JP2012104456A - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012104456A JP2012104456A JP2010254352A JP2010254352A JP2012104456A JP 2012104456 A JP2012104456 A JP 2012104456A JP 2010254352 A JP2010254352 A JP 2010254352A JP 2010254352 A JP2010254352 A JP 2010254352A JP 2012104456 A JP2012104456 A JP 2012104456A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- functional group
- polymerizable
- following chemical
- polymerizable compound
- 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.)
- Granted
Links
- 0 CC(*)c1ccccc1 Chemical compound CC(*)c1ccccc1 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
- C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
- C08F212/32—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing two or more rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
- C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
- C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
- C08F212/06—Hydrocarbons
- C08F212/08—Styrene
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0085—Immobilising or gelification of electrolyte
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
【解決手段】芳香族官能基を有する重合性官能基で構成された重合性化合物、高極性の官能基を有する重合性官能基で構成された重合性化合物、及び低極性の官能基を有する重合性官能基で構成された重合性化合物、又はこれらの重合性化合物を重合した重合体をリチウム二次電池の電解質に混合する。
【選択図】なし
Description
上記化学式(4)のZ3は重合性官能基であり、重合性官能基は、重合反応を起こすものであれば特に限定はされないが、ビニル基、アクリロイル基またはメタクリロイル基などの不飽和二重結合を有する有機基が好適に用いられる。上記化学式(4)のWは低極性基である。低極性基としては、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基が挙げられる。脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの炭化水素基や、イソプロピル基、ターシャリーブチル基などの分岐型炭化水素基が挙げられる。環状炭化水素基としては、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。低極性基を導入することで、過充電時により高抵抗の皮膜を形成でき、電池の安全性が高まる。高抵抗皮膜を形成させる観点から、低極性基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基が好ましい。また、低極性基を導入することにより、過充電抑制効果を保持したまま、芳香族官能基を低減することができるため、高温保存特性も向上する。
<正極>
セルシード(日本化学工業(株)製コバルト酸リチウム)、SP270(日本黒鉛(株)製黒鉛)及びKF1120((株)クレハ製ポリフッ化ビニリデン)を重量基準で85:10:10の割合で混合し、N−メチル−2−ピロリドンに投入混合して、スラリー状の溶液を作製した。該スラリーを厚さ20μmのアルミニウム箔にドクターブレード法で塗布し、乾燥した。合剤塗布量は、100g/m2であった。合剤かさ密度が2.7g/cm3になるようにプレスし、半径0.75cmの円形に電極を裁断して正極を作製した。
負極としては、(i)Li金属(本城金属(株)製)又は下記(ii)に示すものを用いた。
正極と負極との間にポリオレフィン製のセパレータを挿入し、電極群を形成した。これに電解液を注液した。その後、電池をアルミニウム製ラミネートで密封し、電池を作製した。
1.電池の初期化方法
作製した電池を4.3Vまで電流密度0.45mA/cm2で充電した。その後、3Vまで放電した。このサイクルを3サイクル行うことにより電池を初期化した。また、3サイクル目の放電容量をこの電池の電池容量とした。また、3サイクル目の放電の際、放電開始後5秒目の電圧降下(ΔE)と、放電時の電流値(I)とから直流抵抗(R)を求めた。
作製した電池を、4.3Vまで、電流密度0.45mA/cm2で充電した。その後、3Vまで放電した。この充放電サイクルを繰り返し、サイクル試験を行った。サイクル特性は、1サイクル目の放電容量と、50サイクル後の放電容量との比をとることで評価した。
別途作製した電池を4.3Vまで電流密度0.45mA/cm2の電流値で予備充電した。その後、電池を60℃で3日間保存した。保存後、電池を放電し、その際に得られた放電容量を高温保存試験後の電池容量とした。保存前の電池容量と、保存後の電池容量との比をとることにより高温温保存特性とした。
別途作製した電池を4.3Vまで電流密度0.45mA/cm2の電流値で予備充電した。その後、電流密度1.36mA/cm2の電流値で7Vを上限として過充電試験を行った。過充電時の通電量を過充電量とした。
電解液(電解質塩:LiPF6、溶媒:EC/DMC/EMC=1:1:1(体積比)、電解質塩濃度1mol/L、富山化学工業(株)製)にトランススチルベンゼンを2wt%になるように加えた。この電解液を用いて電池を作製した。その際、負極にはLi金属を用いた。
電解液(電解質塩:LiPF6、溶媒:EC/DMC/EMC=1:1:1(体積比)、電解質塩濃度1mol/L、富山化学工業(株)製)にシクロヘキシルベンゼンを2wt%になるように加えた。この電解液を用いて電池を作製した。その際、負極にはLi金属を用いた。
添加剤を加えない電解液(電解質塩:LiPF6、溶媒:EC/DMC/EMC=1:1:1(体積比)、電解質塩濃度1mol/L、富山化学工業(株)製)を用いて電池を作製した。その際、負極にはLi金属を用いた。
比較例3において負極のLi金属の代わりに非晶質カーボンを使用すること以外は、比較例3と同様にして電池を作製した。
Claims (13)
- 前記化学式(1)、(3)及び(4)で表される重合性化合物又は前記化学式(2)、(3)及び(4)で表される重合性化合物を重合した重合体を含むことを特徴とする請求項1記載のリチウム二次電池。
- 下記化学式(1)又は(2)で表される重合性化合物と、下記化学式(3)で表される重合性化合物と、下記化学式(4)で表される重合性化合物とを含む重合性化合物群、又は下記化学式(1)、(3)及び(4)で表される重合性化合物又は下記化学式(2)、(3)及び(4)で表される重合性化合物を重合した重合体、下記化学式(5)又は(6)で表される重合体、若しくは下記化学式(7)で表される重合体を含むことを特徴とするリチウム二次電池用電解液。
- 下記化学式(1)又は(2)で表される重合性化合物と、下記化学式(3)で表される重合性化合物と、下記化学式(4)で表される重合性化合物とを含む重合性化合物群、又は下記化学式(1)、(3)及び(4)で表される重合性化合物又は下記化学式(2)、(3)及び(4)で表される重合性化合物を重合した重合体、下記化学式(5)又は(6)で表される重合体、若しくは下記化学式(7)で表される重合体を有効成分として用いたことを特徴とするリチウム二次電池用過充電抑制剤。
- 請求項5記載のリチウム二次電池用電解液を用い、過電圧の増加を検出することにより充電の完了を判別し、電圧の印加を停止することを特徴とするリチウム二次電池の充電制御方法。
- 請求項5記載のリチウム二次電池用電解液を用いたリチウム二次電池であって、過電圧の増加を検出することにより充電の完了を判別して電圧の印加を停止する制御部を有することを特徴とするリチウム二次電池。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010254352A JP5600559B2 (ja) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | リチウム二次電池 |
US13/296,268 US20120121947A1 (en) | 2010-11-15 | 2011-11-15 | Lithium secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010254352A JP5600559B2 (ja) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | リチウム二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012104456A true JP2012104456A (ja) | 2012-05-31 |
JP5600559B2 JP5600559B2 (ja) | 2014-10-01 |
Family
ID=46048045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010254352A Expired - Fee Related JP5600559B2 (ja) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | リチウム二次電池 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120121947A1 (ja) |
JP (1) | JP5600559B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10247417A (ja) * | 1996-11-18 | 1998-09-14 | Samsung Display Devices Co Ltd | 固体高分子電解質 |
JP2007042439A (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Sony Corp | 電解質および電池 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6042447A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-06 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | 導電性樹脂組成物 |
JP2000228221A (ja) * | 1998-11-30 | 2000-08-15 | Sanyo Electric Co Ltd | ポリマー電解質電池及びその製造方法 |
-
2010
- 2010-11-15 JP JP2010254352A patent/JP5600559B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-11-15 US US13/296,268 patent/US20120121947A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10247417A (ja) * | 1996-11-18 | 1998-09-14 | Samsung Display Devices Co Ltd | 固体高分子電解質 |
JP2007042439A (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Sony Corp | 電解質および電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5600559B2 (ja) | 2014-10-01 |
US20120121947A1 (en) | 2012-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5143053B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
US8735004B2 (en) | Overcharge inhibitor, and nonaqueous electrolyte solution and secondary battery using the same | |
US8632916B2 (en) | Lithium ion polymer battery | |
JP5810032B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極保護剤、リチウムイオン二次電池用正極材、リチウムイオン二次電池用非水電解液、リチウムイオン二次電池およびそれらの製造方法 | |
JP4398229B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
JP5389772B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
US20170263936A1 (en) | Lithium metal electrode, method for preparing the same, and lithium rechargeable battery using the same | |
KR20140097027A (ko) | 리튬 이차 전지 | |
WO2013168544A1 (ja) | リチウムイオン二次電池用電極保護剤、リチウムイオン二次電池用正極材料、リチウムイオン二次電池用電解液、リチウムイオン二次電池およびそれらの製造方法 | |
US20070048616A1 (en) | Gel electrolyte and secondary battery | |
JP2012146397A (ja) | リチウム二次電池 | |
JP5463257B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
JP5595887B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
JP5909343B2 (ja) | リチウム二次電池用正極保護剤、リチウム二次電池用電解液、リチウム二次電池およびそれらの製造方法 | |
JP5600559B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
JP5546435B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
JP2006172982A (ja) | 電気化学デバイス用重合性ホウ素化合物、その製造方法、重合性組成物及びイオン伝導性高分子電解質 | |
JP2002352856A (ja) | 電解質およびリチウムイオン二次電池 | |
JP2005050687A (ja) | 電解質およびリチウム二次電池 | |
JP2002359004A (ja) | リチウム二次電池およびその製造方法 | |
JP2003243035A (ja) | 電解質とそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130201 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130912 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130924 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140603 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140707 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140805 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140818 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5600559 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |