JP2009206105A - 非水系電解液二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくともリチウムを吸蔵・放出することが可能な負極と、正極と、非水溶媒にリチウム塩を溶解してなる電解液とから構成される非水系電解液二次電池において、該非水溶媒中に過充電時に電池の最大動作電圧以上の電圧で反応する化合物と、不飽和結合を有する環状炭酸エステル及び酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物と、含硫黄有機化合物とを含有する非水系電解液二次電池。
【選択図】なし
Description
実施例1
X線回折における格子面(002面)のd値が0.336nm、晶子サイズ(Lc)が、100nm以上(652nm)、灰分が0.07重量%、レーザー回折・散乱法によるメジアン径が12μm、BET法比表面積が7.5m2/g、アルゴンイオンレーザー光を用いたラマンスペクトル分析において1570〜1620cm-1の範囲のピークPA(ピーク強度IA)および1300〜1400cm-1の範囲のピークPB(ピーク強度IB)の強度比R=IB/IAが0.12、1570〜1620cm-1の範囲のピークの半値幅が19.9cm-1である天然黒鉛粉末94重量部にポリフッ化ビニリデン6重量部を混合し、N−メチル−2−ピロリドンで分散させスラリー状としたものを負極集電体である厚さ18μmの銅箔上に均一に塗布し、乾燥した後、プレス機により負極層密度が1.5g/cm3になるようにプレスし、その後、直径12.5mmの円盤状に打ち抜いて負極とした。
比較例1
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(3:7容量比)にビフェニルを2重量%の割合で添加し、更にLiPF6を1モル/リットルの割合で溶解して調製した電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてコイン型電池を作製した。
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(3:7容量比)にビフェニルを2重量%、1,3−プロパンスルトンを0.5重量%の割合で添加し、更にLiPF6を1モル/リットルの割合で溶解して調製した電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてコイン型電池を作製した。
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(3:7容量比)にビフェニルを2重量%、ビニレンカーボネートを1重量%、1,3−プロパンスルトンを0.5重量%、フルオロベンゼンを2重量%の割合で添加し、更にLiPF6を1モル/リットルの割合で溶解して調製した電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてコイン型電池を作製した。
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(3:7容量比)にビフェニルを2重量%、ビニレンカーボネートを1重量%、1,3−プロパンスルトンを0.5重量%、へプタンを2重量%の割合で添加し、更にLiPF6を1モル/リットルの割合で溶解して調製した電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてコイン型電池を作製した。
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(3:7容量比)にシクロヘキシルベンゼンを2重量%、ビニレンカーボネートを1重量%、1,3−プロパンスルトンを0.5重量%の割合で添加し、更にLiPF6を1モル/リットルの割合で溶解して調製した電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてコイン型電池を作製した。
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(3:7容量比)にシクロヘキシルベンゼンを2重量%の割合で添加し、更にLiPF6を1モル/リットルの割合で溶解して調製した電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてコイン型電池を作製した。
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(3:7容量比)にシクロヘキシルベンゼンを2重量%、ビニレンカーボネートを1重量%、1,3−プロパンスルトンを0.5重量%、フルオロベンゼンを2重量%の割合で添加し、更にLiPF6を1モル/リットルの割合で溶解して調製した電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてコイン型電池を作製した。
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートの混合物(3:7容量比)にビフェニルを2重量%、ビニレンカーボネートを1重量%、ジメチルスルホンを0.5重量%の割合で添加し、更にLiPF6を1モル/リットルの割合で溶解して調製した電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてコイン型電池を作製した。
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(3:7容量比)にビフェニルを2重量%、ビニレンカーボネートを1重量%、メタンスルホン酸メチルを0.5重量%の割合で添加し、更にLiPF6を1モル/リットルの割合で溶解して調製した電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてコイン型電池を作製した。
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物(3:7容量比)にビフェニルを2重量%、無水コハク酸を0.2重量%、1,3−プロパンスルトンを0.5重量%の割合で添加し、更にLiPF6を1モル/リットルの割合で溶解して調製した電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてコイン型電池を作製した。
上記各電池を25℃において、0.5mAの定電流で充電終止電圧4.2V、放電終止電圧3Vで充放電を5サイクル行って安定させた後、充電状態で85℃で3日間保存した。保存後の電池を25℃において0.5mAの定電流で放電終止電圧3Vまで放電させて残存容量を測定し、次に0.5mAの定電流で充電終止電圧4.2V、放電終止電圧3Vで充放電を行って保存後の容量を測定した。次に同様の条件で充電した後、1.5Cに相当する電流値で3Vまで放電させて高負荷放電特性を測定した(ここで1Cとは1時間で満充電できる電流値を表し、1.5Cとはその1.5倍の電流値を表す)。
Claims (2)
- 少なくともリチウムを吸蔵・放出することが可能な負極と、正極とを備えた非水系電解液二次電池用の非水系電解液であって、非水系電解液が少なくとも非水溶媒とリチウム塩とから構成され、
非水溶媒中に、シクロヘキシルベンゼンと、不飽和結合を有する環状炭酸エステル及び酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物と、含硫黄有機化合物とを含有し、
非水溶媒中の不飽和結合を有する環状炭酸エステル及び酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物の含有量が0.01〜5重量%であり、含硫黄有機化合物が0.01〜5重量%であることを特徴とする二次電池用非水系電解液(ただし、下記一般式(3)で示される不飽和炭化水素基を有するスルトン類を0.01〜10重量%含む非水系電解液を除く。)。
(式(3)において、R7〜R10は、互いに同一であってもよいし異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、または炭素数が1〜12のハロゲン原子を含んでいてもよいアルキル基であって、nは0から3の整数である。) - 少なくともリチウムを吸蔵・放出することが可能な負極、正極及び請求項1に記載の非水系電解液を備えた非水系電解液二次電池。
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