JP2013232417A - リチウム二次電池用電解液およびリチウム二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リチウム塩と、非水性有機溶媒と、第1添加剤と、第2添加剤と、を含むリチウム二次電池用電解液であって、前記第1添加剤は、オキサラトボレート系化合物およびオキサラトホスフェート系化合物であり、前記第2添加剤は、トリス(トリアルキルシリル)ボレート系化合物である。
【選択図】図3
Description
前記化学式1中、
Aは、ホウ素(B)またはリン(P)であり、
Xは、ハロゲン元素であり、
nは、0〜2の整数であり、
mは、1〜3の整数であり、
Aがホウ素(B)である場合、n+m=2を満たし、
Aがリン(P)である場合、n+m=3を満たす。
前記化学式2中、
R1〜R9は、それぞれ独立して、水素、置換または非置換のC1〜C10アルキル基である。
Aは、ホウ素(B)またはリン(P)であり、
Xは、ハロゲン元素であり、
nは、0〜2の整数であり、
mは、1〜3の整数であり、
Aがホウ素(B)である場合、n+m=2を満たし、
Aがリン(P)である場合、n+m=3を満たす。
(実施例1)
エチレンカーボネート(EC):エチルメチルカーボネート(EMC):ジメチルカーボネート(DMC)=3:4:3の質量比に混合した溶媒に、LiPF6を添加して1.15MのLiPF6溶液を製造した。次に、前記1.15MのLiPF6溶液に、下記化学式1dで表されるリチウムジフルオロビス(オキサラト)ホスフェート(Li DFBOP)0.5質量%および下記化学式2aで表されるトリス(トリメチルシリル)ボレート(TMSB)0.5質量%を添加して電解液を製造した。
リチウムジフルオロビス(オキサラト)ホスフェート(Li DFBOP)0.5質量の%代わりに1質量%を使用したことを除いては、実施例1と同様な方法でリチウム二次電池を製造した。
リチウムジフルオロビス(オキサラト)ホスフェート(Li DFBOP)0.5質量の%代わりに1.5質量%を使用したことを除いては、実施例1と同様な方法でリチウム二次電池を製造した。
リチウムジフルオロビス(オキサラト)ホスフェート(Li DFBOP)0.5質量の%代わりに1質量%を使用し、トリス(トリメチルシリル)ボレート(TMSB)0.5質量の%代わりに1質量%を使用したことを除いては、実施例1と同様な方法でリチウム二次電池を製造した。
電解液添加剤であるリチウムジフルオロビス(オキサラト)ホスフェート(Li DFBOP)とトリス(トリメチルシリル)ボレート(TMSB)を使用しなかったことを除いては、実施例1と同様な方法でリチウム二次電池を製造した。
電解液添加剤であるトリス(トリメチルシリル)ボレート(TMSB)を使用しなかったことを除いては、実施例1と同様な方法でリチウム二次電池を製造した。
実施例2によるリチウム二次電池を1Cで10回充放電した後、正極に残っている電解液成分を分析した。
次に、実施例1〜4および比較例1、2によるリチウム二次電池の充放電率を評価した。
実施例2および比較例2によるリチウム二次電池の寿命特性を評価した。
続いて、実施例2および比較例1、2によるリチウム二次電池を用いて3S6P(モジュール1)、3S5P(モジュール2)および3S4P(モジュール3)の三つの異なる形態の電池パックを製造した。また、これらの3つの形態の電池パックに対して、低温特性を評価した。
112 負極
113 セパレータ
114 正極
120 電池容器
140 封入部材
Claims (13)
- 前記第1添加剤および前記第2添加剤の少なくとも一方は、前記電解液の総含量に対して0.1〜5質量%含まれる、請求項1または2に記載のリチウム二次電池用電解液。
- 前記第1添加剤は、前記電解液の総含量に対して0.5〜1.5質量%含まれる、請求項1〜3のいずれか一項に記載のリチウム二次電池用電解液。
- 前記第2添加剤は、前記電解液の総含量に対して0.1〜1質量%含まれる、請求項1〜4のいずれか一項に記載のリチウム二次電池用電解液。
- 前記非水性有機溶媒は、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネートおよびジメチルカーボネートを含み、
前記エチレンカーボネートは、前記非水性有機溶媒の総含量に対して30質量%以上含まれる、請求項1〜6のいずれか一項に記載のリチウム二次電池用電解液。 - 正極活物質層を含む正極と、
負極活物質層を含む負極と、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の電解液と、
を含む、リチウム二次電池。 - 前記正極活物質層は、リチウム金属酸化物および活性炭を含む、請求項8に記載のリチウム二次電池。
- 前記活性炭は、前記リチウム金属酸化物と前記活性炭の総含量に対して0.01〜20質量%含まれる、請求項9に記載のリチウム二次電池。
- 前記負極活物質層は、ソフトカーボンを含む、請求項8〜10のいずれか一項に記載のリチウム二次電池。
- 前記第1添加剤および前記第2添加剤は、前記正極および前記負極が含湿する前記電解液のうちの少なくとも一方に0.005〜2Mの含量で含まれる、請求項8〜11のいずれか一項に記載のリチウム二次電池。
- 前記リチウム二次電池は、前記負極の表面に形成されたSEI膜をさらに含む、請求項8〜12のいずれか一項に記載のリチウム二次電池。
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