JP2012048873A - リチウムイオン二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リチウムイオン二次電池の電解液に膜状の化合物を生成する過充電防止剤を添加する。合わせて、電池内に生成した膜状の化合物を密着させるための密着層を設置することにより、過充電時における電池の内部抵抗を確実に増加させ、充電電流を抑制することにより、電池の温度上昇を防ぎ、安全性を確保できる。
【選択図】 図1
Description
しかし、CHB等の過充電防止剤の電解重合反応で生じる重合性生成物は粒子状であるため、正極5と負極2間の内部抵抗を増加させる効果が充分でなく、電解重合反応が終了した後は、再び充電電流が増加する可能性があった。
その結果、リチウムイオン二次電池の過充電時に、電池の内部抵抗を増加させる抵抗膜が密着層の表面に密着・固定されるため、充電電流を確実に抑制することができる。その結果、過充電時における電池の温度上昇を抑制し安全性を向上させる。
Z1−X−A …化学式(2)
(Z1:重合性官能基、X:炭素数1以上20以下の炭化水素基またはオキシアルキレン基、A:芳香族官能基)
この重合体を電解液に2wt%の割合で添加し過充電防止剤とした。個々の重合体には芳香族官能基が含まれており、過充電時に芳香族官能基どうしが反応(結合)することにより、重合体どうしが結びつき膜状の化合物が形成される。
上記の実施例1〜4の過充電試験の結果から、過充電時に電解重合によって膜状の化合物を生成する過充電防止剤と、膜状化合物を密着させる層を合わせて用いることにより、過充電時に生成した膜状化合物により電池の内部抵抗を増加させることが可能であった。
2,6 負極
3 電池容器
4 セパレータ
7 密着層
Claims (9)
- 電池容器と、正極と、負極と、前記正極及び負極の間に配置されたセパレータと、前記電池容器内に充填された電解液とを備えたリチウムイオン二次電池であって、
前記電解液は、過充電条件下で膜状の化合物を生成する過充電防止剤を含み、
前記セパレータと前記正極との間に配置され、生成した前記膜状の化合物を固定する密着層を有することを特徴とするリチウムイオン二次電池。 - 請求項1に記載されたリチウムイオン二次電池であって、
前記過充電防止剤は、化学式(1)または化学式(2)で表わされる化合物の重合体よりなることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
Z1−A …化学式(1)
Z1−X−A …化学式(2)
(Z1:重合性官能基、X:炭素数1以上20以下の炭化水素基またはオキシアルキレン基、A:芳香族官能基) - 請求項1に記載されたリチウムイオン二次電池であって、
前記密着層はセパレータ上に塗布されて形成された層であることを特徴とするリチウムイオン二次電池。 - 請求項1に記載されたリチウムイオン二次電池であって、
前記密着層はシート状であって、前記正極と前記セパレータとの間に配置されていることを特徴とするリチウムイオン二次電池。 - 請求項1に記載されたリチウムイオン二次電池であって、
前記密着層は両親媒性物質を含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池。 - 請求項1に記載されたリチウムイオン二次電池であって、
前記密着層は弱親水性の物質を含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池。 - 請求項1に記載されたリチウムイオン二次電池であって、
前記密着層はアルデヒド基を備えた化合物を含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池。 - 請求項1に記載されたリチウムイオン二次電池であって、
前記密着層はペプチド結合,エーテル結合,エステル結合の少なくともいずれかを備えた化合物を含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池。 - 請求項1に記載されたリチウムイオン二次電池であって、
前記密着層はリン脂質,コレステロール,糖脂質,サポニン,ペプチドの少なくともいずれかを備えた化合物を含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池。
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