、電解液中における電解質塩の濃度を六フッ化リン酸リチウムおよびビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムについてそれぞれ1.0mol/kgおよび0.2mol/kgとした。
最後に、真空雰囲気中において外装部材60の開口部を熱融着して封止することにより、ラミネートフィルム型の二次電池が完成した。
(実施例1−2〜1−4)
溶媒の組成(EC:DEC:EP)を体積比で30:50:20(実施例1−2)、30:20:50(実施例1−3)および30:0:70(実施例1−4)としたことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。
溶媒の組成(EC:DEC:EP)を体積比で30:50:20(実施例1−2)、30:20:50(実施例1−3)および30:0:70(実施例1−4)としたことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。
(実施例1−5〜1−11)
化9に示したカルボン酸エステルとして、EPに代えて、酢酸プロピル(PA:実施例1−5)、酪酸メチル(MB:実施例1−6)、酪酸エチル(EB:実施例1−7)、トリメチル酸メチル(MTMA:実施例1−8)、トリメチル酸エチル(ETMA:実施例1−9)、2,2−ジフルオロプロピオン酸エチル(DFEP:実施例1−10)および3,3,3−トリフルオロプロピオン酸エチル(TFEP:実施例1−11)を用いたことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。
化9に示したカルボン酸エステルとして、EPに代えて、酢酸プロピル(PA:実施例1−5)、酪酸メチル(MB:実施例1−6)、酪酸エチル(EB:実施例1−7)、トリメチル酸メチル(MTMA:実施例1−8)、トリメチル酸エチル(ETMA:実施例1−9)、2,2−ジフルオロプロピオン酸エチル(DFEP:実施例1−10)および3,3,3−トリフルオロプロピオン酸エチル(TFEP:実施例1−11)を用いたことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。
(実施例1−12〜1−14)
電解質塩として、ビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムに代えて、化12に示した化合物である(2,2−ジフルオロマロナトオキサラト)ホウ酸リチウム(実施例1−12:化15(1))、同様に化12に示した化合物である[ビス(3,3,3−トリフルオロメチル)グリコラトオキサラト]ホウ酸リチウム(実施例1−13:化15(2))および化13に示した化合物であるフルオロトリフルオロメチル[オキサラト−O,O’]ホウ酸リチウム(実施例1−14:化16)を用いたことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。
電解質塩として、ビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムに代えて、化12に示した化合物である(2,2−ジフルオロマロナトオキサラト)ホウ酸リチウム(実施例1−12:化15(1))、同様に化12に示した化合物である[ビス(3,3,3−トリフルオロメチル)グリコラトオキサラト]ホウ酸リチウム(実施例1−13:化15(2))および化13に示した化合物であるフルオロトリフルオロメチル[オキサラト−O,O’]ホウ酸リチウム(実施例1−14:化16)を用いたことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。
(実施例1−15)
溶媒として炭酸ビニレン(VC)を加えたことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。この際、電解液中におけるVCの含有量を1重量%とした。この「重量%」とは、溶媒(VCを除く)を100重量%とする場合の値である。
溶媒として炭酸ビニレン(VC)を加えたことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。この際、電解液中におけるVCの含有量を1重量%とした。この「重量%」とは、溶媒(VCを除く)を100重量%とする場合の値である。
(比較例1−1)
電解液に、電解質塩としてビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムを含有させず、溶媒としてEPを含有させなかったことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。この際、溶媒の組成(EC:DEC)を体積比で30:70とした。
電解液に、電解質塩としてビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムを含有させず、溶媒としてEPを含有させなかったことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。この際、溶媒の組成(EC:DEC)を体積比で30:70とした。
(比較例1−2)
電解液に、EPを含有させなかったことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。その際、溶媒の組成(EC:DEC)を体積比で30:70とした。
電解液に、EPを含有させなかったことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。その際、溶媒の組成(EC:DEC)を体積比で30:70とした。
(比較例1−3)
電解液に、電解質塩としてビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムを含有させなかったことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。
電解液に、電解質塩としてビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムを含有させなかったことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。
(比較例1−4)
EPに代えて、酢酸エチル(EA)を用いたことを除き、比較例1−3と同様の手順を経た。
EPに代えて、酢酸エチル(EA)を用いたことを除き、比較例1−3と同様の手順を経た。
(比較例1−5)
EPに代えて、EAを用いたことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。
EPに代えて、EAを用いたことを除き、実施例1−1と同様の手順を経た。
これらの実施例1−1〜1−15および比較例1−1〜1−5の二次電池についてサイクル特性および膨れ特性を調べたところ、表1に示した結果が得られた。
サイクル特性を調べる際には、以下の手順によって二次電池を繰り返し充放電させることにより、放電容量維持率を求めた。まず、23℃の雰囲気中において2サイクル充放電し、放電容量(2サイクル目の放電容量)を測定した。続いて、サイクル数の合計が100サイクルとなるまで充放電し、再び放電容量(100サイクル目の放電容量)を測定した。最後に、放電容量維持率(%)=(100サイクル目の放電容量/2サイクル目の放電容量)×100を算出した。1サイクルの充放電条件としては、0.2Cの充電電流で上限電圧4.2Vまで定電流定電圧充電したのち、0.2Cの放電電流で終止電圧2.5Vまで定電流放電した。この「0.2C」とは、理論容量を5時間で放電しきる電流値である。なお、負極活物質としてケイ素(電子ビーム蒸着)を用いた場合には、サイクル特性の評価基準を60%以上とした。
膨れ特性を調べる際には、以下の手順により、二次電池を保存したのちに膨れを求めた。まず、23℃の雰囲気中において、2サイクル充放電した。続いて、同雰囲気中において再び充電したのち、二次電池の厚さを測定した(保存前の厚さ)。続いて、充電状態のままで90℃の高温槽内に4時間保存したのち、再び二次電池の厚さを測定した(保存後の厚さ)。最後に、二次電池の厚さの変化量として、膨れ(mm)=(保存後の厚さ)−(保存前の厚さ)を算出した。1サイクルの充放電条件は、サイクル特性を調べた場合と同様である。なお、負極活物質としてケイ素(電子ビーム蒸着)を用いた場合には、膨れ特性の評価基準を0.6mm以下とした。
上記したサイクル特性および膨れ特性を調べる際の手順および条件等は、以降の一連の実施例および比較例に関する同特性の評価についても同様である。
表1に示したように、溶媒が化9に示したカルボン酸エステルを含むと共に電解質塩が化11〜化13に示した化合物を含む実施例1−1〜1−15では、それらの双方を含まない比較例1−1〜1−5とは異なり、放電容量維持率および膨れの双方が評価基準を満たした。
詳細には、溶媒がEPを含むと共に電解質塩がビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウム(化14(6))を含む実施例1−1〜1−4では、それらの双方を含まない比較例1−1と比較して放電容量維持率が高くなり、評価基準(60%以上)を満たした。一方、実施例1−1〜1−4では、比較例1−1と比較して膨れが大きくなった。しかしながら、実施例1−1〜1−4における膨れは、評価基準(0.6mm以下)を満たした。これらの実施例1−1〜1−4において、上記した結果が得られた場合におけるEPの含有量の下限および上限は、それぞれ10体積%および70体積%であった。
また、溶媒がPA、MB、EB、MTMA、ETMA、DFEPおよびTFEPを含むと共に、電解質塩がビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウム(化14(6))を含む実施例1−5〜1−11では、それらの双方を含まない比較例1−1と比較して放電容量維持率が高くなり、評価基準を満たした。一方、実施例1−5〜1−11では、比較例1−1と比較して膨れが大きくなったが、その膨れは評価基準を満たした。特に、ハロゲン化アルキル基を有しないEP、PA、MB、EB、MTMAおよびETMAを含む実施例1−1,1−5〜1−9の間では、放電容量維持率がほぼ同等であったが、ハロゲン化アルキル基を有するDFEPおよびTFEPを含む実施例1−10,1−11では、実施例1−1,1−5〜1−9と比較して放電容量維持率が高くなった。
さらに、溶媒がEPを含むと共に電解質塩が(2,2−ジフルオロマロナトオキサラト)ホウ酸リチウム(化15(1))、[ビス(3,3,3−トリフルオロメチル)グリコラトオキサラト]ホウ酸リチウム(化15(2))およびフルオロトリフルオロメチル[オキサラト−O,O’]ホウ酸リチウム(化16)を含む実施例1−12〜1−14では、それらの双方を含まない比較例1−1と比較して放電容量維持率が高くなり、評価基準を満たした。一方、実施例1−12〜1−14では、比較例1−1と比較して膨れが大きくなったが、その膨れは評価基準を満たした。
これらのことから、負極54が負極活物質として半金属材料(ケイ素)を含む二次電池では、溶媒が化9に示したカルボン酸エステルを含むと共に電解質塩が化11〜化13に示した化合物を含むことにより、膨れ特性が確保されつつサイクル特性が向上することが確認された。この場合には、特に、溶媒中におけるカルボン酸エステルの含有量が10体積%以上70体積%以下の範囲内であれば、十分な効果が得られることがわかった。また、サイクル特性をより向上させるためには、化9に示したカルボン酸エステルとして、ハロゲン化アルキル基を有しないEP、PA、MB、EB、MTMAおよびETMAよりも、ハロゲン化アルキル基を有するDFEPおよびTFEPが好ましいこともわかった。
特に、溶媒がVCを含む実施例1−15では、VCを含まない実施例1−1と比較して、放電容量維持率が高くなった。この場合には、実施例1−15において実施例1−1と比較して膨れが大きくなったが、その膨れは評価基準を満たした。このことから、溶媒が不飽和結合を有する環状炭酸エスエルを含むことにより、サイクル特性がより向上することが確認された。
なお、電解質塩がビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムを含むものの、溶媒がEPを含まない比較例1−2では、それらの双方を含まない比較例1−1と比較して、放電容量維持率が大幅に高くなって評価基準を満たしたが、膨れが大幅に大きくなった。一方、溶媒がEPを含むものの、電解質塩がビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムを含まない比較例1−3では、比較例1−1と比較して、放電容量維持率は変化しなかったが、膨れが僅かに大きくなった。これらの結果から、化11〜化13に示した電解質塩は、主に放電容量維持率の大幅な増加および膨れの大幅な増加をもたらし、化9に示したカルボン酸エステルは、主に膨れの僅かな増加をもたらすと考えられる。このことからすれば、溶媒が化9に示したカルボン酸エステルを含むと共に電解質塩が化11〜化13に示した化合物を含むようにしただけでは、放電容量維持率が大幅に高くなる一方で膨れが大幅に大きくなってしまうと想定される。しかしながら、実施例1−1〜1−14の結果から明らかなように、溶媒が化9に示したカルボン酸エステルを含むと共に電解質塩が化11〜化13に示した化合物を含む場合には、放電容量維持率が十分に高くなる一方で、膨れが十分に抑えられる。この結果は、化9に示したカルボン酸エステルが化11〜化13に示した電解質塩と併用されることにより、その放電容量維持率の大幅な増加が許容されつつ、膨れが大幅に増加することが抑制されることを表している。このことから、化9に示したカルボン酸エステルは、化11〜化13に示した電解質塩と併用されることにより、サイクル特性の向上および膨れ特性の確保に寄与することが確認された。
また、電解質塩がビス[オキソラト−O,O’]を含まない場合、溶媒がEAを含む比較例1−4では、EPを含む比較例1−3と比較して、放電容量維持率は僅かに低くなった程度であったが、膨れが急激に大きくなった。一方、電解質塩がビス[オキソラト−O,O’]を含む場合、溶媒がEAを含む比較例1−5では、EPを含む実施例1−1と比較して、放電容量維持率が急激に低くなったと共に、膨れが急激に大きくなった。この膨れの急激な増加は、化9に示したR1の炭素数とR2の炭素数との和に依存していると考えられる。この結果は、炭素数の和が3であるEAを含む比較例1−4,1−5において、その和が4であるEPを含む実施例1−1および比較例1−3と比較して膨れが急激に大きくなったことから、その膨れの急激な増加が抑制される和のしきい値が4であることを表している。このことから、膨れ特性を確保するためには、化9に示したR1の炭素数とR2の炭素数との和は4以上であればよいことが確認された。
(2)金属系負極
次に、負極活物質としてリチウム金属を用いて二次電池を製造した。この二次電池は、負極54の容量がリチウムの析出および溶解に基づく容量成分により表されるリチウム金属二次電池である。
次に、負極活物質としてリチウム金属を用いて二次電池を製造した。この二次電池は、負極54の容量がリチウムの析出および溶解に基づく容量成分により表されるリチウム金属二次電池である。
(実施例2−1〜2−7)
負極54の作製手順を除き、実施例1−1,1−3,1−4,1−12〜1−15と同様の手順を経た。負極54を作製する際には、銅箔(10μm厚)からなる負極集電体54Aの両面にリチウム金属箔(30μm厚)を貼り付けることにより、負極活物質層54Bを形成した。
負極54の作製手順を除き、実施例1−1,1−3,1−4,1−12〜1−15と同様の手順を経た。負極54を作製する際には、銅箔(10μm厚)からなる負極集電体54Aの両面にリチウム金属箔(30μm厚)を貼り付けることにより、負極活物質層54Bを形成した。
(比較例2−1〜2−5)
実施例2−1〜2−7と同様の手順により負極54を作製したことを除き、比較例1−1〜1−5と同様の手順を経た。
実施例2−1〜2−7と同様の手順により負極54を作製したことを除き、比較例1−1〜1−5と同様の手順を経た。
これらの実施例2−1〜2−7および比較例2−1〜2−5の二次電池についてサイクル特性および膨れ特性を調べたところ、表2に示した結果が得られた。なお、負極活物質としてリチウム金属を用いた場合の評価基準としては、サイクル特性および膨れ特性についてそれぞれ70%以上および0.5mm以下とした。
表2に示したように、溶媒が化9に示したカルボン酸エステルを含むと共に電解質塩が化11〜化13に示した化合物を含む実施例2−1〜2−7では、それらの双方を含まない比較例2−1〜2−5とは異なり、放電容量維持率および膨れの双方が評価基準を満たした。
詳細には、溶媒がEPを含むと共に電解質塩がビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウム(化14(6))を含む実施例2−1〜2−3では、そのビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムの含有量が10体積%以上70体積%以下の範囲内において、それらの双方を含まない比較例2−1と比較して放電容量維持率が高くなり、評価基準(70%以上)を満たしたと共に、膨れが評価基準(0.5mm以下)を満たした。この比較例2−1では、90℃の高温槽中で保存した際に発火したため、膨れを求めることができなかった。
また、溶媒がEPを含むと共に電解質塩が(2,2−ジフルオロマロナトオキサラト)ホウ酸リチウム(化15(1))、[ビス(3,3,3−トリフルオロメチル)グリコラトオキサラト]ホウ酸リチウム(化15(2))およびフルオロトリフルオロメチル[オキサラト−O,O’]ホウ酸リチウム(化16)を含む実施例2−4〜2−6では、それらの双方を含まない比較例2−1と比較して放電容量維持率が高くなり、評価基準を満たしたと共に、比較例2−1と比較して膨れが大きくなったが、その膨れは評価基準を満たした。
これらのことから、負極54が負極活物質として金属材料(リチウム金属)を含む二次電池では、溶媒が化9に示したカルボン酸エステルを含むと共に電解質塩が化11〜化13に示した化合物を含むことにより、膨れ特性が確保されつつサイクル特性が向上することが確認された。
特に、溶媒がVCを含む実施例2−7では、VCを含まない実施例2−1と比較して放電容量維持率が高くなったと共に、実施例2−1と比較して膨れが大きくなったが評価基準を満たした。このことから、溶媒が不飽和結合を有する環状炭酸エスエルを含むことにより、サイクル特性がより向上することが確認された。
なお、比較例2−1〜2−5の結果に見られる傾向は、一部の比較例において膨れを求めることができなかったことを除き、比較例1−1〜1−5の結果に見られた傾向と同様であった。すなわち、電解質塩がビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムを含むものの、溶媒がEPを含まない比較例2−2では、それらの双方を含まない比較例2−1と比較して、放電容量維持率が大幅に高くなり、しかも膨れが大幅に大きくなった。一方、溶媒がEPを含むものの、電解質塩がビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムを含まない比較例2−3では、比較例2−1と比較して、放電容量維持率は変化しなかった。この比較例2−3では、比較例2−1と同様に高温保存時に発火したため、膨れを求めることができなかった。また、溶媒がEAを含む比較例2−4,2−5では、それぞれEPを含む比較例2−3および実施例2−1と比較して、放電容量維持率が低くなったと共に膨れが大きくなった。このことから、化9に示したカルボン酸エステルは、化11〜化13に示した電解質塩と併用されることにより、サイクル特性の向上および膨れ特性の確保に寄与すると共に、膨れ特性を確保するためには、化9に示したR1の炭素数とR2の炭素数との和は4以上であればよいことが確認された。
(3)炭素系負極
最後に、負極活物質として人造黒鉛を用いてラミネートフィルム型の二次電池を製造した。この際、負極54の容量がリチウムの吸蔵および放出に基づく容量成分により表されるリチウムイオン二次電池となるようにした。
最後に、負極活物質として人造黒鉛を用いてラミネートフィルム型の二次電池を製造した。この際、負極54の容量がリチウムの吸蔵および放出に基づく容量成分により表されるリチウムイオン二次電池となるようにした。
(実施例3−1〜3−7)
負極54の作製手順を除き、実施例2−1〜2−7と同様の手順を経た。負極54を作製する際には、負極活物質として人造黒鉛粉末90質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン10質量部とを混合して負極合剤としたのち、N−メチル−2−ピロリドンに分散させた。そして、負極集電体54Aの両面に均一に塗布して乾燥させたのち、ロールプレス機により圧縮成型することにより、負極活物質層54Bを形成した。
負極54の作製手順を除き、実施例2−1〜2−7と同様の手順を経た。負極54を作製する際には、負極活物質として人造黒鉛粉末90質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン10質量部とを混合して負極合剤としたのち、N−メチル−2−ピロリドンに分散させた。そして、負極集電体54Aの両面に均一に塗布して乾燥させたのち、ロールプレス機により圧縮成型することにより、負極活物質層54Bを形成した。
(比較例3−1〜3−5)
実施例3−1〜3−7と同様の手順により負極54を作製したことを除き、比較例2−1〜2−5と同様の手順を経た。
実施例3−1〜3−7と同様の手順により負極54を作製したことを除き、比較例2−1〜2−5と同様の手順を経た。
これらの実施例3−1〜3−7および比較例3−1〜3−5の二次電池についてサイクル特性および膨れ特性を調べたところ、表3に示した結果が得られた。なお、負極活物質として人造黒鉛を用いた場合の評価基準としては、サイクル特性および膨れ特性についてそれぞれ85%以上および0.4mm以下とした。
表3に示したように、溶媒が化9に示したカルボン酸エステルを含むと共に電解質塩が化11〜化13に示した化合物を含む実施例3−1〜3−7では、それらの双方を含まない比較例3−1〜3−5とは異なり、放電容量維持率および膨れの双方が評価基準を満たした。
詳細には、溶媒がEPを含むと共に電解質塩がビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウム(化14(6))を含む実施例3−1〜3−3では、そのビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムの含有量が10体積%以上70体積%以下の範囲内において、それらの双方を含まない比較例3−1と比較して放電容量維持率が高くなり、評価基準(85%以上)を満たしたと共に、膨れが評価基準(0.4mm以下)を満たした。
また、溶媒がEPを含むと共に電解質塩が(2,2−ジフルオロマロナトオキサラト)ホウ酸リチウム(化15(1))、[ビス(3,3,3−トリフルオロメチル)グリコラトオキサラト]ホウ酸リチウム(化15(2))およびフルオロトリフルオロメチル[オキサラト−O,O’]ホウ酸リチウム(化16)を含む実施例3−4〜3−6では、それらの双方を含まない比較例3−1と比較して放電容量維持率が高くなり、評価基準を満たしたと共に、比較例3−1と比較して膨れが小さくなった。
これらのことから、負極54が負極活物質として炭素材料(人造黒鉛)を含む二次電池では、溶媒が化9に示したカルボン酸エステルを含むと共に電解質塩が化11〜化13に示した化合物を含むことにより、膨れ特性が確保されつつサイクル特性が向上することが確認された。
特に、溶媒がVCを含む実施例3−7では、VCを含まない実施例3−1と比較して放電容量維持率が高くなったと共に、実施例3−1と比較して膨れが大きくなったが評価基準を満たした。このことから、溶媒が不飽和結合を有する環状炭酸エスエルを含むことにより、サイクル特性がより向上することが確認された。
なお、電解質塩がビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムを含むものの、溶媒がEPを含まない比較例3−2では、それらの双方を含まない比較例3−1と比較して、放電容量維持率が大幅に低くなり、しかも膨れが大幅に大きくなった。一方、溶媒がEPを含むものの、電解質塩がビス[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウムを含まない比較例3−3では、比較例3−1と比較して、放電容量維持率が大幅に低くなったと共に、膨れが僅かに大きくなった。また、溶媒がEAを含む比較例3−4,3−5では、それぞれEPを含む比較例3−3および実施例3−1と比較して、放電容量維持率が低くなったと共に膨れが大きくなった。このことから、化9に示したカルボン酸エステルは、化11〜化13に示した電解質塩と併用されることによりサイクル特性の向上および膨れ特性の確保に寄与すると共に、膨れ特性を確保するためには、化9に示したR1の炭素数とR2の炭素数との和は4以上であればよいことが確認された。
上記した表1〜表3の結果から明らかなように、負極活物質として用いる材料に関係なく、溶媒が化9に示したカルボン酸エステルを含むと共に電解質塩が化11〜化13に示した化合物を含むことにより、サイクル特性が向上すると共に膨れ特性が確保されることが確認された。この場合には、特に、高いエネルギー密度が得られる半金属材料(ケイ素)および金属材料(リチウム金属)を負極活物質として用いた場合において、放電容量維持率の増加率が大きくなったことから、より高い効果が得られることがわかった。この結果は、負極活物質としてエネルギー密度の高い半金属材料および金属材料を用いると、炭素材料を用いる場合と比較して負極54における電解液の分解反応が生じやすくなることから、電解液の分解抑制効果が際立って発揮されたものと考えられる。
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、本発明は上記した実施の形態および実施例において説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、本発明の電解液の使用用途は、必ずしも電池に限らず、電池以外の他の電気化学デバイスであっても良い。他の用途としては、例えば、キャパシタなどが挙げられる。
また、上記した実施の形態および実施例では、本発明の電池の電解質として、電解液、あるいは電解液を高分子化合物に保持させたゲル状電解質を用いる場合について説明したが、他の種類の電解質を用いるようにしてもよい。他の電解質としては、例えば、イオン伝導性セラミックス、イオン伝導性ガラスあるいはイオン性結晶などのイオン伝導性無機化合物と電解液とを混合したものや、他の無機化合物と電解液とを混合したものや、これらの無機化合物とゲル状電解質とを混合したものなどが挙げられる。
また、上記した実施の形態および実施例では、本発明の電池として、負極の容量がリチウムの吸蔵および放出に基づく容量成分により表されるリチウムイオン二次電池、あるい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基づく容量成分により表されるリチウム金属二次電池について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。本発明の電池は、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基づく容量成分とリチウムの析出および溶解に基づく容量成分とを含み、かつ、それらの容量成分の和により表される二次電池についても同様に適用可能である。
また、上記した実施の形態および実施例では、電極反応物質としてリチウムを用いる場合について説明したが、ナトリウム(Na)あるいはカリウム(K)などの他の1A族元素やマグネシウムあるいはカルシウム(Ca)などの2A族元素やアルミニウムなどの他の軽金属を用いてもよい。この場合においても、負極活物質として、上記実施の形態で説明した負極材料を用いることが可能である。
また、上記した実施の形態または実施例では、本発明の電池の電池構造として、角型、円筒型およびラミネートフィルム型を例に挙げて説明したが、本発明の電池は、コイン型あるいはボタン型などの他の電池構造を有する二次電池、または積層構造などの他の構造を有する二次電池についても同様に適用可能である。また、本発明の電池は、二次電池に限らず、一次電池などの他の種類の電池についても同様に適用可能である。
11,31…電池缶、12,32,33…絶縁板、13,34…電池蓋、14…端子板、15…正極ピン、16…絶縁ケース、17,37…ガスケット、18…開裂弁、19…注入孔、19A…封止部材、20…電池素子、21,41,53…正極、21A,42,41A,53A…正極集電体、21B,41B,53B…正極活物質層、22,54…負極、22A,42A,54A…負極集電体、22B,42B,54B…負極活物質層、23,43,55…セパレータ、24,51,45…正極リード、25,46,52…負極リード、35…安全弁機構、35A…ディスク板、36…熱感抵抗素子、40,50…巻回電極体、44…センターピン、56…電解質、57…保護テープ、60…外装部材、61…密着フィム。
Claims (15)
- 溶媒と、電解質塩とを含む電解液であって、
前記溶媒は、化1で表されるカルボン酸エステルを含み、
前記電解質塩は、化2、化3および化4で表される化合物からなる群のうちの少なくとも1種を含む
ことを特徴とする電解液。
- 前記化2に示した化合物は、化6(1)で表されるジフルオロ[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウム、化6(2)で表されるジフルオロビス[オキソラト−O,O’]リン酸リチウム、化6(3)で表されるジフルオロ[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6(4)で表されるビス[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、化6(5)で表されるテトラフルオロ[オキソラト−O,O’]リン酸リチウムおよび化6(6)で表されるビス[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記載の電解液。
- 前記化3に示した化合物は、化7(1)で表される(2,2−ジフルオロマロナトオキサラト)ホウ酸リチウム、化7(2)で表される[ビス(3,3,3−トリフルオロメチル)グリコラトオキサラト]ホウ酸リチウム、化7(3)で表される(3,3,3−トリフルオロメチルプロピオナトオキサラト)ホウ酸リチウム、化7(4)で表される(2−トリフルオロメチルプロピオナトオキサラト)ホウ酸リチウム、化7(5)で表される(4,4,4−トリフルオロ−3−トリフルオロメチルブチル酸オキサラト)ホウ酸リチウム、化7(6)で表される(パーフルオロピナコラトオキサラト)ホウ酸リチウム、化7(7)で表される(3−トリフルオロメチルブチル酸オキサラト)ホウ酸リチウムおよび化7(8)で表される(4,4,4−トリフルオロブチル酸オキサラト)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記載の電解液。
- 前記溶媒は、さらに、不飽和結合を有する環状炭酸エステルを含むことを特徴とする請求項1記載の電解液。
- 正極および負極と共に電解液を備えた電池であって、
前記電解液は、溶媒と、電解質塩とを含み
前記溶媒は、化9で表されるカルボン酸エステルを含み、
前記電解質塩は、化10、化11および化12で表される化合物からなる群のうちの少なくとも1種を含む
ことを特徴とする電池。
- 前記化10に示した化合物は、化14(1)で表されるジフルオロ[オキソラト−O,O’]ホウ酸リチウム、化14(2)で表されるジフルオロビス[オキソラト−O,O’]リン酸リチウム、化14(3)で表されるジフルオロ[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14(4)で表されるビス[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、化14(5)で表されるテトラフルオロ[オキソラト−O,O’]リン酸リチウムおよび化14(6)で表されるビス[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7記載の電池。
- 前記化11に示した化合物は、化15(1)で表される(2,2−ジフルオロマロナトオキサラト)ホウ酸リチウム、化15(2)で表される[ビス(3,3,3−トリフルオロメチル)グリコラトオキサラト]ホウ酸リチウム、化15(3)で表される(3,3,3−トリフルオロメチルプロピオナトオキサラト)ホウ酸リチウム、化15(4)で表される(2−トリフルオロメチルプロピオナトオキサラト)ホウ酸リチウム、化15(5)で表される(4,4,4−トリフルオロ−3−トリフルオロメチルブチル酸オキサラト)ホウ酸リチウム、化15(6)で表される(パーフルオロピナコラトオキサラト)ホウ酸リチウム、化15(7)で表される(3−トリフルオロメチルブチル酸オキサラト)ホウ酸リチウムおよび化15(8)で表される(4,4,4−トリフルオロブチル酸オキサラト)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7記載の電池。
- 前記溶媒は、さらに、不飽和結合を有する環状炭酸エステルを含むことを特徴とする請求項7記載の電池。
- 前記負極は、炭素材料、リチウム金属、あるいはケイ素(Si)およびスズ(Sn)のうちの少なくとも1種を構成元素として有する材料を含有することを特徴とする請求項7記載の電池。
- 前記正極、前記負極および前記電解液は、角型の外装部材の内部に収納されていることを特徴とする請求項7記載の電池。
- 前記正極、前記負極および前記電解液は、フィルム状の外装部材の内部に収納されていることを特徴とする請求項7記載の電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006319995A JP2008135273A (ja) | 2006-11-28 | 2006-11-28 | 電解液および電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006319995A JP2008135273A (ja) | 2006-11-28 | 2006-11-28 | 電解液および電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008135273A true JP2008135273A (ja) | 2008-06-12 |
Family
ID=39559983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006319995A Pending JP2008135273A (ja) | 2006-11-28 | 2006-11-28 | 電解液および電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008135273A (ja) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009301954A (ja) * | 2008-06-16 | 2009-12-24 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液及び非水系電解液電池 |
JP2010086914A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Daikin Ind Ltd | 非水電解液 |
JP2010123265A (ja) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Sony Corp | 二次電池 |
JP2010218760A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Toyota Central R&D Labs Inc | リチウムイオン二次電池 |
JP2011508956A (ja) * | 2008-01-02 | 2011-03-17 | エルジー・ケム・リミテッド | パウチ型リチウム二次電池 |
WO2011125397A1 (ja) * | 2010-04-06 | 2011-10-13 | セントラル硝子株式会社 | 非水電解液電池用電解液及びこれを用いる非水電解液電池 |
WO2012105363A1 (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | 三洋電機株式会社 | 円筒形密閉電池 |
JP2013175387A (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Toyota Industries Corp | リチウムイオン二次電池およびリチウムイオン二次電池を搭載した車両 |
WO2014065246A1 (ja) * | 2012-10-22 | 2014-05-01 | 旭硝子株式会社 | 二次電池用非水電解液およびリチウムイオン二次電池 |
WO2015068487A1 (ja) * | 2013-11-07 | 2015-05-14 | 関東電化工業株式会社 | 3,3,3-トリフルオロプロピオネート基を有するエステルとその製造方法 |
WO2018154831A1 (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 株式会社村田製作所 | 電解液及び電気化学デバイス |
US10177414B2 (en) * | 2014-01-22 | 2019-01-08 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolytic solution and nonaqueous electrolyte secondary battery using the same |
WO2019082338A1 (ja) * | 2017-10-26 | 2019-05-02 | 株式会社 東芝 | 非水電解質電池及び電池パック |
WO2019088097A1 (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 関東電化工業株式会社 | 非水電解液及び非水電解液電池 |
CN110024198A (zh) * | 2016-12-28 | 2019-07-16 | 松下电器产业株式会社 | 非水电解质二次电池 |
WO2022054471A1 (ja) * | 2020-09-10 | 2022-03-17 | 三菱ケミカル株式会社 | 非水系電解液及び該非水系電解液を含む非水系電解液二次電池 |
-
2006
- 2006-11-28 JP JP2006319995A patent/JP2008135273A/ja active Pending
Cited By (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011508956A (ja) * | 2008-01-02 | 2011-03-17 | エルジー・ケム・リミテッド | パウチ型リチウム二次電池 |
JP2009301954A (ja) * | 2008-06-16 | 2009-12-24 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液及び非水系電解液電池 |
JP2010086914A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Daikin Ind Ltd | 非水電解液 |
JP2010123265A (ja) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Sony Corp | 二次電池 |
JP2010218760A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Toyota Central R&D Labs Inc | リチウムイオン二次電池 |
WO2011125397A1 (ja) * | 2010-04-06 | 2011-10-13 | セントラル硝子株式会社 | 非水電解液電池用電解液及びこれを用いる非水電解液電池 |
JP2011222193A (ja) * | 2010-04-06 | 2011-11-04 | Central Glass Co Ltd | 非水電解液電池用電解液及びこれを用いる非水電解液電池 |
US8822084B2 (en) | 2010-04-06 | 2014-09-02 | Central Glass Company, Limited | Electrolyte for non-aqueous electrolyte batteries and non-aqueous electrolyte battery using the same |
WO2012105363A1 (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | 三洋電機株式会社 | 円筒形密閉電池 |
JP2013175387A (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Toyota Industries Corp | リチウムイオン二次電池およびリチウムイオン二次電池を搭載した車両 |
WO2013128805A1 (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-06 | 株式会社豊田自動織機 | リチウムイオン二次電池 |
WO2014065246A1 (ja) * | 2012-10-22 | 2014-05-01 | 旭硝子株式会社 | 二次電池用非水電解液およびリチウムイオン二次電池 |
WO2015068487A1 (ja) * | 2013-11-07 | 2015-05-14 | 関東電化工業株式会社 | 3,3,3-トリフルオロプロピオネート基を有するエステルとその製造方法 |
US10177414B2 (en) * | 2014-01-22 | 2019-01-08 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolytic solution and nonaqueous electrolyte secondary battery using the same |
US10777850B2 (en) | 2014-01-22 | 2020-09-15 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolytic solution and nonaqueous electrolyte secondary battery using the same |
CN110024198A (zh) * | 2016-12-28 | 2019-07-16 | 松下电器产业株式会社 | 非水电解质二次电池 |
CN110024198B (zh) * | 2016-12-28 | 2022-05-03 | 松下电器产业株式会社 | 非水电解质二次电池 |
JPWO2018154831A1 (ja) * | 2017-02-21 | 2020-01-23 | 株式会社村田製作所 | 電解液及び電気化学デバイス |
CN110301063A (zh) * | 2017-02-21 | 2019-10-01 | 株式会社村田制作所 | 电解液及电化学装置 |
WO2018154831A1 (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 株式会社村田製作所 | 電解液及び電気化学デバイス |
US11901509B2 (en) | 2017-02-21 | 2024-02-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electrolyte solution and electrochemical device |
CN111164819A (zh) * | 2017-10-26 | 2020-05-15 | 株式会社东芝 | 非水电解质电池及电池包 |
WO2019082338A1 (ja) * | 2017-10-26 | 2019-05-02 | 株式会社 東芝 | 非水電解質電池及び電池パック |
JPWO2019082338A1 (ja) * | 2017-10-26 | 2020-10-01 | 株式会社東芝 | 非水電解質電池及び電池パック |
CN111164819B (zh) * | 2017-10-26 | 2023-06-20 | 株式会社东芝 | 非水电解质电池及电池包 |
US11527751B2 (en) | 2017-10-26 | 2022-12-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonaqueous electrolyte battery and battery pack |
WO2019088097A1 (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 関東電化工業株式会社 | 非水電解液及び非水電解液電池 |
JP7112419B2 (ja) | 2017-10-31 | 2022-08-03 | 関東電化工業株式会社 | 非水電解液及び非水電解液電池 |
US11532838B2 (en) | 2017-10-31 | 2022-12-20 | Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte solution and nonaqueous electrolyte battery |
JPWO2019088097A1 (ja) * | 2017-10-31 | 2020-11-12 | 関東電化工業株式会社 | 非水電解液及び非水電解液電池 |
CN111758180B (zh) * | 2017-10-31 | 2023-10-20 | 关东电化工业株式会社 | 非水电解液以及非水电解液电池 |
CN111758180A (zh) * | 2017-10-31 | 2020-10-09 | 关东电化工业株式会社 | 非水电解液以及非水电解液电池 |
WO2022054471A1 (ja) * | 2020-09-10 | 2022-03-17 | 三菱ケミカル株式会社 | 非水系電解液及び該非水系電解液を含む非水系電解液二次電池 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4329806B2 (ja) | 二次電池 | |
JP4836767B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP4321584B2 (ja) | 二次電池用負極および二次電池 | |
JP4501963B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用負極およびリチウムイオン二次電池 | |
JP4241815B2 (ja) | 電解液および電池 | |
US8932756B2 (en) | Battery including a fluorine resin | |
JP4379743B2 (ja) | 電解液および二次電池 | |
JP5262085B2 (ja) | 負極、二次電池および電子機器 | |
JP2008135273A (ja) | 電解液および電池 | |
JP5120596B2 (ja) | 非水電解液、電気化学デバイスおよび非水二次電池 | |
US20110274981A1 (en) | Nonaqueous electrolytic solution and battery | |
JP2008123714A (ja) | 電解液および電池 | |
JP4780337B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP5521523B2 (ja) | リチウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池用負極、電動工具、電気自動車および電力貯蔵システム | |
JP2011044352A (ja) | 電解質および電池 | |
JP2008103148A (ja) | 負極および電池 | |
JP2008146930A (ja) | 電解液および電池 | |
JP2007242545A (ja) | 電解質および電池 | |
JP4273433B2 (ja) | イオン性化合物、電解液、電気化学デバイスおよび二次電池 | |
JP2012054156A (ja) | 二次電池用電解液、二次電池、電動工具、電気自動車および電力貯蔵システム | |
JP2012003994A (ja) | 非水電解質電池および非水電解質 | |
JP2007250191A (ja) | 電解質および電池 | |
JP2011154963A (ja) | 非水電解質電池 | |
JP4506782B2 (ja) | 二次電池用電解液および二次電池 | |
JP2009032491A (ja) | 電解液および電池 |