JP3213407B2 - 非水系二次電池 - Google Patents
非水系二次電池Info
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- 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
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Description
に優れ、且つ安定性の高い新規な二次電池に関するもの
である。
高いエネルギー密度を有することから注目を集めてい
る。
過塩素酸塩系のものが主として検討されてきている。過
塩素酸塩系の電解液は電気伝導度が高く、優れた性質を
有している反面、これらを用いた二次電池は、高温放
置、過充電、短絡等の厳しい環境下において、性能劣
化、内圧上昇、更には爆発といった現象を示すという大
きな欠点があった。
LiBF4、LiPF6等のルイス酸複塩タイプの電解質
も知られている。しかしながら、かかるルイス酸複塩タ
イプの電解質を用いた場合、二次電池としての基本性
能、例えば、サイクル特性、自己放電等の面で必ずしも
満足できるものではなかった。もちろん、これらの欠点
を改善せんとの試みは既になされており、例えば特開昭
61−214377において、アミン系の添加剤の添加
により、これらの性能改良が試みられているが、その改
良はまだ満足されるものではなかった。
て環状炭酸エステルと環状エステルとルイス酸複塩とか
らなる新しい電解液系が提案されており性能面の著しい
向上が見られること、特に負極活物質として炭素質材料
を用いた電池系に特に有用であることが開示されてい
る。
面の向上と共に、安全面での向上も見られるが必ずしも
満足されるものではなかった。
の電解液系を用いた電池の安全性、特に高温加熱時、火
中投入等の異常状態の際に内圧上昇による缶の破壊等の
現象を未然に防止するためになされたものである。
負極、及び有機電解液を基本構成とする二次電池であっ
て、該正極がリチウム含有複合金属酸化物であり、該負
極が炭素質材料からなり、該有機電解液の電解質が一般
式(I) LiXFn (I) (式中XはB,P,As,Sbで、nはXがBの時は4
で、P,As,Sbの時は6である。)で示されるルイ
ス酸複塩であり、かつ主溶媒がエチレンカーボネート、
プロピレンカーボネート、ビニレンカーボネートから選
ばれた少なくとも一つの環状炭酸エステルとγ−ブチロ
ラクトンとの重量比で10/90〜80/20である混
合溶媒であり、且つ該混合溶媒に対し酢酸メチル、酢酸
エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、ギ酸メチル、ギ酸
エチル、ギ酸プロピル、プロピオン酸メチルから選ばれ
た少なくとも一つの非環状エステルが5〜60重量%含
有されていることを特徴とする非水二次電池を提供でき
る。
ることにより前述の如く高温加熱時、火中投入等の異常
時に内圧上昇に伴うガス噴出挙動が著しく改善される。
その理由については未だ定かではないが、かかる非環状
エステルがガス噴出時に蒸発潜熱を奪うことによる内部
冷却効果によるものではないかと推察される。
F4、LiPF6、LiAsF6、LiSbF6が挙げられ
る。
式(II)
ル基で表わされ、具体例として以下のものが挙げられ
る。)
ロラクトンである。
比で環状炭酸エステル/環状エステル=10/90〜8
0/20がよい。好ましくは環状炭酸エステル/環状エ
ステル=20/80〜70/30である。更に好ましく
は環状炭酸エステル/環状エステル=20/80〜60
/40である。環状炭酸エステル/環状エステルが80
/20より大きい場合は、自己放電増大のため、好まし
くない。環状炭酸エステル/環状エステルが10/90
より小さい場合は、サイクル性劣化のため、好ましくな
い。
総炭素数が2〜12の範囲が好ましい。総炭素数が12
を超す場合はガス噴出挙動の改善効果が不十分であり好
ましくない。添加量は前記混合溶媒に対して5〜60重
量%でなければならない。好ましくは5〜45重量%、
更に好ましくは10〜35重量%である。
効果が不十分であり好ましくない。60重量%を超す場
合は電池性能に対し悪影響が及ぼされ好ましくない。
ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチル、
酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸
メチル等が挙げられる。
は特に限定されるものではないが、有機高分子化合物、
ピッチ、石炭、木材等を焼成炭化して得られるもの、有
機物質の気相炭化成長反応により得られるもの、天然黒
鉛等の天然産出炭素質材料等を例示することができる。
昭59−173979号、特開昭59−207568号
公報等に記載の活性炭、グラファイト等の炭素質材料、
特開昭59−173979号公報等に記載のフェノール
系樹脂等の焼成炭化物等が挙げられ、更には例えば特開
昭62−122066号公報で開示されている特定構造
を有する炭素質材料、即ち水素/炭素の原子比が0.1
5未満であり、また、X線回折により求めた(002)
面の面間隔が3.37Å以上、C軸方向の結晶子の大き
さが150Å以下の条件範囲を満足する炭素質材料が挙
げられる。更には特公平4−24831号公報で開示さ
れている特定構造を有する炭素質材料、即ちX線回折に
おける結晶厚みLc(i)と真密度ρ(g/cm3)の
値が条件。
明の効果がより一層発揮される。
が、例えば、TiS2、TiS3、MoS2、FeS2等の
金属硫化物、V2O5、V6O13、MoO3等の金属酸化
物、Li(1-X)MnO2、Li(1-X)CoO2、Li(1-X)
NiO2、Li(i-x)CoySnzO2等のアルカリ金属特
にリチウム含有複合金属酸化物等が挙げられる。
基本構成要素として、更にはセパレーターが挙げられ
る。セパレーターとしては特に限定されないが、織布、
不織布、ガラス織布、合成樹脂微多孔膜等が挙げられる
が、例えば特開昭58−59072号に開示される合成
樹脂微多孔膜、特にポリオレフィン系微多孔膜が、厚
み、強度、膜抵抗の面で好ましい。
部品を用いて電池が構成される。又、電池の構造として
は、特に限定されるものではないが、正極、負極、更に
要すればセパレーターを単層又は複層としたペーパー型
電池、積層型電池、又は正極、負極、更に要すればセパ
レーターをロール状に巻いた円筒状電池等の形態が一例
として挙げられる。
するが、本発明は以下の実施例に特に限定されるもので
はない。
セチレンブラックを導電剤とし、フッ素ゴムを結着剤と
し各々LiCoO2:グラファイト:アセチレンブラッ
ク:フッ素ゴム=88:7.5:2.5:2の重量比で
混合したものをジメチルホルムアミドペーストとして、
Al箔に塗布乾燥したシートを正電極とし、ニードルコ
ークス粉末を負極活物質とし、フッ素ゴムを結着剤とし
ニードルコークス:フッ素ゴム=95:5の重量比で混
合したものをジメチルホルムアミドペーストとしてCu
箔に塗布乾燥したシートを負電極とし、ポリエチレン製
微多孔膜をセパレーターとして介し、図1、図2に示す
缶底刻印タイプのラプチャー構造(缶底部の切裂圧力4
0kg/cm2設定)を有する単二型の電池を作製し
た。なお、電解液としてはプロピレンカーボネートとγ
−ブチロラクトンの混合溶媒(重量比=50:50)
に、30重量%の酢酸エチルを添加し、LiBF4を1
mol/lとなるよう溶解した電解液を用いた。
2Vでフル充電状態とし、250℃のホットプレート上
で加熱試験を行い、ガス噴出挙動を観察した。その結果
を表2に示す。
(充電:4.2V定電圧、250mA放電:2.7V終
止電圧、250mA)を行い、100サイクル後の容量
保持率を表3に示す。
に示すように変えた以外は全く同じ操作を行った。
に示すように変えた以外は全く同じ操作を行った。
に優れ、且つ安全性の高い新規な二次電池を得ることが
できる。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 正極、負極、及び有機電解液を基本構成
とする二次電池であって、該正極がリチウム含有複合金
属酸化物であり、該負極が炭素質材料からなり、該有機
電解液の電解質が一般式(I) LiXFn (I) (式中XはB,P,As,Sbで、nはXがBの時は4
で、P,As,Sbの時は6である。)で示されるルイ
ス酸複塩であり、かつ主溶媒がエチレンカーボネート、
プロピレンカーボネート、ビニレンカーボネートから選
ばれた少なくとも一つの環状炭酸エステルとγ−ブチロ
ラクトンとの重量比で10/90〜80/20である混
合溶媒であり、且つ該混合溶媒に対し酢酸メチル、酢酸
エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、ギ酸メチル、ギ酸
エチル、ギ酸プロピル、プロピオン酸メチルから選ばれ
た少なくとも一つの非環状エステルが5〜60重量%含
有されていることを特徴とする非水二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29500892A JP3213407B2 (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 非水系二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29500892A JP3213407B2 (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 非水系二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06150969A JPH06150969A (ja) | 1994-05-31 |
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ID=17815147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29500892A Expired - Fee Related JP3213407B2 (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 非水系二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100440932B1 (ko) * | 2002-02-04 | 2004-07-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 전해액 |
-
1992
- 1992-11-04 JP JP29500892A patent/JP3213407B2/ja not_active Expired - Fee Related
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